Veriler ve Karakteristik Eğriler – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları
Konsantre Olmayan Hava Toplayıcıları
Ayrıca konsantre olmayan hava kollektörlerinin farklı tasarım tiplerini gösterir. Absorber ile hava arasındaki ısı transfer katsayısının düşük olması nedeniyle, absorber ile hava akışı arasındaki temas alanı geniş olmalıdır. Bu, örneğin nervürlü emiciler, çok geçişli sistemler veya gözenekli emici yapılar tarafından sağlanır.
Hava kollektörleri, donma, aşırı ısınma ve korozyon gibi sorunlar meydana gelmediği için, örneğin sıvı tip kollektörlere göre daha sade bir tasarıma sahiptir. Isı taşıyıcının sızıntıları bile nispeten karmaşık değildir. Dezavantajları, büyük kanallar ve fanlar için gereken genellikle önemli sürücü kapasiteleridir.
Hava kollektörlerinin Orta ve Kuzey Avrupa’da binaların ısıtılmasında veya evsel sıcak su temininde yaygın olarak kullanılmamasının nedeni, sıcak su dağıtım şebekelerine dayalı ısıtma sistemlerinin yaygın olarak uygulanmasıdır.
Yine de münferit durumlarda kullanılırlar, örn. halihazırda hava dağıtım ve kollektör sistemleri ile donatılmış olan ve dolayısıyla bir su ısıtma sistemine ihtiyaç duymayan, atık hava ısı geri kazanımına sahip güneş enerjili gıda kurutma sistemleri ve düşük enerjili evler içindir.
Konsantre sıvı tipi veya hava toplayıcıları. Bu toplayıcı tipleri, güneş ışınımının doğrudan payını ayna alanlarından yansıtır ve böylece doğrudan ışınımı soğurucu alan üzerinde yoğunlaştırır.
Güneş radyasyonunun konsantrasyon seviyesi, konsantrasyon oranı veya konsantrasyon faktörü C’dir. Optik olarak aktif toplayıcı alanın radyasyon tarafından etkilenen soğurucu alana oranı olarak tanımlanır. 46.211 olan maksimum teorik konsantrasyon oranı, güneş ile dünya arasındaki mesafenin ve güneş yarıçapının sonucudur. Teknik olarak, şu anda maksimum 5.000’e kadar konsantrasyon faktörüne ulaşılabilir.
Absorberde elde edilebilecek sıcaklık esas olarak konsantrasyon faktörüne bağlıdır. Teorik maksimum soğurucu sıcaklığı, maksimum konsantrasyon oranı durumunda (yaklaşık 5.000 K) güneşin yüzey sıcaklığına eşittir.
Soğurucuda gerçekçi bir şekilde elde edilebilecek sıcaklıklar önemli ölçüde daha düşüktür. Örneğin döner parabolik aynalar, maksimum 1.600 °C /4-2/ soğurucu sıcaklıklarına ulaşabilir.
Yoğunlaştırıcı toplayıcılar, sabit, artı bir eksenli ve iki eksenli takip sistemleri olmak üzere üç farklı gruba ayrılabilir. Sabit yoğunlaştırıcı toplayıcılar en düşük konsantrasyon oranlarına sahipken, iki eksenli takip sistemleri en yüksek konsantrasyon oranlarına sahiptir.
Hangi ısı taşıyıcının kullanılacağı esasen elde edilebilir sıcaklıklara bağlıdır. Düşük sıcaklık aralığında sıvılar tercih edilirken, artan çalışma sıcaklıklarında gazlı ortamlar da kullanılmaktadır.
Yalnızca doğrudan radyasyon konsantre edilebildiğinden, teknik açıdan yoğunlaştırıcı toplayıcıların kullanılması yalnızca yüksek düzeyde doğrudan radyasyon bulunan alanlarda mantıklıdır. Orta ve Kuzey Avrupa’da pratikte hiç kullanılmazlar.
Veriler ve Karakteristik Eğriler
Optik ve termal kayıplar, kollektör verimi için belirleyici faktörlerdir. Optik kayıplar, örtü iletim katsayısı ile toplayıcı absorpsiyon katsayısının çarpımı ile belirlenir. Bu kayıp sadece malzemeye bağlıdır ve yaklaşık olarak – radyasyon ve sıcaklıktan bağımsızdır.
Termal kayıplar, sabit bir ısı geçiş katsayısı ile diğer sabit olmayan kayıplarla birlikte tanımlanır. İlk yaklaşım olarak, bu kayıp soğurucu ile ortam sıcaklığı arasındaki farka doğrusal olarak bağlıdır ve radyasyonla ters orantılıdır.
Tek bir düz levha toplayıcı için elde edilen verim eğrisi gösterilmiştir. Büyük sıcaklık farkları durumunda, sıcaklığa doğrusal bağımlılık varsayılarak, gerçek verimlilik eğrisinden artan bir sapma gözlenir.
Bunun nedeni, bu sıcaklık farkı aralığında ısı yayılımındaki doğrusal olmayan artıştır. Bu nedenle kollektör Denklemi veya verimlilik Denklemi birçok durumda uygulanır, bu durumda ısı radyasyonunun yaklaşımı kare terim kullanılarak gerçekleştirilir.
malar
Pompa karakteristik eğrisi nasıl çizilir
Pompa eğrisi
Pompa eğrisi Nasıl okunur
Motor karakteristik eğrileri
AUC
ROC analizi
Auc değeri nedir
Ek olarak, aynı toplayıcı için farklı radyasyon seviyelerinde karakteristik eğrinin seyrini gösterir. Radyasyondaki artışla birlikte verim için yaklaşım çizgisinin düzleştiği ve soğurucu ile ortam arasındaki sıcaklık farkının daha az etkiye sahip olduğu aşikar hale gelir.
Karakteristik eğri, radyasyonla ilgili sıcaklık farkı boyunca çizilirse, farklı radyasyon yoğunlukları için eğriler neredeyse tek bir eğride birleşir. Bu nedenle birçok durumda bu temsil biçimi tercih edilmektedir.
Bir dizi farklı konsantre olmayan sıvı tipi toplayıcı tasarımı için karakteristik eğrilerin seyrini gösterir. Tek bir soğurucu, yalnızca soğurucu ile ortam sıcaklığı arasındaki ortalama farkın çok düşük olduğu durumlarda kullanılırsa, karakteristik eğride önemli ölçüde daha dik bir rotaya sahip olabilir ve yine de yüksek özgül enerji verimleri sağlayabilir.
Bu, örneğin güneş enerjili açık hava yüzme havuzu ısıtması için emiciler için geçerlidir, çünkü bunlar sadece yaz aylarında çalıştırılır ve gerekli ısının sıcaklık seviyesi de bu tür bir uygulama için düşüktür.
Eksik kapak (τcov = 1) nedeniyle, bu küçük sıcaklık farklarında optik kollektör verimi diğer kollektör tiplerine göre daha yüksektir. Tüm yıl boyunca kullanılan toplayıcılar, daha büyük sıcaklık farklarında verimin çok fazla düşmemesi gerektiğinden, genellikle karakteristik eğrilerin daha düz seyrini gösterir.
Orta ve Kuzey Avrupa’da en sık kullanılan konsantre olmayan sıvı tipi toplayıcılar için bazı tipik parametreler ve önemli kullanım alanları gösterilmektedir.
Kollektördeki ısı taşıyıcının sıcaklıkları meteorolojik koşullara ve çalışma sırasında kollektör tasarımına bağlı olarak 0 ila yaklaşık 100 °C arasındadır.
Güneş enerjisiyle açık yüzme havuzu ısıtması ve kullanım suyu talebinin kısmen karşılanması tipik uygulama alanlarıdır. Evsel su ve mahal ısıtma (güneş enerjisi kombine sistemi) için birleştirilmiş güneş enerjisi temini de giderek daha fazla kullanılmaktadır. Avusturya ve İsviçre’de kollektör alanlarının %50’si ve Almanya’da %30’u kombine güneş enerjisi sistemleridir.
Kollektör Devresi
Çoğu durumda birkaç tek toplayıcı birbirine bağlıdır. Bu toplayıcılar seri veya paralel olarak bağlanabilir; esas olarak iki bağlantı biçiminin kombinasyonları kullanılır. Seri olarak bağlanarak, kollektörde elde edilebilecek sıcaklık artışı temel olarak artırılır ve toplam kütle akışı azaltılır.
Hızlı bir şekilde sıcak su tedarik edebilme avantajına, daha büyük sıcaklık farkından dolayı soğurucunun çevreye daha yüksek bir ısıl kaybının dezavantajı eşlik etmektedir. Seri bağlı kollektörlerin daha yüksek basınç kaybı, toplam kütle akışının daha düşük seviyesinden dolayı borulardaki daha düşük basınç kayıpları ile giderilebilir.
Toplam kütle akışının daha düşük seviyesi nedeniyle pompa çıkışı azalır. Seri olarak bağlandığında, kollektör alanlarından daha düzenli bir akış olur.
Hidrolik düzen, toplam kütle akışına göre ayarlanmalıdır. Kolektör alanları 15 m2’nin altında olan High-Flow tesisatlar, ısı üretimi için çoğunlukla dahili ısı eşanjörleri ile birleştirilirken Low-Flow sistemler, depoda ısınan suyun karışarak soğumasını önlemek için ısı deposunu tabakalandırma üniteleri kullanarak yüklemeye çalışır.
Kollektörler, hem doldurma hem de boşaltma için dağıtım borularına bağlanır. Isı taşıyıcıyı her bir emiciye eşit olarak dağıtmak ve böylece bağlantı borusundaki basınç kaybını ve bununla birlikte sirkülasyon pompasının elektrik talebini düşük seviyede tutmak için, dağıtım borusunun çapı borunun çapından daha büyük olmalıdır. emici borular
Aynı nedenle paralel bağlı kollektörlerdeki akış kanalları da mümkünse aynı olmalıdır. Boruların giriş ve çıkışları zıt uçlardan bağlanmalıdır.
Ancak paralel bağlanan kollektör sayısı ile birlikte debideki farklar ve dolayısıyla kollektördeki sıcaklık artışındaki farklar (θout – θin) artar. Bu nedenle büyük kollektör dizileri için paralel bağlı devreler kontrol vanaları ile ayarlanmalıdır.