Wyznaczanie sprawności kolektora.pdf

(1086 KB) Pobierz

POLITECHNIKA KRAKOWSKA im. T. Ko Ļ ciuszki

Wydział Mechaniczny

Instytut Maszyn i Urz Ģ dze ı Energetycznych M-9

LABORATORIUM ODNAWIALNYCH

ń RÓDEŁ ENERGII

Ęwiczenie 1:

Wyznaczanie sprawnoĻci płaskiego cieczowego kolektora

słonecznego

1332528722.072.png

1332528722.083.png

1332528722.094.png

1332528722.105.png

1332528722.001.png

1332528722.012.png

1332528722.022.png

1332528722.025.png

1332528722.026.png

1332528722.027.png

1332528722.028.png

1332528722.029.png

1332528722.030.png

1332528722.031.png

1332528722.032.png

1332528722.033.png

1332528722.034.png

1332528722.035.png

1332528722.036.png

1332528722.037.png

1332528722.038.png

1332528722.039.png

1332528722.040.png

1332528722.041.png

1332528722.042.png

1332528722.043.png

1332528722.044.png

1332528722.045.png

1332528722.046.png

1332528722.047.png

1332528722.048.png

1332528722.049.png

1332528722.050.png

1332528722.051.png

1332528722.052.png

1332528722.053.png

1332528722.054.png

1332528722.055.png

1332528722.056.png

1332528722.057.png

1332528722.058.png

1332528722.059.png

1332528722.060.png

1332528722.061.png

1332528722.062.png

1332528722.063.png

1332528722.064.png

1332528722.065.png

1332528722.066.png

1332528722.067.png

1332528722.068.png

1332528722.069.png

1332528722.070.png

1332528722.071.png

1332528722.073.png

1332528722.074.png

1332528722.075.png

1332528722.076.png

1332528722.077.png

1332528722.078.png

1332528722.079.png

1332528722.080.png

1332528722.081.png

1332528722.082.png

1332528722.084.png

1332528722.085.png

1332528722.086.png

1332528722.087.png

1332528722.088.png

1332528722.089.png

Schemat stanowiska badawczego pokazano na rys. 1. Tabela 1 przedstawia

podstawowe parametry badanego kolektora.

Rys. 1. Schemat stanowiska: 1 – płaski cieczowy kolektor słoneczny, 2 – piranometr,

3 oraz 4 – przepływomierze, 5 – rejestrator elektroniczny, 6 – zasobnik c.w.u.,

7 – pompa obiegowa, 8-14 – termoelementy

2

1332528722.090.png

Tabela 1. Zestawienie parametrów badanego kolektora słonecznego

Kolektor

Typ

płaski – cieczowy

Materiał obudowy

aluminium

Masa

38 kg

Wymiary całkowite

1000 x 2000 x 100 mm

2 m 2

Powierzchnia całkowita

1,830 m 2

Powierzchnia apertury

1,760 m 2

Powierzchnia absorbera

Pokrywa

IloĻę pokryw

1

Materiał pokrywy

szkło antyodblaskowe

GruboĻę pokrywy

4 mm

TransmisyjnoĻę

0,9

Absorber

IloĻę rur

8

ĺrednica rury

10 mm

GruboĻę Ļcianki

0,5 mm

Materiał

miedŅ

Powłoka

TiNOX

Typ

płytowy

ObjħtoĻę czynnika

w kolektorze

1,5 l

Wymiary absorbera

1910 x 920 mm

Współczynnik absorpcji

0,95

Współczynnik emisji

0,05

Izolacja

Materiał izolacji

wełna szklana + wełna skalna

GruboĻę

50 mm

Dopuszczalne parametry

Temperatura

99 °C

CiĻnienie

6 atm

3

1332528722.091.png

1332528722.092.png

1332528722.093.png

1332528722.095.png

1332528722.096.png

1332528722.097.png

1332528722.098.png

1332528722.099.png

1332528722.100.png

1332528722.101.png

1332528722.102.png

1332528722.103.png

1332528722.104.png

1332528722.106.png

1332528722.107.png

1332528722.108.png

1332528722.109.png

1332528722.110.png

1332528722.111.png

1332528722.112.png

1332528722.113.png

1332528722.114.png

1332528722.115.png

1332528722.002.png

1332528722.003.png

1332528722.004.png

1332528722.005.png

1332528722.006.png

1332528722.007.png

1332528722.008.png

1332528722.009.png

1332528722.010.png

1332528722.011.png

Chwilowa sprawnoĻę kolektora powinna byę wyznaczana przy spełnieniu wymagaı

podanych w PN-EN 12975-2: 2007 - Słoneczne systemy grzewcze i ich elementy –

Kolektory słoneczne – Cz ħĻę 2: Metody bada ı .

Okres badaı punktu pomiarowego w stanie ustalonym powinien zawieraę okres

wstħpny, równy co najmniej okresowi czterokrotnej stałej czasowej kolektora lub

okresowi nie krótszemu niŇ 15 min., z odpowiedniĢ temperaturĢ na wlocie, po którym

nastħpuje okres pomiarów w stanie ustalonym, równy co najmniej czterokrotnej stałej

czasowej kolektora lub okresowi nie krótszemu niŇ 10 min. Przyjmuje siħ, Ňe kolektor

pracował w warunkach stanu ustalonego, jeĻli w trakcie pomiarów Ňaden z parametrów

eksperymentalnych nie odchylał siħ od swoich wartoĻci Ļrednich o wartoĻę wiħkszĢ niŇ

wartoĻę graniczna podana w tabeli 2. Aby ustalię, czy istniejĢ warunki stanu

ustalonego, Ļrednie wartoĻci kaŇdego parametru, otrzymane przez kolejny przedział

30 s naleŇy porównaę ze Ļrednimi wartoĻciami całego okresu pomiarowego. Podczas

badaı natħŇenie promieniowania słonecznego na płaszczyznħ apertury kolektora

powinno byę wiħksze niŇ 650 W/m 2 . Pod pojħciem apertury rozumie siħ powierzchniħ,

przez którĢ promieniowanie słoneczne przedostaje siħ do wnħtrza kolektora.

W przypadku kolektora płaskiego jest to powierzchnia przeĻwitu szyby solarnej.

Tabela 2. Dopuszczalne odchylenia mierzonych parametrów

Dopuszczalne

odchylenie od

warto Ļ ci Ļ redniej

Parametr

Symbol

Całkowite natħŇenie promieniowania

słonecznego

± 50 W/m 2

G

t ot

± 1 K

Temperatura powietrza otaczajĢcego

Strumieı masowy czynnika

m #

± 1%

cz

Temperatura płynu na wlocie do kolektora

t 10

± 0,1 K

PrħdkoĻę powietrza otaczajĢcego

u

± 0,5 m/s

4

1332528722.013.png

1332528722.014.png

1332528722.015.png

1332528722.016.png

1332528722.017.png

1332528722.018.png

1332528722.019.png

1332528722.020.png

1332528722.021.png

1332528722.023.png

Sprawno Ļę kolektora, traktowana jako sprawno Ļę chwilowa, wyznaczana jest ze

wzoru:

= #

(

)

m

c

t

9 −

t

cz

cz

10

h

,

(1)

GA

p

gdzie:

A p – powierzchnia absorbera wynoszĢca 1,83 m 2 ,

c cz – ciepło właĻciwe czynnika - wodny roztwór 50% wagowo glikolu propylenowego

C 3 H 8 O 2 .

WłasnoĻci czynnika w funkcji temperatury pokazano na rys. 2 oraz 3.

Q # wyznaczane sĢ z bilansu jego energii:

Straty ciepła kolektora

str

#

#

#

#

Q

=

Q

−

Q

−

Q

,

(2)

str

d

opt

u

gdzie:

Q # – energia promieniowania słonecznego docierajĢcego do powierzchni kolektora:

#

Q

=

GA

,

(3)

d

p

Q #

– straty optyczne kolektora:

opt

#

Q opt

= G

(

−

ta

)

,

(4)

( ta – współczynnik transmisyjno – absorpcyjny: ta = 0,9 × 0,95 = 0,855)

Q # – energia uŇyteczna odbierana przez przepływajĢcy kanałami kolektora czynnik:

#

= #

Q

m

c

(

t

−

t

)

.

(5)

u

cz

cz

9

10

Wyniki pomiarów i obliczeı naleŇy zamieĻcię w tabeli 3.

5

1332528722.024.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

projekt wykłady.rar (35895 KB)
laborki.rar (17700 KB)
Projekt OZE.docx (117 KB)
Zagadnienia kolokwium zal O-E.pdf (17 KB)
oze-projekt koszty.xlsx (14 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin