Результати дослідження теплотехнічних характеристик повітряного геліоколектора
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142719Ключові слова:
сонячний тепловий повітряний геліоколектор, селективне покриття, повітряна сонячна система опаленняАнотація
Розроблено нову конструкцію повітряного геліоколектора, виготовленого у вигляді нероздільного енергетичного блока, що включає в себе каркас з теплоізольованими стінками, одинарним заскленням і селективною поверхнею на його днищі. Встановлено ряд узагальнювальних залежностей для знаходження теплової ефективності повітряного геліоколоектора, а саме впливу масової витрати повітря qтн на перепад температур теплоносія tвих та інсоляції Е, на теплопродуктивність q і ККД η геліоколектора.
На підставі експериментальних даних отримано лінійно регресійні залежності середньої денної температури навколишнього середовища tнсср від енергетичної освітленості Е та середньої температури теплоносія tтнср від середньої денної температури навколишнього середовища tнсср. Отримані регресійні залежності мають різні коефіцієнти регресії, а саме tнсср дозволяє аналітично прогнозувати значення залежнозмінної середньо денної температури навколишнього середовища за допомогою незалежно змінної енергетичної освітленості Е, що є хаотичною величиною. Крім цього, дає можливість виявляти і пояснити, на скільки та як змінюються середньо денні температури навколишнього середовища tнсср та теплоносія tтнср при зміні енергетичної освітленості Е впродовж доби. З цього випливає, що найбільш суттєвим фактором, що впливає на роботу геліоколектора, є енергетична освітленість Е. Здійснено перевірку адекватності результатів теоретичних і експериментальних досліджень.
З'ясовано, що максимальні значення ККД геліоколектора η – від 65 до 80,6 %, досягаються за температури вихідного потоку теплоносія tвих від 10 до 60 °С та масовій витраті повітря, qтн від 170 до 190 м3/год. Визначено, що зростання рівня інсоляції Е від 100 до 1000 Вт/м2 дає змогу збільшити теплопродуктивність колектора q від 320 до 1260 Вт та температуру теплоносія на виході з колектора tвих від 10 до 60 °C.
Отримані результати можна використати під час розробки та вдосконалення технічних засобів сушіння фруктів, для підвищення технологічної та енергетичної ефективності процесуПосилання
- Ho, C., Chang, H., Wang, R., Lin, C. (2013). Analytical and Experimental Study of Recycling Baffled Double-Pass Solar Air Heaters with Attached Fins. Energies, 6 (4), 1821–1842. doi: https://doi.org/10.3390/en6041821
- Vishwakarma, A., Jaurker, A. R. (2014). Experimental Investigation for Enhancement of Heat Transfer in Double Pass Solar Air Heater Using Transverse Discrete Rib Geometry. International Journal of Emerging Trends in Engineering and Development, 4 (4), 366–377.
- Chabane, F., Moummi, N., Benramache, S., Bensahal, D., Belahssen, O. (2013). Collector Efficiency by Single Pass of Solar Air Heaters with and without Using Fins. Engineering Journal, 17 (3), 43–55. doi: https://doi.org/10.4186/ej.2013.17.3.43
- Amankwah, E. A. Y., Dzisi, K. A., van Straten, G., van Willigenburg, L. G., van Boxtel, A. J. B. (2017). Distributed mathematical model supporting design and construction of solar collectors for drying. Drying Technology, 35 (14), 1675–1687. doi: https://doi.org/10.1080/07373937.2016.1269806
- Sharma, S. P., Saha, S. N. (2017). Thermohydraulic Performance of Double Flow Solar Air Heater with Corrugated Absorber. International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering, 11 (7), 855–861.
- NASA Surface meteorology and Solar Energy. Available at: https://eosweb.larc.nasa.gov/
- Yeh, H.-M. (2014). Effect of Pass Number on Collector Efficiency in Downward-Type Multipass Solar Air Heaters. Journal of Applied Science and Engineering, 17 (2), 175–184. doi: https://doi.org/10.6180/jase.2014.17.2.08
- Karim, M. A., Amin, Z. M. (2015). Mathematical modelling and performance analysis of different solar air collectors. IIUM Engineering Journal, 16 (2), 43–55.
- Solar energy – Solar thermal collectors – Test methods. International Standard. ISO/FDIS 9806:2013(E).
- ASHRAE Standard 93-1986 (RA 91) Metods of Testing to Determine The Thermal Performance of Solar Collektors (2002). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Inc. Atlanta, USA.
- Korobka, S., Babych, M., Krygul, R., Zdobytskyj, A. (2018). Substantiation of parameters and operational modes of air solar collector. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (8 (93)), 16–28. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132090
- Syvoraksha, V. Yu., Markov, V. L., Petrov, B. Ye., Zolotko, K. Ye., Statsenko, I. M. (2003). Teplovi rozrakhunky heliosystem. Dnipropetrovsk: Vyd-vo DNU, 132.
- Duffie, J. А., Beckmаn, W. А. (2013). Solar engineering of thermal processes. John Wiley & Sons, 936.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Vitaliy Boyarchuk, Sergiy Korobka, Mykhailo Babych, Roman Krygul
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.
