Библиографическое описание:

Имомов Ш. Б., Авезов Р. Р., Шодиев Р. Д., Узаков Г. Н. Эксeргетическая оценка плоских солнечных рефлекторов, устанавливаемых с северной стороны здания // Молодой ученый. — 2011. — №10. Т.1. — С. 70-72.

Степень термодинамического совершенства системы плоских рефлекторов, устанавливаемых с северной стороны здания [1], может быть оценена эксeргетическими показателями его эффективности – эксeргетическим коэффициентом полезного действия. При определении эксeргетической эффективности системы плоских рефлекторов, устанавливаемых с северной стороны здания с солнечным отоплением, принимаем следующие условия:

- в первом приближении в качестве полезной эксeргии Епл принимается эксeргия солнечной радиации прошедшей в светопроем Епр;
- в качестве эксeргии падающей солнечной радиации принимается эксeргия солнечной радиации падающей на поверхность рефлектора;
- поток рассеянной (диффузной) солнечной радиации не учитывается.

С учётом принятых условий эксeргетическая эффективность ηе рефлекторов определяется отношением потоков полезной эксeргии солнечной радиации Еплпр, прошедшей в светопроём, и эксeргии солнечной радиации Епд, падающей на плоскость рефлектора:

ηе = Епл / Епд = Епр / Епд. (1)

Эксeргия Епр прошедшей в светопроём солнечной радиации определяется по формуле [2]:

Епр = Sпр ηт . (2)

Поток солнечной радиации Sпр прошедшей в светопроем [1]:

Sпр = S^ Fcп K R ; (3)

где S^ - поток прямой солнечной радиации на перпендикулярную лучам

поверхность;

Fсп площадь поверхности светопроема;

K - коэффициент светопропускания прямой солнечной радиации

светопроемом;

R - коэффициент зеркального отражения поверхности рефлектора.

Термический коэффициент полезного действия ηт обратимого цикла

Карно в интервале температур Тт и То

; (4)

где Тт – температура воздуха в помещении;

То – температура наружного воздуха.

Эксeргия солнечной радиации Епд, падающей на плоскость рефлекторов:

Епд = Sпд ψ . (5)

Поток прямой солнечной радиации падающей Sпд на поверхность рефлектора:

Sпд = S^ Fp cosi ; (6)

где Fp - площадь поверхности рефлектора;

i - угол падения прямой солнечной радиации на плоскость рефлектора.

Коэффициент зависимости эксeргии солнечного излучения от

температуры окружающей среды [2]:

; (6)

где Т = 5762 К эффективная температура поверхности фотосферы Солнца.

Рассмотрим эксeргетическую эффективность рефлекторов за 21 декабря 2006 г - день зимнего солнцестояния в условиях г. Карши. В таблице 1 приведен температурный режим наружного воздуха и в помещении в период инсоляции.

Таблица 1

τ, час

8

9

10

11

12

13

14

15

16

То, К

275,3

276,3

277,7

279,3

281,4

283,3

284,4

284,6

284,3

Тт, К

291

292,5

294,3

296,2

297,4

298

297,7

296,6

294,8

При приведенных значения Тт и То, термический коэффициент полезного действия изменяется в интервале ηт=0,0356…0,0564; коэффициент зависимости эксeргии солнечного излучения от температуры окружающей среды ψ=0,934…0,936.

На рис. 1, 2 приведены графики дневного изменения падающей и прошедшей прямой солнечной радиации.
На рис. 3, 4 приведены графики дневного изменения эксeргии прощедшей солнечной радиации и падающей на плоскость рефлектора.

На рис. 5 приведен график дневного изменения эксeргетической эффективности плоских солнечных рефлекторов, устанавливаемых с северной стороны здания. Эксeргетический к.п.д. изменяется в пределах ηе=2,8…5,4 %.

Врезка2Врезка1

Рис.1. Изменение прямой солнечной радиации Sпд, падающей на поверхность рефлекторов, Вт/м2: 1 - 1, 2 - 1л , 3 - 1п рефлекторы


Врезка4Врезка3

Рис.2. Изменение прямой солнечной радиации Sпр, прошедшей через светопроём, Вт/м2:

1 - 1, 2 - 1л , 3 - 1п рефлекторы


Врезка5Врезка6

Рис. 3. Изменение эксeргии Епр, прошедшей солнечной радиации, Вт/м2:

1 - 1, 2 - 1л , 3 - 1п рефлекторы


Врезка7Врезка8


Рис. 4. Изменение эксeргии Епд солнечной радиации,

падающей на поверхность рефлекторов, Вт/м2:

1 - 1, 2 - 1л , 3 - 1п рефлекторы

Врезка10Врезка9

Рис. 5. Эксeргетическая эффективность солнечных

рефлекторов ηе, %


Литература:
  1. Имомов Ш.Б., Ким В.Д., Хайриддинов Б.Э., Дусяров А.С. Тепловая эффективность плоских рефлекторов, устанавливаемых с северной стороны здания, в пассивных системах солнечного отопления //Гелиотехника, 2003, №4, с. 39-44
  2. Авезов Р.Р. Максимальная эксeргетическая эффективность плоских солнечных рефлекторов //Гелиотехника, 2002, № 1, С. 91-94.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle