Обґрунтування параметрів та режимів роботи повітряного геліоколектора
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132090Ключові слова:
повітряний геліоколектор, прозоре покриття, температурне поле, тепловий потік, теплообмін, тепловтратиАнотація
Розроблено нову конструкцію повітряного геліоколектора для геліосушарки фруктів, що включає подвійне засклення та селективну поверхню виготовлену з тонкої металевої підкладки на його днищі з вхідними та вихідними отворами. Встановлено, що для підкладки із подвійного засклення необхідно використовувати скло з тепловідбиваючим покриттям твердого типу К-glаss з коефіцієнтом випромінювання ε=0,1…0,15. Це дозволяє одержати максимально великий спектр потоку прямих сонячних променів, які опромінюють поверхню поглинальної пластини та знизити розсіяну складову випромінювання, що забезпечує підвищення ефективності колектора.
Визначено закономірності впливу зміни витрати теплоносія, перепаду температур та інтенсивності радіаційного випромінювання на потужність геліоколектора. Розроблено модель процесів теплообміну, що відбуваються у повітряному геліоколекторі. Наведено методику оцінки тепловтрат повітряного геліоколектора із пасивним використанням сонячної енергії.
Встановлено, що на теплопродуктивність повітряного колектора Q=117…480 Вт суттєво впливає енергетична освітленість Е, яка становить від 377 до 1223 Вт/м2. З'ясовано, що застосування неселективно-поглинаючої поверхні у повітряному геліоколекторі за малого рівня інсоляції Е=377 Вт/м2 дає змогу збільшити ККД на η=70,7 % за селективний, а при великій енергетичній освітленості у Е=1000 Вт/м2 навпаки малий η=54,6 %. Це дає змогу пояснити, як відбувається перерозподіл співвідношень максимальної поточної теплової потужності (NГК=48,8...100 Вт) та ККД геліоколектора.
Отримані результати можна використати під час розробки та вдосконалення технічних засобів сушіння фруктів, для підвищення технологічної та енергетичної ефективності процесуПосилання
- Englmair, G., Dannemand, M., Johansen, J. B., Kong, W., Dragsted, J., Furbo, S., Fan, J. (2016). Testing of PCM Heat Storage Modules with Solar Collectors as Heat Source. Energy Procedia, 91, 138–144. doi: 10.1016/j.egypro.2016.06.189
- Horta, P., Osório, T. (2014). Optical Characterization Parameters for Line-focusing Solar Concentrators: Measurement Procedures and Extended Simulation Results. Energy Procedia, 49, 98–108. doi: 10.1016/j.egypro.2014.03.011
- Chamoli, S. (2013). Exergy analysis of a flat plate solar collector. Journal of Energy in Southern Africa, 24 (3), 8–13.
- NASA Surface meteorology and Solar Energy. Available at: http://eosweb.larc.nasa.gov
- Vishwakarma, D., Kale, J. (2017). Experimental study and analysis of solar air heater using of various inlet temperatures. International Journal of Research, 5 (10), 76–80. doi: 10.5281/zenodo.1039619
- Sabiha, M. A., Saidur, R., Mekhilef, S., Mahian, O. (2015). Progress and latest developments of evacuated tube solar collectors. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 51, 1038–1054. doi: 10.1016/j.rser.2015.07.016
- Solar energy – Solar thermal collectors – Test methods. International Standard. ISO/FDIS 9806:2013(E).
- Syvoraksha, V. Yu. et. al. (2003). Teplovi rozrakhunky heliosystem. Dnipropetrovsk: Vyd-vo DNU, 132.
- Daffi, Dzh., Bekman, U. A. (1987). Teplovye processy s ispol'zovaniem solnechnoy energii. Moscow: Mir, 420.
- Duffie J. А., Beckmаn W. А. Solar engineering of thermal processes. John Wiley & Sons, 2013. 910 p. doi: 10.1002/9781118671603
- ASHRAE Standard 93-1986 (RA 91) Metods of Testing to Determine The Thermal Performance of Solar Collektors, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc (2002). Atlanta, USA.
- Hematian, A., Ajabshirchi, Y., Bakhtiari, A. (2012). Experimental analysis of flat plate solar air collector efficiency. Indian Journal of Science and Technology, 5 (8), 3183–3187.
- Shemelin, V., Matuska, T. (2017). Detailed Modeling of Flat Plate Solar Collector with Vacuum Glazing. International Journal of Photoenergy, 2017, 1–9. doi: 10.1155/2017/1587592
- Vega, E. V., Noh-Pat, F. (2014). Validation of the Simulation of Solar Air Collector Prototypes. Energy Procedia, 57, 2295–2304. doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.237
- Ondieki, H. O., Koech, R. K., Tonui, J. K., Rotich, S. K. (2014). Mathematical Modeling Of Solar Air Collector With a Trapezoidal Corrugated Absorber Plate. International Journal of Scientific & Technology Research, 3 (8), 51–56.
- Labai, V. Y. (2004). Teplomasoobmin. Lviv: Triada Plius, 260.
- Miheev, M. A., Miheeva, I. M. (1977). Osnovy teploperedachi. Moscow: Energiya, 344.
- Fokin, V. M., Boykov, G. P. Vidin, Yu. V. (2005). Osnovy energosberezheniya v voprosah teploobmena. Moscow: Mashinostroenie, 192.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Serhiy Korobka, Mykhailo Babych, Roman Krygul, Andriy Zdobytskyj
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
