Научная статья на тему 'Вплив кутів падіння випромінювання на ефективність пластинчастого сонячного колектора'

Вплив кутів падіння випромінювання на ефективність пластинчастого сонячного колектора Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
66
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сонячний колектор / сонячна енергія / сонячна енергетика / solar collector / solar energy / solar energetics

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — С П. Шаповал, А Й. Марищук

Розглянуто спосіб підвищення ефективності використання сонячної енергії пластинчастим сонячним колектором. Описано результати досліджень надходження сонячної енергії на пластинчастий сонячний колектор. Встановлено залежності між різними орієнтаціями пластинчастих сонячних колекторів та їх ефективність. Показано, що із пластинчастих сонячних колекторів за значних кутів падіння випромінювання можна отримати більше енергії, ніж із плоских.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influense angles of incidence of radiation is on efficiency of lamellar solar collector

This article studies the method of efficiency increase of solar energy using by lamellar solar collector. The results of investigation of solar radiation incoming on the lamellar solar collectors are described. The dependence between different orientations of the absorber and different constructional overall dimensions are determined. It is shown that we can receive more energy from lamellar solar collectors with lamellar absorber than from traditionally flat.

Текст научной работы на тему «Вплив кутів падіння випромінювання на ефективність пластинчастого сонячного колектора»

5. Швидюсть отримання шформацп, iнтеграцiя в ЕОМ та оброблення ре-

зультатiв вишрювання.

6. Здiйснення вiдеозапису процесу гнуття.

Л1тература

1. ГОСТ 19592-80 (1987) Fibre boards. Test methods.

2. Шумега С.С. Спещальна технолопя меблевого виробництва / С.С. Шумега. - К. : Вид-во "Вища шк.", Головне вид-во, 1981. - 242 с.

3. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1985. - 360 с.

4. Кряпов М.В. Современное производство мебели / М.В. Кряпов, В.С. Гулин, А.В. Бе-рилин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1986. - 263 с.

Пылыпив И.З., Максымив В.М. Разработка методики изгиба дре-весно-волокнистых плит

Предложена методика определения минимального и предельного радиусов гибки волокнистой плиты. В ее основу положен метод свободного изгиба, который заключается в том, что сила прикладывается только к одному из концов образца, другой конец закреплен неподвижно. Для определения результатов измерения использованы цифровое планшетное сканирование и макросъемка.

Ключевые слова: гибка, древесно-волокнистая плита, криволинейный элемент, методика исследования.

Pylypiv I.Z., Maksymiv V.M. Question to methods bending of wood-fiber boards

A method for determining the minimum and maximum radius bent wood-fiber boards. In the basis of the method freely bent, that is, that the force is applied only to one end of the sample and the other end is fixed still. In determining the results of measurement apply the digital scanning and macro-filming.

Keywords: bending, wood-fiber boards, bent member, method of study.

УДК 697.329 Асист. С.П. Шаповал, канд. техн. наук;

магктрант А.Й. Марищук - НУ "Львгвська полтехтка"

ВПЛИВ КУТ1В ПАД1ННЯ ВИПРОМ1НЮВАННЯ НА ЕФЕКТИВН1СТЬ ПЛАСТИНЧАСТОГО СОНЯЧНОГО КОЛЕКТОРА

Розглянуто спошб тдвищення ефективност використання сонячно! енергп пластинчастим сонячним колектором. Описано результати дослщжень надходження сонячно! енергп на пластинчастий сонячний колектор. Встановлено залежност мiж рiзними орiентацiями пластинчастих сонячних колектс^в та !х ефектившсть. Показано, що iз пластинчастих сонячних колектс^в за значних купв падшня випромшю-вання можна отримати бшьше енергп, шж iз плоских.

Ключовг слова: сонячний колектор, сонячна енерпя, сонячна енергетика.

Постановка проблеми. Серед юнуючих титв колектор1в найбшьш надшними е плосю сонячш колектори. Проте вони неефективно працюють у рашшш та веч1рш години. А це значно знижуе ефектившсть системи соняч-ного теплопостачання, яка е досить дорогою. Тому на цей час важливим е вдосконалення та розроблення нових пластинчастого сонячного колектора, у яких теплопоглинач виконано з оребрених трубок 1 поеднано 1з баком-акуму-лятором. Таке виконання сонячного колектора дасть змогу максимально зде-шевити систему сонячного теплопостачання.

Анал1з останшх досл1джень i публ1кац1й. У багатьох дослщженнях сонячних установок визначено оптимальш кути нахилу плоского сонячного колектора до горизонту i азимута його повороту, а також удосконалено !х конструкщю [1]. Дieвим методом тдвищення ефективностi плоских сонячних колекторiв е виконання теплопоглинача з оребрених трубок. На практищ застосовують системи слщкування за сонцем для тдвищення ефективносп систем сонячного теплопостачання. Проте нове виконання теплопоглинача дае змогу не змтювати впродовж дня орiентацiю сонячного колектора, при цьому ефективтсть системи за кутiв падiння сонячних прометв, вiдмiнних вiд 90 о, буде досить високою.

Виклад основного матерiалу. Експериментальна установка склада-лась iз пластинчастого сонячного колектора i випромтювача тепла. 1нтенсив-нiсть сумарно! та розшяно! радiацil вимiрювали стацюнарним альбедометром 3x3 у парi з гальванометром ГСА - 1. Температуру теплоноая вимiрювали у трьох точках системи (на виходi з колектора, на входi в колектор та в бащ-аку-мулягорi) ртутними термометрами. Температуру зовтшнього повiтря та його швидюсть вимiрювали термоелектроанемометром TESTO 405 - V1 (рис. 1).

Рис. 1. Схема експериментальноТ установки: 1) пластинчастий сонячний колектор, 2) бак-акумулятор, 3) джерело випромтювання, 4) ртутт термометри

Було складено трифакторну матрицю планування iз взаeмодieю факто-рiв. Факторами вибрано азимутальний кут повороту колектора та кут нахилу колектора. Параметром оптимiзацil вибрано коефiцieнт ефективносп Кеф, як впливае змiна кута падiння променiв на ефективнiсть колектора (табл.).

162

Збiрник науково-технiчних праць

Кеф = -100, (1)

уст

де: уст - теплова енергiя, отримана плоским сонячним колектором за кута падшня променiв - а = 90 о i в = 90 о; у^ - отримана теплова енерпя плас-тинчастим колектором за шших кутiв падшня промешв.

Табл. Матриця планування експерименту

№ Х0 Х1 Х2 Х2 Кеф

1 + - - + 66,7

2 + 0 - - 73,3

3 + + - - 80,0

4 + - 0 - 73,3

5 + 0 0 0 80,0

6 + + 0 + 86,7

7 + - + - 80,0

8 + 0 + + 86,7

9 + + + + 100

Внаслщок опрацювання експериментальних даних отримано емтрич-ну залежнiсть коефiцiента ефективносп Кеф залежно вiд кутiв падшня теплового потоку:

Кеф = 0,64 -1,11-10-5 • .VI -1,11-10"5 • х2 +1,24 • 10-5хг +1,86 • 10"Чг2 +1,24 • 10"5.г?

К* и Г 1,0 0,9

О,®

0,7 0.6

Рис. 2. Результаты експериментальних дослгджень

З рис. 2 видно, що ефектившсть пластинчастого сонячного колектора за змши кута падiння а i в вщ 90 о до 30 о становить на 33,3 %.

В основу пластинчастого сонячного колектора поставлено завдання удосконалити плоский сонячний колектор, в якому нове виконання теплопог-линача, а також оснащення його променевщбиваючим матерiалом, дае змогу використати сонячне випромшювання, яке пройшло повз теплопоглинач, зменшити зниження ККД 3i збшьшенням рiзницi температур у перiод з малою кшьюстю сонячного випромшювання та зменшити коефщент вщбиван-ня сонячного випромшювання.

Сонячний колектор мютить корпус з захисним прозорим покриттям, на дш якого розташований шар теплоiзолюючого матерiалу, над ним прик-рiплено теплопоглинач, з'еднаний iз вхщним i вихiдним патрубками, зафжсо-ваними в бiчних стiнках корпусу, також вш додатково оснащений шаром променевщбиваючого матерiалу, розмiщеним мiж теплоiзолюючим шаром i теплопоглиначем, а теплопоглинач виконанний з двох паралельно розмще-них гребшок, з'еднаних мiж собою оребреними трубками. Розмщення шару променевiдбиваючого матерiалу пiд теплополиначем дае змогу шдвищити ефективнiсть використання сонячного випромiнювання, частина якого пройшла повз теплопоглинач. Шар променевщбиваючого матерiалу вiдбивае сонячне випромшювання назад на теплопоглинач, внаслщок чого теплопоглиначем поглинаеться практично все сонячне випромшювання, яке потрап-ляе на сонячний колектор. При цьому на продуктившсть сонячного колектора практично не впливае змша кута падiння сонячних променiв. За рахунок нового виконання теплопоглинача ККД колектора практично не змшюеться зi збшьшенням рiзницi температур у перiод з малою кшьюстю сонячного випромшювання.

Корпус сонячного колектора може бути додатково оснащений вхщ-ним i вихвдним патрубками для продуву повпрям. Доцшьно променевщбива-ючий матерiал виконанати гофрованим. У разi змiни кута падшня сонячного випромшювання вщбуваеться незначний спад ККД пластинчастого сонячно-го колектора.

Висновки. Дослщження довели ефектившсть пластинчастого сонячного колектора, що дае змогу стверджувати про ïх широке застосування у системах сонячного теплопостачання, здатшсть ефективного вловлювання випро-мiнюваного за рiзних вiдхилень кутiв падiння теплового потоку вщ 90 о.

Л1тература

1. Wisniewski G. Kolektory sloneczne: energia sloneczna w mieszkalnictwie, hotelarstwe i drobnym przemysle / G. Wisniewski, S. Golçbiowski, M. Grycik i in. - Warszawa : Wyd-wo "Medium", 2008. - 201 s.

2. Новагавський G.B. Пщвищення ефективносп використання сонячно! енергп в комб> нованих системах промислового теплопостачання : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук / G.B. Новагавський / Одеський нацюнальний полгтехшчний ушверситет. -Одеса, 2004. - 22 с.

3. Voznyak O. Rise of use effectiveness of solar energy in annual solar systems / O. Voznyak, S. Shapoval, О. Dacko // Budownictwo i inzynieria srodowiska. - Rzeszow, 2009. - S. 91-98.

Шаповал С.П., Марищук А.Й. Влияние углов падения излучения на эффективность пластинчатого солнечного коллектора

164

Збiрник науково-техшчних праць

Рассмотрен способ повышения эффективности использования солнечной энергии пластинчатыми солнечными коллекторами. Описаны результаты исследований поступления солнечной энергии на пластинчатые гелионагреватели. Установлены зависимости между разными ориентациями пластинчатых теплопоглотителей и их эффективностью. Показано, что из пластинчатых гелионагревателей при значительных углах падения излучения можно получить больше энергии, чем при традиционно плоских.

Ключевые слова: солнечный коллектор, солнечная энергия, солнечная энергетика.

Shapoval S.P., Maryshchuk A.Yo. Influense angles of incidence of radiation is on efficiency of lamellar solar collector

This article studies the method of efficiency increase of solar energy using by lamellar solar collector. The results of investigation of solar radiation incoming on the lamellar solar collectors are described. The dependence between different orientations of the absorber and different constructional overall dimensions are determined. It is shown that we can receive more energy from lamellar solar collectors with lamellar absorber than from traditionally flat.

Keywords: solar collector, solar energy, solar energetics.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.