<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Cường độ bức xạ mặt trời tới mặt kính tại thời điểm  là E() = Ensin(), với () = . là góc nghiêng của tia nắng với mặt kính,  = 2/n và n = 24 x 3600s là tốc độ góc và chu kỳ tự quay của trái đất, En là cường độ bức xạ cực đại trong ngày, lấy bằng trị trung bình trong năm tại vĩ độ đang xét En = 1 365 E ni size 12{ { {1} over {"365"} } Sum {E rSub { size 8{ ital "ni"} } } } {} . Lúc mặt trời mọc  = 0, nhiệt độ đầu của bộ thu và chất lỏng bằng nhiệt độ to của không khí môi trường xung quanh.

Phương trình vi phân cân bằng nhiệt của bộ thu

Ta giả thiết rằng tại mỗi thời điểm , xem nhiệt độ chất lỏng và ống hấp thụ đồng nhất và bằng t(). Xét cân bằng nhiệt cho hệ bộ thu trong khoảng thời gian d kể từ thời điểm . Mặt module bộ thu hấp thụ từ mặt trời 1 lượng nhiệt bằng Q1:

Q1 = .Ensin .FD.sin.d, [J]. (4.16)

Với FD = D1D2.F1 + fc.D1 D2.F2 + R. fc.D1D23.F3 + R. fc.D1D2.F4, (4.17)

trong đó: F1= L.d , F2= 2L.Wc , F3= L(d2 - d1), F4= L(N - d2). Ở đây ta giả thiết rằng tất cả các tia bức xạ mặt trời chiếu đến mặt bộ thu trên diện tích F4 sau khi phản xạ từ gương trụ đựơc truyền đến cánh hấp thụ.

Lượng nhiệt nhận được của module bộ thu Q1 dùng để:

- Làm tăng nội năng của ống hấp thụ-cánh dU = (mo.Co + mc.Cc)dt

- Làm tăng entanpy lượng nước tĩnh dIm = m.CPdt

- Làm tăng entanpy dòng chất lỏng dIG = Gd.CP(t - to)

- Truyền nhiệt ra ngoài không khí Q2 = Ktt.L(t - to)d

trong đó: mo= Ld.o.o , [kg]

mc= 3LWc.c.c , [kg],

m = π 4 size 12{ { {π} over {4} } } {} d2.L. [kg],

Ktt = [KL + KLbx + nKd.Fd], [W/mK]

n- số nút đệm trên 1m chiều dài bộ thu, [m]-1 Kd = δ d λ d + 1 α 1 size 12{ left ( { {δ rSub { size 8{d} } } over {λ rSub { size 8{d} } } } + { {1} over {α} } right ) rSup { size 8{ - 1} } } {} , [W/m2K]

hệ số truyền nhệt bằng đối lưu và dẫn nhiệt KL=. 1 α . d 2 + i = 1 4 1 i . ln d i + 1 d i 1 size 12{ left [ { {1} over {α "." d rSub { size 8{2} } } } + Sum cSub { size 8{i=1} } cSup { size 8{4} } { { {1} over {2λ rSub { size 8{i} } } } "." "ln" { {d rSub { size 8{i+1} } } over {d rSub { size 8{i} } } } } right ] rSup { size 8{ - 1} } } {} , [W/mK]

hệ số truyền nhiệt bằng bức xạ KLbx= ..qd.(Ttb+To)(Ttb2+To2), [W/mK]

với qd = 1 εd + 1 d 2 1 ε 2 1 + 1 d 1 2 ε 1 1 1 size 12{ left [ { {1} over {εd} } + { {1} over {d rSub { size 8{2} } } } left ( { {1} over {ε rSub { size 8{2} } } } - 1 right )+ { {1} over {d rSub { size 8{1} } } } left ( { {2} over {ε rSub { size 8{1} } } } - 1 right ) right ] rSup { size 8{ - 1} } } {} ,  = 5.67.10-8 W/mK4

Ttb = 273 + ttb,nhiệt độ tuyệt đối trung bình tính toán của môi chất trong bộ thu, [K]

Vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt cho bộ thu:

Q1 = dU + dIm + dIG + Q2 (4.18)

Hay có thể viết dưới dạng:

.En.FD.sin2.d = (mo.Co+m.CP+mc.Cc)dt +(GCP+ Ktt.L)(t - to)d (4.19)

Biến đổi bằng cách thay T() = t() - to và đặt:

a = ε . F D . E n m o . C o + mC P + m c C c = P C size 12{ { {ε "." F rSub { size 8{D} } "." E rSub { size 8{n} } } over {m"" lSub { size 8{o} } "." C"" lSub { size 8{o} } + ital "mC" rSub { size 8{P} } +m rSub { size 8{c} } C rSub { size 8{c} } } } = { {P} over {C} } } {} , [K/s] (4.20a)

b = GC P + K tt . L m o . C o + mC P + m c C c = W C size 12{ { { ital "GC" rSub { size 8{P} } +K rSub { size 8{ ital "tt"} } "." L} over {m"" lSub { size 8{o} } "." C"" lSub { size 8{o} } + ital "mC" rSub { size 8{P} } +m rSub { size 8{c} } C rSub { size 8{c} } } } = { {W} over {C} } } {} [1/s] (4.20b)

thì phương trình cân bằng nhiệt cho bộ thu là:

T’() + b.T() = a.sin2() (4.21)Với điều kiện đầu T(0) = 0 (4.22)

Giải hệ phương trình 4.21, 4.22 tương tự như ở mục trên ta tìm được hàm phân bố nhiệt độ chất lỏng trong bộ thu là:

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} } } } } {} ] (4.23)

Trong đó a và b được xác định theo công thức 4.20a và 4.20b

Công thức tính toán bộ thu

Từ hàm phân bố (4.23) ta dễ dàng lập được các công thức tính các thông số kỹ thuật đặc trưng cho bộ thu như bảng 4.5.

Bảng 3.5. Các thông số đặc trưng của bộ thu đặt nghiêng

Thông số đặc trưng Công thức tính toán
Độ gia nhiệt lớn nhấtTm Tm = a 2b ( 1 + a b 2 + 2 ) size 12{ { {a} over {2b} } \( 1+ { {a} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } \) } {} [oC]
Nhiệt độ cực đại thu đượctm tm= to+ a 2b ( 1 + b b 2 + 2 size 12{ { {a} over {2b} } \( 1+ { {b} over { sqrt {b rSup { size 8{2} } +4ω rSup { size 8{2} } } } } } {} ) [oC]
Thời điểm đạt nhiệt độ cực đại m m=n 3 8 1 artg b size 12{ left ( { {3} over {8} } - { {1} over {4π} } ital "artg" { {b} over {2ω} } right )} {} [s]
Sản lượng nhiệt trong 1 ngàyQ Q = n 4b size 12{ { {aτ rSub { size 8{n} } } over {4b} } } {} GCP [J]
Độ gia nhiệt trung bìnhTn Tn = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} [oC]
Nhiệt độ trung bìnhttb ttb = to + a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} [oC]
Công suất hữu ích trung bìnhPtb Ptb = a 2b size 12{ { {a} over {2b} } } {} GCP [W]
Sản lượng nước nóngM M = τ n 2 G size 12{ { {τ rSub { size 8{n} } } over {2} } G} {} , [kg]
Hiệu suất nhiệt bộ thu = Q tb E . ¯ F o size 12{ { {Q rSub { size 8{ ital "tb"} } } over { {overline {E "." }} F rSub { size 8{o} } } } } {} = Q tb 2 τ n 0 τ n / 2 E n sin ( τ τ n ) . F o size 12{ { {Q rSub { size 8{ ital "tb"} } } over { { {2} over {τ rSub { size 8{n} } } } Int rSub { size 8{0} } rSup { size 8{τ rSub { size 6{n} } /2} } {E rSub { size 8{n} } "sin" \( 2π { {τ} over {τ rSub { size 8{n} } } } \) dτ "." } F rSub {o} } } } {} = π aGC p 4 bE n . F o size 12{ { {π ital "aGC" rSub { size 8{p} } } over {4 ital "bE" rSub { size 8{n} } "." F rSub { size 8{o} } } } } {}

Questions & Answers

what is variations in raman spectra for nanomaterials
Jyoti Reply
I only see partial conversation and what's the question here!
Crow Reply
what about nanotechnology for water purification
RAW Reply
please someone correct me if I'm wrong but I think one can use nanoparticles, specially silver nanoparticles for water treatment.
Damian
yes that's correct
Professor
I think
Professor
what is the stm
Brian Reply
is there industrial application of fullrenes. What is the method to prepare fullrene on large scale.?
Rafiq
industrial application...? mmm I think on the medical side as drug carrier, but you should go deeper on your research, I may be wrong
Damian
How we are making nano material?
LITNING Reply
what is a peer
LITNING Reply
What is meant by 'nano scale'?
LITNING Reply
What is STMs full form?
LITNING
scanning tunneling microscope
Sahil
how nano science is used for hydrophobicity
Santosh
Do u think that Graphene and Fullrene fiber can be used to make Air Plane body structure the lightest and strongest. Rafiq
Rafiq
what is differents between GO and RGO?
Mahi
what is simplest way to understand the applications of nano robots used to detect the cancer affected cell of human body.? How this robot is carried to required site of body cell.? what will be the carrier material and how can be detected that correct delivery of drug is done Rafiq
Rafiq
what is Nano technology ?
Bob Reply
write examples of Nano molecule?
Bob
The nanotechnology is as new science, to scale nanometric
brayan
nanotechnology is the study, desing, synthesis, manipulation and application of materials and functional systems through control of matter at nanoscale
Damian
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 did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
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