СРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПЛОСКИХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
DOI:
https://doi.org/10.15673/0453-8307.6/2015.56708Ключевые слова:
Солнечный коллектор, Экспериментальное оборудование, Система горячего водоснабжения, Полимерные материалыАннотация
В настоящей работе выполнено сравнительное изучение характеристик традиционных типов жидкостных солнечных коллекторов металлического типа (с теплоприемником, выполненным из алюминиевых и медных трубок) и нового типа солнечного коллектора, изготовленного из полимерного материала. Полностью полимерный солнечный коллектор (включая теплоприемник и прозрачное покрытие) на 67.8% легче, чем традиционный металлический солнечный коллектор. Полимерный солнечный коллектор был выполнен из многоканальных поликарбонатных плит и представляет собой многоярусную сэндвич-структуру. Экспериментальное оборудование обеспечивало проведение параллельных сравнительных испытаний в открытой среде при полностью идентичных внешних условиях (интенсивность солнечного излучения, уровень ветронагрузки и температура окружающей среды). Испытания проведены при естественной и вынужденной циркуляции теплоносителя. Экспериментальные результаты свидетельствуют, что эффективность полимерного солнечного коллектора сравнительно с традиционным металлическим коллектором снижается в среднем на 8 -15 %.Библиографические ссылки
Chen, K., Oh, S.J., Kim, N.J., Lee, Y.J., Chun, W.G., 2010. Fabrication and testing of a non-glass vacuum-tube collector for solar energy utilization, Energy 35, 2674–2680. 2. Cristofari, C., Notton, G., Poggi, P., Louche, A., 2002. Modelling and performance of a copolymer solar water heating collector, Solar Energy 2, 99–112. 3. Doroshenko, A.V., Glauberman, M.A., 2012. Alternative energy. Refrigerating and Heating Systems, Odessa I.I. Mechnicov National University Press, Odessa, Ukraine. ISBN 978-617-689-015-7. 4. Garcıa-Valladares, O., Pilatowsky, I., Ruız, V., 2008. Outdoor test method to determine the thermal behavior of solar domestic water heating systems, Solar Energy 82, 613–622. 5. Goedkoop, M., Effting, S., Collignon, M., 2000. The Eco-indicator 99. A damage oriented method for Life Cycle Impact Assessment. Second edition, Amersfoort. 6. Hamed, M., Fellah, A., Brahim, A., 2014. Parametric sensitivity studies on the performance of a flat plate solar collector in transient behavior, Energy Conversion and Management 78, 938–947. 7. Hayek, M., Assaf, J., Lteif, W., 2011. Experimental investigation of the performance of evacuated-tube solar collectors under eastern Mediterranean climatic conditions, Energy Procedia 6, 618–626. 8. IEA SHC Task 39. Polymeric materials for solar thermal solar application. In: Highlights from 2010 paper for Task 39 of the Solar Heating and Cooling Programme of the International Energy. <http://www.iea-shc.org/task39>. 9. ISO14040/44, Environmental Management – Life Cycle Assessment – Principles and Framework / Envi-ronmental Management - Life Cycle Assessment - Requirements and Guidelines, 2006. 10. Koehl, M., Saile, S., Piekarczyk, A., Fischer, S., 2014. Task 39 Exhibition – Assembly of Polymeric Com-ponents for a New Generation of Solar Thermal Energy Systems, Energy Procedia, 48, 130–136. 11. Koltun, P., Tharumarajah, A. Environmental Assessment of Small Scale Solar Thermal Electricity Generation Unit Based on LCA Study. In: Proc. of 15th International Conference on Life Cycle Engineering, Sydney, Australia, 2008. 12. Ladener, H., Späte, F., 2008. Solaranlagen: Das Handbuch der thermischen Solarenergienutzung. Ökobuch-Verlag, Staufen. ISBN 978-3-936896-40-4. 13. Lindeijr, E. Valuation in LCA. IVAM Environmental Research, Amsterdam, 1995. 14. Martinopoulos, G., Missirlis, D., Tsilingiridis, G., Yakinthos, K., Kyriakis, N., 2010. CFD modeling of a polymer solar collector, Renewable Energy 35, 1499–1508. 15. Nielsen, J.E., Bezzel, E., 1997. "Duct Plate" Solar Collectors in plastic materials. In: Proc. of 7th International conference on solar energy at high latitudes North Sun '97, Espoo-Otaniemi, Finland, 571-579. 16. Olivares, A., Rekstad, J., Meir, M., Kahlen, S., Wallner, G., 2008. A test procedure for extruded polymeric solar thermal absorbers, Solar Energy Materials & Solar Cells 92, 445–452. 17. Raman, R., Mantell, S., Davidson, J., Wu, C., Jorgensen, G., 2000. A review of polymer materials for solar water heating systems, Trans. ASME. J. Sol. Energy Eng 122, 92-100. 18. Rojas, D., Beermann, J., Klein, S.A., Reindl, D.T., 2008. Thermal performance testing of flat-plate collectors, Solar Energy 82, 746–757 19. Sandnes, B., Rekstad, J., 2002. A photovoltaic/thermal (PV/T) collector with a polymer absorber plate. Experimental study and analytical model, Solar Energy 72, 63–73. 20. SimaPro - 7.0, LCA Software, Pre Consultants, The Netherlands, 2007. 21. Tang, R., Cheng, Y., Wu, M., Li, Z., Yu, Y., 2010. Experimental and modeling studies on thermosiphon domestic solar water heaters with flat-plate collectors at clear nights, Energy Conversion and Management 51, 2548–2556. 22. World Aluminium, 2013. Global life cycle inventory data for the primary aluminium industry. International Aluminium Institute, London, UK 23. Xiao, F., Yi-Nian, C., Li-Lun, Q., 1998. A new performance criterion for cogeneration system, Energy Conversion and Management 39, 1607-1609.
