Проблема забезпечення електричною енергією галузей господарства. Сонячна енергетика як одна з перспективних галузей відновлюваної енергетики. Параметри сонячних колекторів, особливості їх конструкції. Розрахунок характеристик плаского сонячного колектора.
Аннотация к работе
Сонце грає виняткову роль в житті Землі. З моменту появи на землі людина почала використовувати енергію сонця. Першими спробами перетворити сонячне світло було саме створення, так би мовити, сонячного колектора. Першою відомою геліосистемою можна вважати статую Аменхотепа III, що відноситься до XV століття до н. е. Всередині статуї розташовувалася система повітряних і водяних камер, які під сонячними променями приводили в рух захований музичний інструмент.Потужність прямого сонячного випромінювання залежить від чистоти (ясності) атмосфери, висоти Сонця над лінією горизонту (залежить від географічної широти і часу дня), а також від положення поверхні по відношенню до Сонця. Та сонячна енергія, яка безпосередньо не поглинається на Землі, відбивається в космос. У сучасній світовій практиці до поновлюваних джерел енергії (ВДЕ) - відносять: гідро, сонячну, вітрову, геотермальну, гідравлічну енергії, енергію морських течій, хвиль, припливів, температурного градієнта морської води, різниці температур між повітряною масою і океаном, тепла Землі, біомасу тваринного, рослинного і побутового походження. Використання всього лише 0,0125% сонячної енергії могло б забезпечити всі сьогоднішні потреби світової енергетики, а використання 0,5% - повністю покрити потреби в майбутньому. Потенціал сонячної енергії настільки великий, що, за існуючими оцінками, сонячної енергії, що надходить на Землю кожну хвилину, достатньо для того, щоб задовольнити поточні глобальні потреби людства в енергії протягом року.Сонячний колектор - пристрій для збору теплової енергії Сонця (геліоустановка), яку переносять видимим світлом і ближнім інфрачервоним випромінюванням. Даний ефект заснований на тому, що сонячне випромінювання, падаюче на поверхню сонячного колектора, практично повністю пропускається склом. Так як основна інтенсивність сонячного випромінювання в наземних умовах знаходиться в спектральному інтервалі 0.4 мкм-1.8мкм (рис.1.6 а), то в якості прозорого верхнього шару використовується звичайне або загартоване скло, що має коефіцієнт пропускання в цьому спектральному діапазоні до 95% (рис.1.6 б). Таким чином, досягається акумуляція сонячної енергії всередині колектора. Крім звичайного скла, в плоских сонячних колекторах також може використовуватися полікарбонат, скло з низьким вмістом заліза, добре пропускає сонячні промені, і ударостійке скло.В описі різних сонячних колекторів виробники часто відносять потужність, продуктивність, і інші технічні дані до певної площі сонячного колектора. Найчастіше в літературі і технічному описі продукту, виробником не завжди точно вказується яка ж площа є зважаючи для деяких даних. Дана площа характеризує габаритні розміри сонячного колектора і дорівнює добутку його ширини і довжини. Цей параметр дає інформацію, яку конкретно площу займає сонячний колектор на даху або іншому планованому місці установки сонячних колекторів. Тому площа абсорбера в таких колекторах може перевищувати значення загальної площі сонячного колектора.Розраховуємо зовнішні умови експлуатації сонячного колектора: Середньодобова сонячна радіація Тут аргумент функції косинуса обчислюється у радіанах. Обчислюємо коефіцієнт відведення тепла від сонячного колектора: Температура поглинальної пластини попередньо: , (2.9) де ТТ1 - температура теплоносія на вході до колектора,°С. Знаходимо коефіцієнт ефективності сонячного колектора: Співвідношення коефіцієнта теплопередачі до теплопровідності ребра (поглинальної пластини) Коефіцієнт відведення тепла від колектора FR, який є відношенням фактичної корисної енергії до корисної енергії при умові, що температура всієї поглинальної пластини дорівнює температурі рідини на вході у сонячний колекторРозраховуємо зовнішні умови експлуатації сонячного колектора: Середньодобова сонячна радіація Обчислюємо коефіцієнт відведення тепла від сонячного колектора: Температура поглинальної пластини попередньо: , (3.9) Розрахуємо коефіцієнт теплопередачі для втрат тепла через верхню поверхню сонячного колектора. Знаходимо коефіцієнт ефективності сонячного колектора: Співвідношення коефіцієнта теплопередачі до теплопровідності ребра (поглинальної пластини) Коефіцієнт відведення тепла від колектора FR, який є відношенням фактичної корисної енергії до корисної енергії при умові, що температура всієї поглинальної пластини дорівнює температурі рідини на вході у сонячний колекторВ даній курсовій роботі був проведений розрахунок параметрів плоского сонячного колектору по заданим умовам. Розрахунок проводився по положенням методичної частини. Також були викладені основні положення теорії, що до роботи плоского та вакуумного СК. По результат проведеного розрахунку можна вважати, що колектор задовольняє потреби нашого регіону, а також представлені деякі можливі пропозиції, що до покращення роботи.
План
Зміст
Вступ
Розділ 1. Огляд літератури
1.1 Сонячний потенціал
1.2 Конструкції колекторів
1.3 Параметри сонячних колекторів
Висновки та постановка задачі дослідження
Розділ 2. Методика розрахунку характеристик плаского сонячного колектора
Розділ 3. Розрахунок характеристик плаского сонячного колектора