<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Các giả thiết khi nghiên cứu:

  • Panel được đặt cố định trong mỗi ngày, sao cho mặt thu F1 vuông góc với mặt

phẳng quỹ đạo trái đất.

- Tại mỗi thời điểm , coi nhiệt độ chất lỏng và hộp thu đồng nhất, bằng t().

Lập phương trình vi phân cân bằng nhiệt cho hộp thu:

Khi panel đặt cố định (tĩnh). Xét cân bằng nhiệt cho hệ gồm chất lỏng và hộp kim loại, trong khoảng thời gian d kể từ thời điểm .

Mặt F1 hấp thụ từ mặt trời 1 lượng nhiệt bằng:

Q1 = 1DEnsin. F1.sin.d, [J].

Hình 4.8. Mô hình tính toán bộ thu phẳng

Lượng nhiệt Q1 được phân ra các thành phần để:

- Làm tăng nội năng vỏ hộp dU = mo.Codt,

- Làm tăng entanpy lượng nước tĩnh dIm = m.Cpdt ,

- Làm tăng entanpy dòng nước dIG = Gd Cp (t - to) ,

- Truyền nhiệt ra không khí ngoài trời qua đáy F3 = ab và các mặt bên

F2 = 2(a+b) với hệ số truyền nhiệt k3 = k2 = δ c λ c + 1 α 1 size 12{ left ( { {δ rSub { size 8{c} } } over {λ rSub { size 8{c} } } } + { {1} over {α} } right ) rSup { size 8{ - 1} } } {} , qua mặt thu

F1= ab với k1 = δ k λ k + δ K λ K + 1 1,3 α 1 size 12{ left ( { {δ rSub { size 8{k} } } over {λ rSub { size 8{k} } } } + { {δ rSub { size 8{K} } } over {λ rSub { size 8{K} } } } + { {1} over {1,3α} } right ) rSup { size 8{ - 1} } } {}

Vậy có tổng lượng nhiệt bằng Q2 = (k1F1 + k2F2 + k3F3) (t - to) d ;

Do đó, phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = dU + dIm + dIG + Q2 sẽ có dạng:

1DEt Ft sin2 () d = dt miCi + (GCp +  ki Fi) (t - to) d.

Sau phép đổi biến T() = t() - to và đặt a = ε DE n F 1 m i C i = P C size 12{ { {ε ital "DE" rSub { size 8{n} } F rSub { size 8{1} } } over { Sum {m rSub { size 8{i} } C rSub { size 8{i} } } } } = { {P} over {C} } } {} , [K/s],

b = GC p + k i F i m i C i = W C size 12{ { { ital "GC" rSub { size 8{p} } + Sum {k rSub { size 8{i} } F rSub { size 8{i} } } } over { Sum {m rSub { size 8{i} } C rSub { size 8{i} } } } } = { {W} over {C} } } {} , [s-1] thì phương trình cân bằng nhiệt cho panel tĩnh là:

T’() + bT() = a sin2() (4.1)

với điều kiện đầu T(0) = 0 (4.2)

Khi panel động được quay để diện tích hứng nắng luôn bằng F1, thì mặt F1 hấp thụ được: Q1 = 1DEnsin. F1.d, [J]. Do đó, tương tự như trên, phương trình cân bằng nhiệt cho panel động có dạng:

T’() + bT() = a sin() (4.3)

với điều kiện đầu T(0) = 0 (4.4)

Xác định hàm phân bố nhiệt độ:

Hàm nhiệt độ trong panel tĩnh sẽ được tìm ở dạng T() = A() e-b.

Theo phương trình (3.1) ta có:

A () = a eb sin2.d = a 2 size 12{ { {a} over {2} } } {}  eb (1- cos2)d = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} ( eb - I )

với: I =  cos2 .deb = e b ( sin 2 ωτ + b cos 2 ωτ ) b 2 I size 12{ { {e rSup { size 8{bτ} } } over {b} } \( 2ω"sin"2 ital "ωτ"+b"cos"2 ital "ωτ" \) - left ( { {2ω} over {b} } right ) rSup { size 8{2} } I} {}

tức là: I = be 2 + b 2 size 12{ { { ital "be" rSup { size 8{bτ} } } over {4ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } } } } {} [2sin2 + bcos 2] + C1

Hằng số C1 được xác định theo điều kiện đầu T(0) = 0 hay A(0) = 0, tức là C1 = 1 1 + ( b / ) 2 size 12{ { {1} over {1+ \( b/2ω \) rSup { size 8{2} } } } } {} . Do đó, hàm phân bố nhiệt độ chất lỏng trong panel tĩnh có dạng:

T() = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} [1- b 2 + b 2 size 12{ { {b} over {4ω rSup { size 8{2} } +b rSup { size 8{2} } } } } {} (2sin2 + bcos2) - e 1 + ( b / ) 2 size 12{ { {e rSup { size 8{ - bτ} } } over {1+ \( b/2ω \) rSup { size 8{2} } } } } {} ] (4.5)

Nếu dùng phép biến đổi (Asinx + Bcosx) = A 2 + B 2 size 12{ sqrt {A rSup { size 8{2} } +B rSup { size 8{2} } } } {} sin (x + artg B A size 12{ { {B} over {A} } } {} ) thì hàm (3.5) sẽ có dạng:

T() = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} [1- b b 2 + 2 size 12{ { {b} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } } {} sin(2 + artg b size 12{ { {b} over {2ω} } } {} ) - e 1 + ( b / ) 2 size 12{ { {e rSup { size 8{ - bτ} } } over {1+ \( b/2ω \) rSup { size 8{2} } } } } {} ] (3.6)

Số hạng cuối của tổng có giá trị nhỏ hơn 1 và giảm rất nhanh, nên khi >1h có thể bỏ qua.

Hàm nhiệt độ trong panel động là nghiệm của hệ phương trình (4.3), (4.4), được tìm như cách trên, sẽ có dạng:

Tđ() = a b 1 + ( ω / b ) 2 size 12{ { {a} over {b sqrt {1+ \( ω/b \) rSup { size 8{2} } } } } } {} [sin( + artg ω b size 12{ { {ω} over {b} } } {} ) - e 1 + ( b / ω ) 2 size 12{ { {e rSup { size 8{ - bτ} } } over { sqrt {1+ \( b/ω \) rSup { size 8{2} } } } } } {} ] (4.7)

Số hạng sau của tổng luôn nhỏ hơn 1 và giảm khá nhanh, nên khi >2h có thể bỏ qua.

Các hàm phân bố (4.6) và (4.7) sẽ được mô tả ở hình 4.9 và hình 4.10.

Lập công thức tính toán cho panel tĩnh và động:

Sử dụng các hàm phân bố (4.6) và (4.7) dễ dàng lập được các công thức tính các thông số kỹ thuật đặc trưng cho panel tĩnh và động.

Panel tĩnh đạt nhiệt độ cực đại Tm = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} (1+ b b 2 + 2 size 12{ { {b} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } } {} )

lúc m = n( 3 8 1 artg b size 12{ { {3} over {8} } - { {1} over {4π} } ital "artg" { {b} over {2ω} } } {} ).

Panel động đạt nhiệt độ cực đại Tđm = a b 1 + ( ω / b ) 2 size 12{ { {a} over {b sqrt {1+ \( ω/b \) rSup { size 8{2} } } } } } {} >Tm

lúc đm = n( 1 4 + 1 artg ω b size 12{ { {1} over {4} } + { {1} over {2π} } ital "artg" { {ω} over {b} } } {} ).

Sau khi tính nhiệt độ trung bình trong 1 ngày nắng cho mỗi panel theo công thức: Tn = 2 τ n 0 τ n / 2 T ( τ ) size 12{ { {2} over {τ rSub { size 8{n} } } } Int rSub { size 8{0} } rSup { size 8{τ rSub { size 6{n} } /2} } {T \( τ \) dτ} } {} ,

Questions & Answers

Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
carbon nanotubes has various application in fuel cells membrane, current research on cancer drug,and in electronics MEMS and NEMS etc
NANO
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10898/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng' conversation and receive update notifications?

Ask