Количество поставляемой энергии солнечным коллектором

КПД солнечного коллектора - это соотношение полезной термической энергии и получаемой солнечной энергии. Помимо тепловых потерь, в некоторых случаях происходят оптические потери. Оптический КПД определяет, какой процент излучения, через прозрачное покрытие попадает на коллектор и поглощается абсорбером.

Фактор термических потерь указывает на тепловые потери. Он определяет потерю энергии в ваттах на один квадратный метр площади коллектора и показывает разницу температур между абсорбером и окружающей средой. Соответственно, чем больше разница температур, тем значительнее тепловые потери. В какой-то момент тепловые потери равняются объему производимой энергии, вследствие чего энергия для солнечного цикла не поступает.

Хороший коллектор, имеет неплохой коэффициент превращения и низкий фактор потерь.

Тип коллектора Коэффициент превращения Фактор термических потерь Температурная зона
Абсорбер без покрытия 0,82 до 0,97 10 до 30 до 40
Плоский коллектор 0.66 до 0,83 2,9 до 5,3 20 до 80
Вакуумный плоский коллектор 0,81 до 0,83 2,6 до 4,3 20 до 120
Вакуумный коллектор из труб 0,62 до 0,84 0,7 до 2,0 50 до 120
Коллектор накопитель примерно 0,55 примерно 2,4 20 до 70
Воздушный коллектор 0,75 до 0,90 8 до 30 20 до 50

КПД солнечных коллекторов в первом приближении может быть рассчитан по следующей формуле:

\eta={\eta}_{0}-\frac{k\cdot \Delta T}{E},

где η - расчётное значение КПД, η0 - номинальный (оптический) КПД установки при нормальных условиях, k1 - коэффициент, зависящий от типа и теплоизоляции коллектора, ΔT - разность температур теплоносителя и окружающего воздуха(гр. С), E - инсоляция (Вт/кв.м.).

КПД современных коллекторов выражают формулой:

      (1)

где Eg – плотность суммарного падающего на коллектор солнечного излучения, Вт/м2; ΔT – разность между средней температурой теплоносителя в коллекторе и температурой окружающей среды; η0 – КПД коллектора при ΔT = 0 °С (в большинстве случаев эта величина равна произведению пропускной способности стекла ϕ и поглощательной способности абсорбера As); значения коэффициентов k1 и k2 зависят от конструкции коллектора.

В физическом смысле КПД выражает отношение тепловой энергии, отведенной от абсорбера с помощью циркулирующего через коллектор теплоносителя, к падающей на него суммарной лучистой энергии.

Современные производители коллекторов измеряют КПД экспериментально – для каждой конкретной конструкции. Потом проводится корреляция полученных значений с учетом приведенного выше уравнения. В инженерных расчетах необходимо учитывать, что КПД изменяет свое значение в течение дня и года, в зависимости от температуры коллектора и температуры окружающей среды, а также от интенсивности падающего излучения.


1
Нужна помощь в выборе?
В зависимости от поставленных Вами задач наши специалисты помогут подобрать оборудование, именно для Ваших потребностей.
2
Купить солнечный коллектор!
Вы можете, сделав заказ по телефону +7 (495) 748-11-78 или воспользоваться формой «Контакты» на сайте.