Солнечные коллекторы с тепловыми трубами.
Солнечный коллектор — устройство для сбора тепловой энергии Солнца (гелиоустановка), переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя. Обычно применяются для нужд горячего водоснабжения и отопления помещений. Эти устройства разработаны не так давно.
Тепловая труба представляет собой вакуумированное герметичное устройство в виде трубы или плоского канала с продольными канавками или каппилярно-пористым телом - фитилём на внутренней поверхности канала, частично заполненного рабочей жидкостью. При подводе теплоты жидкость в одной части трубы - испарительной зоне - испаряется и образующиеся пары переносятся в зону отвода теплоты (зона конденсации), где они конденсируются и по капиллярной структуре жидкость возвращается в зону испарения. 
Возможен широкий выбор рабочих жидкостей: дистиллированная вода, ацетон и хладагенты при низких температурах. В тепловой трубе без фитиля, называемой термосифоном, возврат конденсата в зону испарения происходит под действием силы тяжести, поэтому тепловая труба этого типа может работать лишь при условии расположения зоны конденсации выше зоны испарения.
Для коллектора солнечной энергии(КСЭ) с тепловой трубой характерны:
- высокая плотность потока передаваемой теплоты и компактность устройства. - передача теплоты в одном направлении.
|
|
|
- отсутствие расхода энергии на перенос среды,
- передача теплоты при малой разности температур.
- саморегулируемость.
Поскольку в низкотемпературных гелиотермических установках используются в основном плоские КСЭ, в них целесообразно использовать плоские тепловые трубы - термосифоны. Выбрав должным образом заполнитель, можно полностью исключить проблемы, связанные с коррозией и замерзанием системы. На рисунке 4.25. показан пример конструктивного выполнения КСЭ с тепловой трубой. Масса КСЭ 25 кг на 1 м2 площади поверхности.
В тепловой трубе используется фазовое превращение в теплоносителе.
Это превращение позволяет передавать больше тепловой энергии нагреваемой жидкости, чем в обычных гелеоколлекторах. В тепловой трубе, изображенной на рис. 4.26 используется вакуумная технология для снижения конвективных теплопотерь. Поверхность абсорбера имеет селективное покрытие, которое позволяет уменьшить радиационные потери. В целом такой гелиоколлектор имеет высокий КПД и позволяет нагреть жидкость до температуры выше 100 С (рис. 4.26 и 4.27)
Ветроэнергетический расчёт. Порядок выполнения и назначение расчёта
|
|
|
Для определения ожидаемой выработки электроэнергии в конкретном местоположении необходимо располагать данными о распределении скорости ветра по градациям f(u).
Учитывая изменчивость скорости ветра во времени, для получения достоверных данных о повторяемости f(u)требуются данные наблюдений за период не менее 10 лет по флюгеру или анеморумбометру.
Недостатком наземных наблюдений за ветром является существенная их зависимость от степени защищенности метеостанции. Данные наблюдений за ветром на метеостанциях характеризуют условия ветрового режима на самой станции, а не того района, где предполагается устанавливать ВЭУ. Поэтому для того чтобы получить расчетные значения скорости ветра у земли, лучше использовать данные радиозондовых измерений на различных высотах нижнего слоя атмосферы при условии их достоверности и репрезентативности. Преимущество такого подхода заключается в том, что здесь используются данные о скорости ветра на высотах, где влияние рельефа и прочих неоднородностей подстилающей поверхности несущественно.
Для расчета выработки энергии ВЭУ в конкретном пункте на заданной высоте необходимо в значение средней годовой скорости ветра на уровне 100 м ввести поправку на уменьшение, приведя ее к высоте оси ветроколеса, с учетом рельефа и климатических условий местности.
|
|
|
где 
- среднегодовая скорость на высоте флюгера,
– высота оси ветроустановки, 
– высота флюгера
Далее, зная среднегодовую скорость ветра на высоте оси ВЭУ, определяем значения без размерного параметра Z на интервале скоростей ветра от стартовой скорости с шагом дискретизации 1 м/с до скорости останова ветроколеса:
z = 
По кривой распределения скорости ветра (Рис. 2.120) в соответствии с местом расположения ВЭУ и с учетом предварительно рассчитанных величин 
определяются значения функции 
Значение функции распределения для i-й скорости ветра: 
Определяется время (ч) существования ветра с определенной скоростью:
И годовая выработка энергии ВЭУ:
где Pi– паспортная генерируемая мощность ВЭУ при i-й скорости ветра, кВт.
Определяем количество ветроустановок, таким образом 
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 477; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!