Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.

Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. (http://windpower-russia.ru/index.php)
-   Энергия солнца (http://windpower-russia.ru/forumdisplay.php?f=5)
-   -   Воздушные солнечные коллекторы: эффективность-стоимость, изготовление, применение (http://windpower-russia.ru/showthread.php?t=731)

petruha256 26.12.2012 01:18

СашаМ, в солиде я рассчитывал частные задачи, такие как:

1 задача: теплопередача внутри канала из банок при разных температурах и расходах
(как ни странно, но в турбулентном режиме получилось, как в школе учили - альфа от скорости в степени 0,8-0,85).
Получил эту самую зависимость альфы от скорости, по ней в итеративном расчете определяется средняя температура отрезка канала из банок.

2 задача: Распределение температуры в металле банки при нагреве солнечным излучением различной мощности и при различных расходах.
Опять получил зависимость, которая определяет температуру лицевых поверхностей каналов в зависимости от теплоотдачи и средней температуры отрезка канала.

3 задача: теплопотери через остекление в зависимости от разницы температур между лицом банок и окружающей средой (решал см. в начале темы для плоского коллектора) в результате пришел к выводу, что зависимость близка к линейной и в этой задаче мудрить не стал - просто задал коэффициент теплопотерь. Причем для селективного покрытия - тоже практически линейная зависимость, только коэффициент другой.
В общем отдал на откуп пользователю - выбирайте любой разумный коэффициент, gogogov скидывал книжку в теме - там они есть (близки к тем, которые я рассчитал ранее).

4 задача - для некой стандартной конструкции коллектора посчитал зависимост падения давления от расхода, здесь имеется ввиду подвод и отвод воздуха в коллектор, вход и выход воздуха в канал/из канала и отдельно внутри канала для банок 0,33 и 0,5 л, соединенных стандартным способом. http://windpower-russia.ru/forum/sho...8&postcount=17

Все 4 задачи объединил в экселе.

Скорость можно посмотреть на 1-м листе в 3-м столбце. Естественно ни о каких 10 м/с речи быть не может. 2 м/с - это разумный предел, а нормальные значения 0,8-1,5 м/с (приведенная к полному сечению банки)

Добавлено через 16 минут
Цитата:

Сообщение от roman8301 (Сообщение 28669)
может вот такую вещь использовать http://www.stscompani.ru/index.php?productID=94

Слишком большой диаметр - без дополнительных ухищрений воздух не будет прогреваться, внешняя поверхность будет плохо охлаждаться воздухом и значительная часть энергии уйдет в потери.
Вот если научиться их плющить не повреждая в различные формы сечения, тогда стоит подумать.

roman8301 26.12.2012 01:33

Цитата:

Сообщение от petruha256 (Сообщение 28671)
Вот если научиться их плющить не повреждая в различные формы сечения, тогда стоит подумать.

может крутые завороты зигзагом и не растягивать полностью, поверхность получается ребристая.

petruha256 26.12.2012 01:55

Вложений: 4
Цитата:

Сообщение от СашаМ (Сообщение 28666)
Добрый вечер!
Расскажите подробнее о моделе расчетов в Солиде, если не трудно выложите фотки сетки. Какие среды задавали? каким образом задавали солнечное излучение? конвекцию? собственное излученпе банок и соответсвенно характеристики селективной краски...которая сама по себе не должна быть самоцелью...а должна обосновыватся...

Поскольку для разных частных задач строилась своя модель, то сетки соответственно....
Участок канала для расчета альфы
Вложение 8924
тоже- сверху
Вложение 8925
Участок канала для расчета распределения температур
Вложение 8926
Угол сетки для плоского коллектора
Вложение 8927

Не понял вопроса про среды?

Солнечное излучение задавал только в расчете на распределение температур по поверхности банки - задавал мощностью и направлением.

Конвекцию внутри под остеклением задавал "реальной стеной" без указания параметров (т.е. полный расчет)
Конвекцию снаружи задавал проще - "внешней стеной" с фиксированной температурой с поправкой на тепловое сопротивление перехода воздух-стена (т.е. немного выше окружающей среды, и тем выше, чем выше тепловые потери).

Собственное излучение поверхности для банок я не считал (считал для плоского приемника) всё это дело определил излучающей поверхностью с заданными оптическими свойствами (E=0.1, А=0,9).

petruha256 26.12.2012 02:53

Вложений: 1
Цитата:

Сообщение от roman8301 (Сообщение 28673)
может крутые завороты зигзагом и не растягивать полностью, поверхность получается ребристая.

Можно попробовать посчитать, что из этого получится...
Но есть обоснованные подозрения, что толку будет мало... Долго объяснять.

А вот если как-то вот так, то может чего путного и выйдет

СашаМ 26.12.2012 15:06

Goga65 а зачем в воздушном коллекторе, котоый как я понял стоит в помещении стекло? и вообще как вы считаете, не лучше ли было например положить 5-10 окрашеных в черный цвет кирпичей...=)...

petruha256, вопрос про среды как бы не особо актуален походу для солида, я просто в ссм пытаюсь научится считать...там как бы области и среды...но принцип везде один и тот же...главное что я услышал-излучение вы задаете источниками тепла...

проясните пожалуйста еще пару вопросов...умеете ли вы расчитывать системы с циркуляцией теплоносителя(нестационар)...например такой воздушный коллектор нагревает некоторый объем воздуха...и скажем определить равновесную температуру в помещении...в солиде как бы есть вход и выход, как и в СТАР ССМ...а как сделать что бы была циркуляция? =))) я хз=)))

и второй вопрос в догонку...насчет расчета тепловых потерь банок-Вы правильно сделали и взяли коэфициент для плоского СК, если надо то могу подробно про это для разных типов СК, и с селективной поверхностью и без...могу так же порекомендовать книгу...(http://www.teplota.org.ua/2008-05-20...j-energii.html сам не скачивал от туда...) есть програмка с студенчиских лет для расчета КПД Солнечного коллектора=)... при расчете воздушного коллектора необходимо итеративным методом определить равновесную температуру панели...методом 2х расчетов-1 расчет КПД коллектора исходя из температур панели, окружающей среды, инсоляции...второй расчет как раз теплоотдача от панели воздуха и следовательно отводимая мощность от панели...подбирая каждый раз температуру нужно определить равновесную температуру панели...при которой КПД коллектора будет равен отношению отводимой мощности (расчитаной через альфа) к падающей радиации...я не совсем понял...в ЭКСЕЛЕ итерации делают то же самое? или только вычесляется альфа...(как бы полный расчет должен включать 2 цикла итераций...)

Извените за криво изложеные мысли=) если чтото не ясно буду рад пояснить...

У меня так же получались оптимальные скорости порядка до 2мс...далее слишком большыие гидравлические потери...

Goga65 26.12.2012 15:20

Цитата:

Сообщение от СашаМ (Сообщение 28683)
не лучше ли было например положить 5-10 окрашеных в черный цвет кирпичей...=)...

Вот Вы и поэксперементируйте....

983 26.12.2012 16:15

Мне кажется, что если в окно ввалилось сколько то тепловой энергии, то она так и осталась в помещении, вне зависимости от того, стоит там, в помещении солнечный коллектор, дюжина чёрных кирпичей, или вульгарный диван.
Не вижу смысла в отбирании у помещения поступившей туда энергии и возврата её этому же помещению : это переливание из пустого в порожнее.
Взять энергию с помощю солнечного коллектора где то в стороне ( на внешней стене, на крыше, или у забора ) и притащить эту ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ энергию в хату -- другое дело.

СашаМ 26.12.2012 17:07

но как раз стекло будет отражать наружу 5% ...=)и без стекла было бы лучше...стекло то не добавит эффективности=) если на улице стоит воздушный коллектор, то стекло нужно для уменьшения конвективных потерь...
983, с кирпичами не все так просто=) они как бы еще аккумулируют тепло и поидеи могут выравнивать температуру в помещении в течении дня...если отношение площади окон и массы кирпичек будет определеным образом подобрана...если же поставить на фоне одного окна кирпичи, то разницы не будет, что воздушный колектор, что кирпич зачерненый!

983 26.12.2012 18:46

СашаМ, тогда уж лучше чёрную канистру с водой ( полюбому теплоёмкость повыше, чем у кирпичей) , а лучше с парафином или глауберовой солью. -- чтоб использовать теплоту фазового перехода.
-- всё проще и эффективнее.

СашаМ 26.12.2012 19:08

983, опять таки не все так просто...что бы был фазовый переход, нужно что бы на канистру упало за сутки энергии больше чем произведение теплоемкости на емкость канистры+фазовый переход...что то мне подсказывает, что даже если пренебречь потерями будет меньше...(ну с потерями будет точно меньше)...в этом то и вся суть солнечной энергетики...сделать хороший солнечный коллектор когда вроде всем все понятно ой как не легко...но яочень рад, что есть столько единомышленников, и уровень разработок энтузиастов очень высок...=)

канистра, кирпична стенка и тд и тп- промежуточный вариант стены тромба...сама по себе стена тромба всем хороша...но должна включать взаимоисключающие качества-низкую теплопроводность в ночное время(что бы дом "не светил" ночью) и высокую поглащательную способность днем...есть много работ по стенам тромба...и там показано, что обычно эффективность всреднем у нее 9-13%...и при низкой цене как бы всех устраивает...однако если сформулировать задачу как обеспечения оптимальной доли покрытия отопительной нагрузки за год... и обычно эта доля 25-75%...в зависимости от климата и цены на газ например...то стена тромба не всегдам может обеспечить нужную долю покрытия изза соотношения размеров стены и площади отапливаемого помещения...(чисто из архетектурных соображений)...если завесить всю южную стену вакуумироваными коллекторами...то можно легко но очень дорого получить 50% за год...(снижение затрат газа, но не снижение эксплуатационных затрат)...

Воздушные коллектора интересны дешевизной и отсутсвием дополнительных контуров...однако в простом виде их область применения очень узка...я пытаюсь придумать каким образом аккумулировать тепло от воздушного коллектора...

Чисто теоретически можно, по аналогии с немецкими энергетиками, которые аккумулируют энергию с провальной ночной выработки и от ВИЭ в виде понижения температуры в промышленых морозильниках...и тем самым отключая нагрузку холодильников днем...возварщать частично энергию в общем балансе...применительно к воздушным СК можно воздухом нагревать помещение и теплоемкость мебели и тд будет играть роль теплового аккумулятора...но оценки показывают, что бы выйти на оптимальную долю покрытия (а ради чего это все городить, если не просто поиграть...как мы=) нужно прилично метров недорогих воздушных СК, и воздух в помещении прогреется сильнее норм СНиПов...


Часовой пояс GMT +4, время: 01:09.

Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia