Коллектора расчет: Расчет коллектора отопления как рассчитать диаметр гребенки и труб

Содержание

Расчет плоского солнечного коллектора — Статьи об энергетике





Солнечные коллекторы позволят использовать энергию Солнца для подогрева воды лишь при правильном расчете требуемой мощности всей системы и выборе соответствующих компонентов. Производительность солнечного коллектора, как устройства для преобразования солнечного света, определяется площадью и количеством элементов, которые непосредственно участвуют в нагреве воды.

Основные типы солнечных коллекторов
Солнечный коллектор: устройство, конструкция, монтаж
 


Расчет мощности плоского солнечного коллектора

Современные плоские солнечные коллекторы с одного квадратного метра площади установки позволяют получать около 900 Вт полезной мощности, которая расходуется на нагрев воды. Данное допущение можно применять лишь при благоприятных погодных условиях, которые изменяются в зависимости от времени суток и наличия облачности. Пример расчета мощности солнечного коллектора плоского типа будет проводиться для модели площадью 1 кв.

м. (коллектор утеплен 10 см пенополистирола и имеет близким к 100% показателем по поглощению тепловой энергии).

Для начала определим тепловые потери, которые зависят от типа и толщины утеплителя на обратной (теневой) стороне солнечного коллектора. Предположим, что разница температур на противоположных сторонах пенополистирола составляет 50 градусов. Тогда, зная его коэффициент теплоизоляции (0,05 Вт/м*град.) определяем потери:

 

0,05/0,1 × 50 = 25 Вт


Данное значение можно умножить вдвое с учетом потерь в торцах солнечного коллектора и трубах.

Солнечный коллектор своими руками

Солнечные батареи и коллекторы для бытового назначения

Для повышения температуры воды, которая используется в плоских солнечных коллекторах в качестве теплоносителя, на один градус необходимо затратить 1,16 Вт энергии. Используя солнечный коллектор с показателем производства в 800 Вт (с учетом изменения интенсивности солнечного света) получаем, что с нашей модели солнечного коллектора за один час можно нагреть на один градус около 700 кг воды (при температурах теплоносителя до 60 градусов). В нашем случае, модель плоского солнечного коллектора теоретически способна будет нагреть 10 л воды на 70 градусов всего за один час. Для получения максимальной эффективности от солнечного коллектора необходимо, чтобы панели коллектора были расположены под углом, соответствующем широте местности.

Исходя из полученных данных, для подогрева 50 л воды до температуры в 70 градусов мощность солнечного коллектора должна составлять:

W=Q × V × Tp = 1,16 × 50× (70-10) = 3,48 кВт


Зная номинальную мощность 1 кв. м. солнечного коллектора, можно определить площадь радиаторов, которые необходимы для подогрева заданного объема воды до необходимой температуры.

 

 




Всего комментариев: 0


On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции

On-line калькулятор солнечной, ветровой и тепловой энергии


Выберите месторасположение объекта, воспользовавшись поиском по названию города или передвигая метку на карте. Введите параметры солнечных панелей, ветрогенераторов, воздушных и/или тепловых коллекторов.

Для расчета солнечных панелей и ветрогенераторов укажите среднесуточное потребление (кВт·ч/сутки) или воспользуйтесь «калькулятором» средней нагрузки, расположенным под картой, справа. Рассчитайте время автономной работы системы, задав данные ёмкости и напряжения аккумуляторных батарей.

Для расчёта тепловой энергии или объема горячей воды выберите тип и количество солнечных коллекторов.

Вы можете воспользоваться подсказками, расположенными под калькулятором или обратиться за помощью в расчётах к нашим специалистам по телефону +7(812)903-28-88, [email protected]

Как подобрать комплектацию солнечной и/или ветровой электростанции?

1. Мы рекомендуем начать с расчёта необходимого количества энергии или суточного потребления вашего дома/объекта в кВт*ч/сутки. Эти данные можно получить, списав с электросчетчика или рассчитать в калькуляторе средней нагрузки, справа под картой. Обратите внимание, что данные средней нагрузки в летний и зимний период могут отличаться. Рекомендуем заполнить оба показателя. На графике появятся две прямые: синяя линия указывает зимнее потребление, красная – летнее.

2. Выберите регион установки, для этого используйте «поиск города по названию» или двигайте метку на карте. Инсоляция в разных регионах может значительно отличаться.

3. Выберите тип и количество солнечных панелей в соответствии с суточным потреблением вашего объекта. На графике появится кривая жёлтого цвета, она показывает выработку выбранного вами солнечного массива, при условии ориентации его строго на юг и соблюдении рекомендуемого угла наклона (зенитный угол).

4. Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое панелями в разные месяцы года – наведите курсор на точку на графике, над интересующим вас месяцем. Получить данные вырабатываемой энергии в разрезе всего года можно в нижнем, общем графике «Суммарная выработка электроэнергии», для этого достаточно нажать закладку «Среднемесячная выработка, кВт*ч».

5. Подберите необходимую ёмкость аккумуляторных батарей, для этого справа под картой выбирайте желаемую ёмкость аккумуляторов и их напряжение. Время автономной работы системы (часов) с выбранным массивом аккумуляторов и при указанной суточной нагрузке высветится ниже.

6. Обратите внимание, что в большинстве случаев перекрыть зимнее (ноябрь-февраль) потребление сложно. Поэтому для зимней эксплуатации используют резервные источники энергии, при полном отсутствии сети это может быть ветрогенератор или топливный генератор.

7. Чтобы добавить к вашей резервной системе ветрогенератор откройте вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой ветрогенераторами». Выберите количество и модель ветрогенератра, высоту мачты и окружающий ландшафт. На графике появится голубая кривая, отображающая выработку ветрогенератора в кВт*ч. Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое в определенные месяцы года – наведите курсор на точку на графике, над интересующим вас месяцем. Получить данные вырабатываемой энергии в разрезе всего года можно в нижнем, общем графике «Суммарная выработка электроэнергии», для этого достаточно нажать закладку «Среднемесячная выработка, кВт*ч».

Обратите внимание, что в нижнем графике «Суммарная выработка электроэнергии» отображаются общие данные как солнечной, так и ветровой системы в сумме.

Как подобрать тип и количество водяных солнечных коллекторов?

Объем горячей воды, получаемой от того или иного водного солнечного коллектора можно рассчитать, открыв вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой водяными солнечными коллекторами».

Выберите модель и количество коллекторов и укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». На графике появится жёлтая кривая, указывающая количество воды в литрах нагреваемой в сутки в различные месяцы года. Температура нагрева 25°С.

Как рассчитать количество тепловой энергии и выбрать воздушный солнечный коллектор?

Для расчета объема нагреваемого солнечным коллектором воздуха откройте вкладку «Расчёт энергии, вырабатываемой воздушными солнечными коллекторами» выберите модель и количество коллекторов. Обязательно укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». Для моделей с креплением на стену установите значение 90.

На графике появится желтая кривая, отображающая объем горячего воздуха в м³/сутки при нагреве на 44°С.

Обратите внимание, что полученные при расчетах данные приблизительные. On-line калькулятор в своих расчётах опирается на базы данных о инсоляции на земной поверхности в разных точках земного шара. Период наблюдения, учтённый в базе данных инсоляции земной поверхности — чуть более двадцати лет. Фактическая выработка энергии может отличаться из года в год, и зависит от инсоляции в конкретном периоде. К тому же данные калькулятора предполагают расположение источников тепловой и электрической энергии (солнечных панелей и коллекторов) строго на юг!

Солнечные коллекторы и системы теплоснабжения

Нагреть 1 кг воды на 1 градус можно, затратив 1,16 Вт*ч. Значит, нагреть тонну воды на 30 градусов (от 20 до 50) можно, затратив 1,16х1000х30=34800 Вт*ч.

Считается, что минимальная мощность, при которой еще более-менее будет работать гелиосистема — это 100 Вт/м². Летом в средней полосе России приход солнечной энергии составляет примерно 5 кВт*ч/м², с учётом среднего КПД солнечного коллектора около 60% получаем 3 кВт*ч энергии с 1 м² солнечного коллектора.

В среднем от вакуумного коллектора в течение года можно получить до 15-30% больше энергии, чем от плоского, причём эта добавка будет за счет более эффективной работы при низких температурах (т.е. как раз тогда, когда нужно поддерживать систему отопления и тепло нужнее всего). С другой стороны, при этом увеличивается стоимость системы. Целесообразность установки вакуумных или плоских коллекторов решается в каждом конкретном случае.

Одна сертификационная европейская лаборатория собрала параметры разных солнечных коллекторов в достаточно удобную форму для анализа. Основным итоговым корректным показателем для сравнения является удельный параметр — КОЛИЧЕСТВО ВЫРАБОТАННОЙ ЭНЕРГИИ ЗА ГОД приведенный к АПЕРТУРНОЙ площади солнечного коллектора (апертурная площадь — это площадь проекции внутреннего габарита коллектора или суммы проекций внутреннего размера вакуумных трубок или рефлектора на горизонтальную поверхность).

Сайт на английском, но при желании можно разобраться. Приведены данные по разным типам коллекторов разных производителей, показана конструкция коллекторов и их основные параметры, включая удельную выработку:
— для горячего водоснабжения,
— преднагрев (когда греется много воды до невысокой температуры),
— отопление.

Последние годы по всему миру стала популярной европейская система сертификации солнечных коллекторов Solar Keymark. Практически все серьезные производители получили такой сертификат на свою продукцию. В интернете есть онлайн база данных по всем сертифицированным Solar Keymark коллекторам.

Каждый тип коллекторов имеет свои области применения. В последнее время появилось много продавцов вакуумных коллекторов китайского производства сомнительного качества. Мы тоже продаем вакуумные китайские коллекторы, но при этом мы, путем проб и ошибок, выбрали одного из лучших производителей. Очень часто продавцы коллекторов вводят в заблуждение покупателей, завышая показатели выработки тепла и возможности солнечных коллекторов. Нужно понимать, что приход солнечной энергии в зимнее время на большей части территории России недостаточен для отопления (исключение составляют южные регионы европейской части России и некоторые регионы Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Вакуумный солнечный коллектор на крыше

На сайте SintSolar есть перевод документа о сравнительном тестировании немецких плоских и вакуумных солнечных коллекторов. Там же можно почитать про особенности использования коллекторов с вакуумными трубками. Однако, нужно учитывать, что это сравнение тенденциозное, и делалось продавцом плоских коллекторов. Какая-то доля правды там есть, но выводы о нецелесообразности использования вакуумных коллекторов неверные. Обсуждение этой статьи можно почитать здесь и здесь.

Для того, чтобы сделать правильный выбор, мы рекомендуем проанализировать различные коллекторы из баз данных результатов испытаний Institut für Solartechnik и Solar Keymark.

Для целей отопления необходимо примерно 2 кВт*ч энергии на 1 м²отапливаемой площади дома в сутки. Эта цифра средняя для энергоэффективного дома и температуры окружающего воздуха до -20°С. То есть за месяц для среднего дома площадью 200 м² нужно около 12000 кВт*ч энергии.

Как рассчитать систему с солнечными коллекторами?

В осенне-весенний среднемесячный приход солнечной радиации на 1м² наклонной поверхности составляет от 20 до 80 кВт*ч/месяц. Летом в пике приход солнечной радиации может доходить до 160 кВт*ч/месяц, но обычно летом не нужно нагревать здание. Даже если мы хотим получить четверть требуемой для отопления энергии (аккумулировать солнечную энергию для отопления не имеет смысла, поэтому обычно солнечное тепло добавляется в систему отопления в режиме «онлайн», т.е. только когда светит и греет солнце), нам нужно около 3000 кВт*ч тепловой энергии. При зимнем КПД системы с солнечными коллекторами максимум 50% (с учетом потерь как в самом коллекторе, так и в трубопроводах от коллектора до потребителя) для сбора такого количества энергии необходимо 3000/50*0,5=120 м² площади солнечных коллекторов. Один 20-ти трубочный вакуумный коллектор имеет полезную площадь около 1,8 м² и занимает площадь около 3м². Таким образом, потребуется 40 таких коллекторов.

Летом эти коллекторы будут выдавать в 5-8 раз больше тепловой энергии, т.е. до 24 000 кВт*ч. Для сравнения, для целей горячего водоснабжения на 1 человека при норме в 100 л/сутки горячей воды температурой 40°С требуется примерно 100*1,16*30=3,48 кВт*ч. На семью из 4-5 человек потребуется до 15-20 кВт*ч энергии. Необходимо предусмотреть, куда девать остальные 20000 кВт*ч энергии. Хорошо , если есть бассейн, который нужно греть. В противном случае нужно будет накрывать большую часть коллекторов. Хорошим решением является сезонное аккумулирование в конструкциях здания или в земле, но такие решения, естественно, потребуют дополнительных капитальных затрат.

Поэтому мы рекомендуем рассчитывать систему солнечного теплоснабжения в расчете на горячее водоснабжение, можно раза в 2 увеличить количество коллекторов для того, чтобы гарантированно обеспечить ГВС в весенне-осенний период и иметь заметную добавку к генерации тепла в зимний период. Если увеличить количество коллекторов в 3-5 раз, то можно ощутить добавку солнечного тепла в отопительный баланс в межсезонье. Большее количество солнечных коллекторов в нашем климате использовать нецелесообразно.

В зависимости от солнечной радиации и температуры окружающей среды, КПД солнечного коллектора может быть от 20-70%. Таким образом, при ярком солнце может сниматься до 650 Вт/м², а в пасмурную — 10 Вт/м². А когда в баке 50°С, при этом в пасмурную погоду в коллекторе 40°С, то в данный момент КПД коллектора = 0. Эту ситуацию можно исправить путем применения тепловых насосов, но такое решение также повышает общую стоимость системы.

Очень немногие продавцы солнечных коллекторов могут правильно (и правдиво) рассчитать систему солнечного теплоснабжения — как для целей горячего водоснабжения, так и для отопления. Мы утверждаем, что использовать солнечные коллекторы (как вакуумные, так и плоские) для ГВС в весенне-осенний период удобно и выгодно. Мы можем подобрать оптимальный состав системы для ваших конкретных целей. Опасайтесь тех, кто обещает вам за счет солнечной энергии обеспечить дом теплом зимой — в нашем климате это практически невозможно. Заполните форму заявки на подбор оборудования на нашем сайте, наши специалисты помогут вам сделать правильное решение.

Как правильно расположить солнечные коллекторы?

Солнечные коллекторы нужно ориентировать по возможности строго на юг. Однако, без существенного падения производительности можно отклониться от южного направления на 30 градусов. Для фотоэлектрических панелей можно без существенного ухудшения отклоняться до 45 градусов. Превышение этих рекомендуемых цифр сильно ухудшить эффективность системы солнечного тепло или электроснабжения.

Располагать СК и СБ для круглогодичного использования обычно рекомендуют по углом к горизонту, примерно равным широте местности. Если система эксплуатируется в основном летом, то нужно уменьшить этот угол на 15°, если в основном зимой — увеличить на 15°. Если широта местности больше 60 градусов, то СК можно вообще устанавливать вертикально — таким образом решается также проблема со снегом — на вертикальных поверхностях он обычно не задерживается. Если вакуумный коллектор установлен под углом менее 80°, то нужно, чтобы под коллектором было свободное пространство для падающего с него снега. Обычно коллекторы (как плоские, так и вакуумные) и солнечные батареи, установленные прямо на крышах, в наших условиях на большую часть зимы оказываются занесенными снегом и льдом, поэтому фактически не работают. Если для вас важно обеспечить работу системы солнечного энергоснабжения зимой, мы рекомендуем устанавливать их или вертикально, или под углом около 60 градусов, но с обеспечением свободного пространства под коллекторами, куда с коллекторов может спадать снег и лед.

Эта статья прочитана 14779 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 77

    Энергия Солнца на все случаи жизни Источник: Аква-терм №3 (19) май 2004 Самым простым и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии является нагрев воды в плоских солнечных коллекторах.Принцип действия такого устройства весьма прост: видимые лучи солнца, проникая сквозь стекло (проходит…
  • 74

    Солнечная альтернатива газу В. С.ИОНОВ исполнительный директор «Национального центра меди» Источник: СтройПРОФИль №2/1 2006 Солнечные системы ГВС и отопления на основе медных коллекторов – реальная экологическая альтернатива органическим видам топлива в ЖКХ События этой зимы — выяснения отношений между Украиной и…
  • 73

    Эффективность применения солнечных водонагревателей в климатических условиях средней полосы России Автор: О. С. Попель Институт высоких температур Российской академии наук АННОТАЦИЯ На основе математического моделирования простейшей солнечной водонагревательной установки с использованием современных программных средств и данных типичного метеогода показано, что…
  • 73

    Плоские и вакуумные солнечные коллекторы: правда и мифы Источник: svetdv.ru — сейчас уже не работает Когда нам рассказывают об очередной чудо-технологии, то обычно во всех красках расписывают достоинства и деликатно умалчивают о недостатках. Также очень часто потребителям дают нелестные отзывы…
  • 71

    Интересные ссылки по солнечным коллекторам Солнечные коллекторы: правда и мифы. Приведено сравнение плоских и вакуумных коллекторов. Написано все, на удивление, правильно, видно что писал не журналист, а практик. Видео о солнечных коллекторах https://youtu.be/Bm-hgBhgwL0 Процесс кипячения воды в вакуумной трубке Испытания…

  • 69

    Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление В среднем по году, в зависимости от климатических условий и широты местности, поток солнечного излучения на земную поверхность составляет от 100 до 250 Вт/м2, достигая пиковых значений в полдень при ясном небе, практически в…

Солнечные коллекторы — Расчёт мощности

Вакуумный солнечный коллектор, как определить тепловую мощность?

        Как подобрать солнечный коллектор? Как определить, сколько тепловой энергии можно получить от одной трубки солнечного коллектора? От одного квадратного метра солнечного коллектора? Какова эффективность солнечного коллектора в конкретном регионе? 

Метод расчета тепловой мощности солнечного коллектора для определенного региона.

        Мы предлагаем простой способ, позволяющий на основе данных о солнечной активности в заданном регионе и площади поглощения солнечного коллектора, произвести ориентировочный расчет количества тепловой энергии, которое можно получить в конкретном регионе: от одной трубки солнечного коллектора, одного квадратного метра солнечного коллектора, за день, дачный сезон, за год. Чтобы оценить, насколько полно солнечный коллектор может обеспечить нас тепловой энергией используем следующие статистические данные. По статистике, «обычное» домохозяйство использует 2- 4 кВт тепловой энергии для потребления горячей воды, на человека в день.  

Исходные данные для расчета тепловой мощности солнечного коллектора.

        Количество тепловой энергии, которое вырабатывает солнечный коллектор, зависит от:

1) Региона эксплуатации солнечного коллектора

2) Площади поглощения солнечного коллектора

3) КПД

4) Угла наклона солнечного коллектора по отношению к солнечному излучению

Принимаем: 
1) Нам известно количество солнечной энергии на поверхности земли — инсоляция квадратного метра за год, для определенного региона России.

Напомним, что инсоляция одного квадратного метра, в разрезе регионов России, указана в таблицах, которые приведены в нижней части страницы «Количество солнечной энергии в регионах России». 

«Показательные» расчеты будем проводить для Москвы и Московской области, а потом потренируемся на расчетах для Краснодара.

2) Площадь поглощения известна из документации.

3) КПД вакуумного солнечного коллектора принимаем ~ 67% — 80%*.

4) Принимаем угол наклона «плоскости» солнечного коллектора к солнцу — оптимальный для данного региона.

* КПД = 67% — это значение для «среднестатистического» коллектора, которое приводят в технической литературе для «старых» моделей. КПД современных коллекторов достигает 98%. Мы применили в расчетах среднестатистический КПД = 67% для получения более «честных» значений. В результате все показатели получились немного заниженными, по сравнению со значениями, полученными нами при испытаниях реальной вакуумной трубки солнечного коллектора — одной из тех, что мы предлагаем в магазине.  

        При упоминании вакуумных трубок, имеем в виду «стандартные» вакуумные трубки, которые используют большинство производителей, с характеристиками:

 

  • Длина — 1800±5мм
  • Внешний диаметр трубки — 58±0.7мм
  • Толщина внешней стеклянной трубки — 1.8±0.15мм
  • Внутренний диаметр трубки — 47±0.7мм
  • Толщина внутренней стеклянной трубки — 1.6±0.15мм
  • Материал стекла — боросиликатное стекло 3.3мм
  • Уровень вакуума -между стенками трубки P ≤ 5 х 10-3Па
  • Степень поглощения > 91%
  • Потери солнечного излучения < 8% (80С±1,5С)
  • Макс. температура  270С  —  300С℃
  • Номинальное давление — 0.6МПа
  • Средний коэффициент тепловых потерь — ≤0.6W/(m2)

Трехслойное покрытие вакуумной трубки —  улучшенное селективное поглощающее покрытие:

  • Композит — медь, нержавеющая сталь, алюминий (CU/SS-ALN(H)SS/ALN(L)/ALN)
  • Метод нанесения  — DS реактивное напыление.  

На заметку.

        Если для Вашего региона нет точных данных в таблицах, то можно использовать информацию, указанную на карте инсоляции регионов России  , на которой цветом указано ориентировочное значение доступной энергии на одном квадратном метре горизонтальной площадки.

        Для определения инсоляции для оптимального угла наклона «плоскости» вакуумного коллектора, эмпирическим путем мы установили, для того чтобы перевести количество энергии указанное для горизонтальной площадки, в энергию, получаемую с площадки с оптимальным углом наклона, необходимо значение, указанное для горизонтальной площадки умножить на 1,2. 

        Например, для Москвы в таблице  — из таблицы «Месячные и годовые суммы солнечной радиации, кВт*ч/м2. Оптимальный наклон площадки» видим, что в год для Москвы, в случае оптимального угла наклона,  доступно 1173,7кВт*ч/м2. Вычисляем коэффициент для оптимальной площадки 1173,3 /  959,9 = 1,22.

        Метод не претендует на высоконаучный, но, как говориться, лучше иметь не очень точный инструмент, чем не иметь никакого.  


Расчеты.

        Для начала проверим, насколько соответствует действительности значение площади поглощения трубчатого вакуумного солнечного коллектора, указываемое производителями и поставщиками.

        В документации на «Водонагреватель, на солнечном коллекторе без давления из 15-ти вакуумных трубок», то есть на модель «Дача-1»,  указана площадь поглощения 2,35м2.

Известно, что длина вакуумной трубки 1800мм, то есть 1,8м.

Диаметр трубки 58мм. то есть 0,058м. 

Трубка вакуумного коллектора — это цилиндр, площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле:

 S = 2*3,14*H*R   или через диаметр  S = 3,14*H*D

 где 3,14 — число Пи, R — радиус цилиндра, H — высота цилиндра(длина стороны), D — диаметр цилиндра. Диаметр трубки нам известен, поэтому воспользуемся формулой, в которой участвует диаметр.

Площадь трубки = 3,14 * 1,8 * 0,058 = 0,3278м2

Принимаем с округлением, что площадь одной трубки вакуумного солнечного коллектора равна 0,33м2. Тогда, площадь всех трубок солнечного коллектора  =  0,33*15 = 4,95м2.

        Трубки солнечного коллектора преобразуют излучение в тепло всей площадью, однако наиболее эффективно преобразование на освещенной стороне трубок, то есть, чтобы определить площадь поглощения, надо разделить общую площадь трубок коллектора на 2. Получаем  площадь поглощения всех трубок солнечного коллектора  из 15-ти трубок 4,95м2 / 2 = 2,47м2. В документации на солнечный коллектор указана площадь поглощения  2,35м2.

        То есть, в документации на солнечный коллектор указана информация о площади поглощения с учетом того, что часть каждой трубки вставлена в бак коллектора, а часть закрыта фиксатором — креплением на раму.

Практические выводы.

        1. В документации на солнечные коллекторы действительно указана именно поглощающая площадь солнечного коллектора.

        2. Если брать за основу технические данные из документации реального коллектора, то площадь поглощения одной трубки можно определить, используя эти данные. Тогда, если 15-ть трубок составляют2,35м2 поглощающей площади, то одна трубка 2,35м2  / 15 = 0,156(6)м2 или округленно 0,15м2.  

I. Площадь поглощения одной трубки 0,15 м2

        3. Зная площадь поглощения одной трубки, можно определить, сколько трубок составляют один квадратный метр поглощающей поверхности солнечного коллектора. Это интересно, так как во всех таблицах солнечной энергетики приводятся данные в расчете на 2. Итак, 1м2 / 0,15м2 = 6,66(6), то есть округленно — один квадратный метр поглощающей поверхности коллектора — это семь вакуумных трубок солнечного коллектора.

II. 1м2 поглощающей поверхности солнечного коллектора = 7 вакуумных трубок

       4. Тепловая мощность одной вакуумной трубки. Эта информация позволит рассчитывать, какое количество трубок должно быть в солнечном коллекторе для получения необходимой тепловой мощности:

4.1. Дневная мощность = 0,15 х Величину дневной инсоляции 1м2 для рассчитываемого региона х КПД

4.2. Годовая мощность =  0,15 х Величину годовой инсоляции 1м2 для рассчитываемого региона х КПД

         Для Москвы годовая мощность — энергия, получаемая за счет каждой вакуумной трубки, составляет:

Площадь поглощения одной трубки х Годовую инсоляцию в Москве х КПД коллектора

0,15м2 х 1173,7кВт*час/м2 х 0,67 = 117,95 кВт*час/м2

Для примера, пересчитаем по этой формуле мощность трубок, предлагаемых в нашем каталоге солнечных коллекторов, КПД которых ~ 80%.

0,15м2 х 1173,7кВт*час/м2 х 0,8 = 140,8 кВт*час/м2

        Для того чтобы рассчитать годовую эффективность одной трубки в любом регионе, необходимо в формулу выше, подставить значение годовой инсоляции — солнечную энергию доступную в интересующем Вас регионе. То есть, вместо 1173,7 подставить значение для региона. Также можно рассчитать и дневную мощность в конкретном регионе. 

III. Годовая мощность, вырабатываемая одной трубкой коллектора в Москве =  от 117,95 до 140кВт*час/м2

IV. Средняя по году суточная производительность тепловой энергии, одной вакуумной трубки в Москве = 0,323кВт*час,

V. В июле суточная мощность одной трубки составит 0,543кВт*час  

 солнечный коллектор работает только при свете и указанную мощность мы «выберем» за световой день!    

        5. Доступная годовая экономия энергии за счет эксплуатации одного квадратного метра солнечного коллектора ( 7 — мь трубок) для Москвы и Московской области составляет:

117,95 кВт*час/м2 * 7 = 825,6 кВт*час/м2

    VI. Энергия вырабатываемая за год одним квадратным метром солнечного коллектора в Москве =  825,6 кВт*час/м2,

при этом, например летом, в июле мощность солнечного коллектора площадью 1м2составит 117,9кВт*час/м2

        То есть, для Москвы и Подмосковья получаем, что используя солнечный коллектор из 15-ти вакуумных трубок, с площадью поглощения 2,35м2, за дачный сезон — с Апреля по Сентябрь (включительно), когда суммарное значение инсоляции за все месяцы сезона составляет 874,2 кВт*час/м2, мы получим 874,2 * 2,350,67(КПД) = 1376,427кВт — почти 1,4 МегаВатта бесплатной тепловой энергии, то есть, около 8кВт в день.

        Обратимся к статистическим данным, приведенным в начале статьи — домохозяйство использует 2- 4кВт тепловой энергии для потребления горячей воды, на человека в день. Это данные по общему расходу энергии для приготовления горячей воды, которая была израсходована на все нужды, то есть на душ, мытье посуды и прочие цели. Из расчетов для 15-ти трубочного солнечного коллектора, эксплуатируемого в Москве, видно, что в дачный сезон, его производительности хватит для обеспечения горячей водой семьи из двух, трех человек. Получается, что если максимально учесть неблагоприятные обстоятельства, как то — пасмурное лето, дожди, то все равно за электроэнергию для подогрева воды придется платить минимум, а в солнечное лето — не придется платить вовсе!

 Попробуем рассчитывать мощность солнечного коллектора из 18-ти трубок для Краснодара.

        Для тренировки рассчитаем, сколько энергии для дома мы получим за год, от солнечного коллектора из 18 -ти вакуумных трубок, в Краснодаре.

Из таблицы в статье «Количество солнечной энергии в регионах России», видно, что годовая солнечная энергия доступная для преобразования в тепло, для Краснодара составляет  1433 кВт*ч/м2. Площадь поглощения солнечного коллектора из 18 -ти трубок составляет 2,8м2. КПД вакуумных солнечных коллекторов 67%.

        Рассчитываем количество тепловой энергии от солнечного коллектора в Краснодаре = 1433 * 2,8 * 0,67 = 2688,3 кВт.

ИТОГО:

За год эксплуатации в Краснодаре, солнечного коллектора из 18-ти  вакуумных трубок, мы получим 2688,3кВт тепловой энергии, то есть почти 3 Мега Ватта бесплатной тепловой энергии

        Таким образом, зная расходы энергии на отопление и гвс, объемы потребности в горячей воде, можно рассчитать, какая конфигурация солнечного оборудования — какой солнечный коллектор из скольких вакуумных трубок с каким гидро аккумулятором — бойлерным баком (какого объема) даст наилучший эффект для экономии расхода традиционных энергоносителей на горячее водоснабжение и отопление.

        Еще раз хотим обратить Ваше внимание на тот факт, что все справочные данные для расчета мощности солнечного коллектора, мы взяли из справочников предоставляющих обобщенные и усредненные данные. В результате, например, в расчетах мы получили суточную мощность одной трубки коллектора, в июле для Москвы, равную  0,543 кВт*час.
На практике в майский день с переменной облачностью мы получили мощность одной реальной вакуумной трубки около 1кВт*час!

 

Солнечный коллектор. Расчет окупаемости.

Современное развитое общество трудно представить без использования альтернативных источников энергии. Япония, Австралия, США, Греция и другие, экономически развитые страны уже давно активно используют солнечную энергию при конструировании комбинированных котельных установок, а также для нагрева воды. На сегодняшний день использование в Европе солнечных коллекторов – это уже не призрачная перспектива, а реальное настоящее. Учитывая, нестабильность макроэкономической среды, стоимость традиционных видов топлива и электроэнергии будет возрастать. Следовательно, установка гелиосистемы — это надежные инвестиции в будущее.

Популярным заблуждением является мнение о том, что солнечные водонагреватели реально использовать лишь в теплое время года, ведь достижения научно-технического прогресса позволяют использовать энергию Солнца даже зимой.

Как показывает практика, благоприятные климатические условия в сфере использования альтернативных источников энергии играют менее важную роль, чем социально-экономические. Ярким тому примером можно назвать Кипр, где площадь установленных гелиосистем на душу населения является одной из наибольших в Европе. Данный успех объясняется принятым в государстве благоприятным законодательством. Грамотная законодательная база в поддержку широкого использования солнечной энергии существует также и в Израиле. Практически во всех новых домах Израиля и Кипра установлены солнечные водонагреватели.

Солнечный коллектор или гелиосистема представляет собой конструкцию для сбора энергии Солнца, переносимой видимыми лучами света и ближним инфракрасным излучением. И даже в пасмурную погоду солнечный коллектор будет функционировать, так как поглощает солнечную энергию через облака, однако, при необходимости, система способна автоматически переключится на традиционные источники энергии.

Существуют солнечные коллекторы разных конструкций, в зависимости от сферы их применения. Сегодня рынок предлагает множество моделей коллекторов. Условно существует несколько классификаций. Например, в зависимости от температуры, которую дают коллекторы, различают следующие их виды:

— низкотемпературные — вырабатывают низкопотенциальное тепло, ниже 50 градусов Цельсия, применяются в основном для подогрева воды в бассейнах;

— среднетемпературные коллекторы, производящие высоко- и среднепотенциальное тепло (60-80 С), используются для нагревания воды в жилых массивах;

— высокотемпературные коллекторы — параболические тарелки, используемые в основном электрогенерирующими предприятиями, производящими электричество для электросетей.

Наиболее распространенными типами солнечных коллекторов можно назвать вакуумные и плоскопанельные.

Особенностью вакуумных коллекторов является использование вакуума в качестве достаточно эффективного теплоизолятора. Вакуум поддерживается между внешним стеклянным покрытием и теплопоглощающим слоем. Это минимизирует потери тепла и снижает зависимость КПД гелиосистемы от разности между температурой коллектора и температурой окружающей среды.

Конструктивно вакуумные коллекторы могут быть:

— трубчатыми, которые состоят из герметичных труб;

— плоскими, вакуум в которых поддерживается при помощи насосов.

Трубчатые вакуумные коллекторы являются более распространенными. Для них характерен так называемый «зеркальный эффект», т.е. минимизация зависимости теплоотдачи коллектора от высоты, на которой находится Солнце. Это содействует выравниванию тепловой мощности трубчатого коллектора на протяжении всего года. Возможно повышение температур теплоносителя до 250—300 °C при условии ограничения разбора тепла.

Вакуумные солнечные коллекторы являются довольно интересным высокотехнологичным видом гелиосистем в техническом отношении.

Плоскопанельные солнечные коллекторы — более распространенный вид коллекторов. Следует отметить, что пройдя ряд научно-технических усовершенствований, коллекторы данного типа, вероятно, практически достигли максимальных показателей в плане эффективности, срока эксплуатации и стоимости.

В основе работы плоских солнечных коллекторов лежит парниковый эффект: солнечный свет, попадающий на поверхность панельного коллектора, полностью пропускается стеклом. В качестве верхнего прозрачного слоя используется обычное или закаленное стекло, также может использоваться поликарбонат, ударопрочное стекло, стекло с низким содержание железа. Передачу теплоты к теплоносителю осуществляют алюминиевые или медные элементы. Отвод теплоты осуществляется с помощью воды или раствора незамерзающей жидкости.

Плоский солнечный коллектор — достаточно простое устройство. Покрытие, являющееся наиболее высокотехнологичным элементом во всей конструкции, должно поглощать большую часть энергии солнечных лучей, излучая при нагреве в инфракрасном спектре минимально возможную часть поглощенной энергии. При отсутствии разбора тепла плоские коллекторы нагревают воду до 190 °C.

В настоящий момент, наиболее перспективными для России являются плоскопанельные солнечные коллекторы горячего водоснабжения, т.к. имеют четыре неоспоримых преимущества: всесезонность, простоту, надежность конструкции при относительно невысокой цене и, несомненно, срок службы — 50 лет в сравнении с 20-30 годами работы вакуумных. Необходимо также акцентировать внимание на том факте, что срок окупаемости вложенных в гелиосистему средств, зависит от цен на ископаемые энергоносители. В европейских странах обычно срок окупаемости составляет менее 10 лет, в США – 4. И, конечно же, основное преимущество использования солнечной энергии — экологическая чистота и неограниченность

Расчет коллекторов в системах теплоснабжения. | Дачный СозонТ

Фото коллектора ИТП (заканчивается монтаж) на одном из наших объектов.

Фото коллектора ИТП (заканчивается монтаж) на одном из наших объектов.

Еще одно из распространенных замечаний, от экспертизы:

«Выполнить расчет коллекторов. Или подтвердить расчетом диаметры коллекторов».

Начнем с нормативной базы:

ТО 70238424.27.060.003-2008 Тепловые пункты тепловых сетей. Условия создания. Нормы и требования

7.70. Площадь поперечного сечения корпуса распределительного коллектора принимается не менее суммы площадей поперечных сечений отводящих трубопроводов, а сборного коллектора — площадей сечений подводящих трубопроводов.

СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов

4.2=3.14 х D2/4

Я считаю, что через диаметр, считать площадь круга удобнее.

В екселе сделал простенький расчетчик, который вношу в проект

Данный файл безболезненно можно скачать в группе в ВК.

Спасибо за внимание!

Расчет солнечного коллектора — Новитерм

Преимущества солнечного коллектора

Стоимость природного газа и электроэнергии в нашей стране существенно выросла за последние годы, что дало толчок распространению энергоэффективных технологий с использованием альтернативных источников энергии для отопления зданий, нагрева воды в бытовых целях, систем кондиционирования. Ежедневно на нашу планету поступает огромное количество солнечной энергии. Солнечный коллектор – самый простой способ преобразовать ее в другую форму для последующего использования для нагрева горячей воды или отопления. Однако перед покупкой такого оборудования необходимо определиться с его типом и рассчитать требуемую мощность солнечного коллектора.

Выбор подходящей модели и расчет требуемой мощности оборудования

Существует огромное количество оборудования данного типа, но конструктивно их можно разделить на:

  • плоские;
  • трубчатые (вакуумные).

Самые простые модели – самотечные, они не требуют подключения к электросети, но могут использоваться лишь для подогрева воды на дачах в летний период, поскольку поглощают энергию лучей Солнца непосредственно водой, которая замерзает при отрицательной температуре воздуха. Для использования энергии Солнца круглый год хорошо подойдет вакуумный коллектор. Его трубки способны поглощать прямой и рассеянный солнечный свет даже при отрицательных температурах окружающей среды.

Для расчета выходной мощности вакуумного солнечного коллектора необходимо учитывать несколько важных параметров. Для начала нужно определиться с какими задачами он должен справляться. Если оборудование будет использоваться только для нагрева горячей воды, то вам будет хватать 2-4 кВт в день на одного проживающего в доме человека, но если он будет использоваться еще и для отопления, то эта цифра, безусловно, увеличится. Объем вырабатываемой энергии прибором зависит от его технических характеристик. Немаловажный параметр – площадь поглощения оборудования, чем она больше, тем выше будет объем полученной энергии. Также на ее объем влияет коэффициент полезного действия коллектора и угол наклона прибора к солнечному излучению. Однако это не все параметры, которые необходимы для расчета. Очень важно знать уровень солнечной инсоляции на месте установки оборудования и обязательно учесть его во время расчетов. Сами расчеты достаточно сложные, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам.

Компания Noviterm – подбор, расчет и установка энергоэффективного оборудования

Компанию Новитерм можно смело назвать новатором на украинском рынке энергоэффективных технологий для бытовых целей. Основанная в 2007 году, она одна из первых начала продвигать в нашей стране геотермальные и воздушные тепловые насосы для обогрева помещений, постепенно расширяя ассортимент поставляемого оборудования и список услуг. Сегодня специалисты компании Noviterm одни из лучших в Украине и могут спроектировать и рассчитать мощность требуемого оборудования для отопления и подогрева горячей воды с помощью альтернативных источников энергии, в том числе солнечных коллекторов разного типа. Не совершайте ошибок – обращайтесь к профессионалам.

Collector Efficiency – обзор

7.5.2 Эффективность фотогальванического/теплового коллектора

Общая модель эффективности коллектора должна включать другие параметры, такие как эффективность ячейки; коэффициент упаковки ( пФ ), понимаемый как доля площади пластины поглотителя, покрытая фотоэлементами; отношение массы воды к площади коллектора; солнечная радиация; температура окружающей среды; и скорость ветра, называемая рабочими параметрами Chow et al. (2009). Если приоритетом является максимизация выхода электроэнергии, то массовый расход и коэффициент упаковки фотоэлементов должны увеличиваться, а температура воды на входе должна быть низкой.Между тем, другие исследователи рассматривают проблемы с точки зрения конструктивных параметров, а именно массового расхода, температуры воды на входе, коэффициента упаковки фотоэлементов, количества крышек, теплопроводности поглотителя к жидкости, длины коллектора и всего, что связано с конструкцией пластины поглотителя ( Макки и др., 2015). Здесь мы обсуждаем только эффективность, коэффициент упаковки и массовый расход.

С точки зрения термодинамических характеристик PV/T, прежде всего, необходимо определить наилучшее соотношение электрической и тепловой мощности на основе наиболее логичного подхода к рынку возобновляемых источников энергии, согласно Coventry and Lovegrove (2003).Экстремальные значения отношения равны 1,0 для первого закона термодинамического анализа (энергия) и 16,8 для второго закона (эксергетического) анализа. Эксергия — это доступная энергия, полученная путем вычитания недоступной энергии из общей энергии, и эквивалентна количеству для преобразования в полезную работу. Как только фактические потребности в электричестве и тепле определены, можно установить пФ . Увеличение пФ на не всегда увеличивает годовой прирост энергии или электрический КПД, а эксергия может уменьшаться.Таким образом, при слишком большом увеличении пФ температура жидкости на выходе ( T o ) станет выше из-за большого количества поглощаемой тепловой энергии, повышения температуры ячейки и снижения электрического КПД. С другой стороны, слишком большое уменьшение пФ снизит электрический КПД, поскольку площадь поглотителя излучения меньше, как продемонстрировали Моради, Али Эбадиан и Лин (2013). После этих соображений анализ эффективности выглядит следующим образом (Aste et al., 2014; Чоу, 2010; Майкл, Иниян и Гойч, 2015 г .; Зондаг, де Врис, ван Хелден, ван Золинген и ван Стинховен, 2003 г.).

Первоначально общий КПД гибридного фотоэлектрического коллектора, η t , будет определяться сложением электрического и теплового КПД:

[7.10]ηt=ηth+ηel

η th ) происходит из (Duffie & Beckman, 2006), как упоминалось ранее:

[7.11]ηth=QuG·A

условия испытаний, где нижний индекс mpp означает точку максимальной мощности на кривой напряжения фотоэлектрического элемента ( В ) × тока ( I ).Таким образом, мощность ( P ) просто подчиняется закону Ома: /m 2 ) как освещенность и A (m 2 ) как площадь коллектора. Тем не менее, рабочая температура коллектора будет выше эталонной (25 ° C), и его электрический КПД должен быть скорректирован с помощью температурного коэффициента ячеек, β (°C -1 ) (Tiwari et al., 2011):

[7.14]ηel=ηel,n[1−β(Tcell−25)]

Huang, Lin, Hung, and Sun (2001) определяют эффективность энергосбережения ( η f ), учитывая, что единица тепла не эквивалентна единице электрической энергии, хотя и те, и другие производятся одним и тем же коллектором PV/T, таким образом, предпочитая сравнивать их, используя в качестве эталона первичную энергию:

[7.15]ηf=ηth +ηelηTpower

где η Tpower — КПД выработки электроэнергии для традиционной электростанции, принятый за 0.38 авторов.

Таким образом, можно рассчитать эксергетический КПД коллектора PV/T ( ε ):

, где E˙χel — выход эксергии PV на единицу площади фотоэлемента, E˙χth — выход тепловой эксергии на единицу площади коллектора, а E˙χsun — выход эксергии солнечного излучения.

Эксергии оцениваются следующим образом (цикл Карно):

[7.17]E˙χth=E˙th(1−TaTo)

[7.18]E˙χel=E˙el

[7.18]E˙χel=E˙el

[7.19]E˙χsun=(1−TaTs)

, где E˙ — выходная мощность энергии на единицу площади (Вт/м 2 ) с уже определенными нижними индексами. T a , T o и T s — температура окружающей среды, жидкости на выходе и температура солнца (K) соответственно. На экспериментальной установке, сравнивая PV/T с фотоэлектрическим модулем и тепловым коллектором, Saitoh et al. (2003) пришли к выводу, что у первого была лучшая эксергия, чем у второго, и ожидаемое сокращение площади на 27%, хотя они обнаружили некоторое снижение эффективности коллектора.

Массовый расход также является важным параметром, связанным с электрическим и тепловым КПД коллектора PV/T, поскольку высокий расход подразумевает высокий коэффициент конвекционной теплопередачи, что повышает общую эффективность коллектора при более низкой температуре воды на выходе. Однако последний может быть не таким низким, требуя очень высокой скорости воды до точки, вызывающей нелинейное снижение температуры пластины поглотителя, как ожидалось (Moradi et al., 2013), и может быть не таким полезным, как мог бы быть. пользователю, которому пришлось бы добавлять традиционную энергию к процессу нагрева воды.Kalogirou (2001) нашел оптимальное значение массового расхода 0,014 кг/м 2 · с в своем моделировании TRNSYS для PV/T, в то время как Moradi et al. (2013) собрали результаты нескольких исследователей, заявив, что минимальное среднее значение составляет 0,014, а максимальное среднее значение составляет 0,088 кг/м 2  · с. Тем не менее, Charalambous, Maidment, Kalogirou и Yiakoumetti (2007) подчеркнули влияние геометрического параметра W / D ( W — расстояние между трубками, а D — диаметр трубы) на тепловое и электрический КПД, который связан с массовым расходом.

Наконец, существует обширная область применения наножидкостей в гибридных коллекторах PV/T. Согласно Verma and Tiwari (2015), дальнейшие исследования должны найти те наноматериалы, которые могут увеличить поглощающую способность поверхности поглощающих пластин в FPC для повышения их тепловой эффективности.

(PDF) Расчет солнечной энергии плоского коллектора

Расчет солнечной энергии плоского коллектора 9

В Понтианаке, Индонезия, уровни энергии остаются относительно постоянными в течение года, с

двумя максимально достижимыми значения на кривой и минимально возможные в Лето

Солнцестояние.Поток энергии достигает своего возможного максимума  кВт-ч/м2 10 марта,

возможных локальных максимумов  кВт-ч/м2 1 октября и возможного минимума  

кВтч/м2 22 июня. Разница между этими значениями составляет всего  кВт-ч/м2,

или . Эти значения имеют смысл, поскольку экватор наименее подвержен влиянию наклона Земли

. Во время двух возможных максимальных значений, весеннего равноденствия и осеннего равноденствия,

ось Земли не наклонена ни к солнцу, ни в сторону, поэтому экватор подвергается непосредственному воздействию солнечного света: он всегда переживает один и тот же час заката. (Мартовское равноденствие: время и дата;

2013).Эллиптическая орбита Земли также объясняет небольшие колебания энергии, поскольку

близость Земли к Солнцу меняется на протяжении всей ее орбиты.

В 2011 г. средняя атомная электростанция в США произвела примерно

 миллиардов кВт·ч энергии (Управление энергетической информации США). Чтобы воссоздать этот

тип водозабора с солнечной панелью, расположенной на экваторе, потребуется 4 564 450 квадратных метров

солнечных коллекторов, при условии, что бывают только ясные дни.В Тампе это число возрастает до 5 132 519

квадратных метров, а в Фэрбенксе требуется 8 990 420 квадратных метров солнечных коллекторов, чтобы

генерировать количество энергии, эквивалентное средней атомной электростанции. Для этого требуется около

3,471 квадратных миль или 2221 акров, по сравнению с 1,762 квадратных миль и 1128 акров в Понтианаке и

1,982 квадратных миль и 1268 акров в Тампе. Эти значения, однако, не учитывают

пространства, необходимого между панелями для обслуживания и очистки, или генераторов, необходимых для

хранения конечной энергии для ее распределения среди населения (U.С. Энергетическое управление; 2012).

Среднее американское домашнее хозяйство потребляет около 940 кВт-ч энергии в месяц (U.S.

Energy Administration). Если семья в Тампе установила коллектор солнечной энергии площадью один квадратный метр

Rosario: Расчет солнечной энергии плоского коллектора

Подготовлено The Berkeley Electronic Press, 2014

::.IJSETR.::

International Journal of Scientific Engineering and Technology Research (IJSETR) — это международный журнал, предназначенный для профессионалов и исследователей во всех областях информатики и электроники.IJSETR публикует исследовательские статьи и обзоры по всей области инженерных наук и технологий, новых методов обучения, оценки, проверки и влияния новых технологий и будет продолжать предоставлять информацию о последних тенденциях и разработках в этой постоянно расширяющейся теме. Публикации статей отбираются путем двойного рецензирования для обеспечения оригинальности, актуальности и удобочитаемости. Статьи, опубликованные в нашем журнале, доступны в Интернете.

Журнал соберет ведущих исследователей, инженеров и ученых в интересующей области со всего мира.Темы, представляющие интерес для подачи, включают, но не ограничиваются:

• Электроника и связь
Машиностроение

• Электротехника

• Зеленая энергия и нанотехнологии

• Машиностроение

• Вычислительная техника

• Разработка программного обеспечения

• Гражданское строительство

• Строительная техника

• Строительная инженерия

• Электромеханика

• Телекоммуникационная техника

• Техника связи

• Химическое машиностроение

• Пищевая промышленность

• Биологическая и биосистемная инженерия

• Сельскохозяйственная техника

• Геологическая инженерия

• Биомеханическая и биомедицинская инженерия

• Экологическая инженерия

• Новые технологии и передовые технологии

• Беспроводная связь и проектирование сетей

• Теплотехника и инженерия

• Управление бизнесом, экономика и информационные технологии

• Органическая химия

• Науки о жизни, биотехнологии и фармацевтические исследования

• Тепломассообмен и технология

• Биологические науки

• Пищевая микробиология

• Сельскохозяйственные науки и технологии

• Водные ресурсы и экологическая инженерия

• Городские и региональные исследования

• Управление человеческими ресурсами

• Инженерное дело

• Математика

• Наука

• Астрономия

• Биохимия

• Биологические науки

• Химия

• Натуральные продукты

• Физика

• Зоология

• Пищевая наука

• Материаловедение

• Прикладные науки

• Науки о Земле

• Универсальная аптека и LifeScience

• Квантовая химия

• Аптека

• Натуральные продукты и научные исследования

• Челюстно-лицевая и челюстно-лицевая хирургия

• Вопросы маркетинга и торговой политики

• Глобальный обзор деловых и экономических исследований

• управление бизнесом, экономика и информационные технологии

Особенность IJSETR…

• Прямая ссылка на реферат

• Открытый доступ для всех исследователей

• Автор может искать статью по названию, названию или ключевым словам

• Прямая ссылка на реферат по каждой статье

• Статистика каждой статьи как нет. просмотрено и скачано

раз

• Быстрый процесс публикации

• Предложение автору, если статья нуждается в доработке

• Послепубликационная работа, такая как индексация каждой статьи в другую базу данных.

• Журнал издается как онлайн, так и в печатной версии.

• Версия для печати отправляется автору в течение недели после онлайн-версии

• Надлежащий процесс экспертной оценки

• Журнал предоставляет электронные сертификаты с цифровой подписью всем авторам после публикации статьи

• Полная статистика каждого выпуска будет отображаться на одну и ту же дату выпуска выпуска

Солнечный тепловой коллектор — oemof.тепловая документация

Модуль для расчета полезного тепла плоского коллектора.

Прицел

Этот модуль был разработан для обогрева плоского коллектора. на основе температуры и местоположения коллектора, наклона и азимута для энергии оптимизация систем с помощью oemof.solph.

В https://github.com/oemof/oemof-thermal/tree/dev/examples вы можете найти пример, как использовать модуль для расчета системы с плоским коллектором, накопителем и резервом для обеспечения заданной потребности в тепле.Временной ряд предварительно рассчитанного тепла является выходом источника (oemof.solph компонент), представляющий коллектор, и трансформатор (компонент oemof.solph) используется для удержания потребления электроэнергии и дальнейших тепловых потерь коллектор в оптимизации энергосистемы. Кроме того, вы найдете сюжет, который сравнивает этот предварительный расчет с расчетом с постоянной эффективностью.

Концепция

Предварительные расчеты для солнечного теплового коллектора рассчитывают тепло солнечного коллектора. коллектор на основе глобальной и диффузной горизонтальной освещенности и информации о коллектор и местонахождение.На следующей схеме показана процедура расчета.

Рис.1: Потоки и потери энергии в плоском коллекторе.

Обработка данных освещенности выполняется библиотекой pvlib, которая вычисляет общее освещенность в плоскости в зависимости от азимута и угла наклона коллектора.

Эффективность коллектора рассчитывается с помощью

с

В итоге облучение коллектора умножается на эффективность для получения коллекторами тепла.

Три значения и возвращаются в фрейме данных. Потери, возникающие после поглощения тепла в коллекторе (например, потери в трубах) необходимо учитывать в компоненте, использующем предварительный расчет (см. пример).

Эти аргументы используются в формулах функции:

Использование

Можно использовать функцию предварительного расчета как отдельную функцию для расчета значений коллектора. , а также .Или это возможно использовать фасад SolarThermalCollector для моделирования коллектора с дальнейшим потери (например, в трубах или насосах) и потребление электроэнергии в трубах за один шаг. Обратите внимание: поскольку единицей входного излучения является мощность на единицу площади, выходы и приведены в том же Блок. Если эти значения используются в источнике oЭДС, единица номинального значение также должно быть площадью.

Предварительные расчеты солнечного теплового коллектора

См. документацию по API solar_thermal_collector модуль для всех параметров, которые должны быть предоставлены, а также тех, которые не являются частью описанные выше формулы.Данные об освещенности и температуре окружающей среды должны иметь тот же индекс времени. Помните о правильном индексе времени относительно часового пояса, так как используемый pvlib нужна правильная отметка времени, соответствующая местоположению.

 precalc_data = flat_plate_precalc(
    широта,
    долгота,
    коллектор_наклон,
    коллектор_азимут,
    эта_0,
    а_1,
    а_2,
    temp_collector_inlet,
    дельта_temp_n,
    irradiance_global=input_data['global_horizontal_W_m2'],
    irradiance_diffuse=input_data['diffuse_horizontal_W_m2'],
    temp_amb=входные_данные['temp_amb'],
)
 

Данные input_data должны содержать столбцы для глобальной и диффузной горизонтальной освещенности и температуры окружающей среды.

На следующем рисунке показано тепло, выделяемое коллектором, рассчитанное с помощью этого функция по сравнению с теплом, рассчитанным с фиксированной эффективностью.

Результаты этого предварительного расчета могут быть использованы в модели энергосистемы oemof как вывод исходного компонента. Чтобы смоделировать поведение коллектора, можно комплектуется трансформатором, который регулирует потребление электроэнергии насосами и периферийные тепловые потери (см. примеры flat_plate_collector_example.пи и flat_plate_collector_example_investment.py).

Фасад SolarThermalCollector

Вместо использования предварительного расчета можно использовать Фасад SolarThermalCollector, который создаст компонент oemof в качестве представителя коллекционера. Он рассчитывает теплоту коллектора в том же так, как это делает предварительный расчет. Кроме того, он интегрирует расчетное количество тепла в качестве входных данных. в компонент, использует электрический вход для насосов и дает тепловую мощность, которая уменьшается на определяемые дополнительные потери.Как указано в примере, в дополнение к параметрам предварительного расчета требуются дополнительные параметры. Пожалуйста, смотрите Документация API SolarThermalCollector класс модуля фасада для всех параметров, которые должны быть предоставлены.

Пример приложения см. в flat_plate_collector_example_facade.py. Он моделирует то же самое system как flat_plate_collector_example.py, но использует фасад SolarThermalCollector вместо отдельного источника и трансформатора.

 от oemof import solph
от эмоф.Импорт термических фасадов SolarThermalCollector
bth = solph.Bus(label='thermal')
bel = solph.Bus(label='электричество')
коллектор = SolarThermalCollector(
    метка = 'солнечный_коллектор',
    heat_out_bus=bth,
    электричество_в_автобусе=бел,
    электрическое_потребление = 0,02,
    периферийные_потери=0,05,
    апертура_площадь=1000,
    широта=52.2443,
    долгота=10.5594,
    коллектор_наклон=10,
    коллектор_азимут=20,
    эта_0=0,73,
    а_1=1,7,
    а_2=0,016,
    temp_collector_inlet=20,
    дельта_temp_n=10,
    irradiance_global=input_data['global_horizontal_W_m2'],
    irradiance_diffuse=input_data['diffuse_horizontal_W_m2'],
    temp_amb_col=входные_данные['temp_amb'],
)
 

Калькулятор выхода энергии солнечного коллектора

С помощью этого калькулятора энергии вы можете примерно определить, сколько энергии будет производить солнечный коллектор Apricus AP с вакуумными трубками каждый год.Значения консервативны, поэтому вы можете получить до 15% больше, если вы находитесь в жарком регионе или у вас есть большой специальный резервуар для хранения солнечных батарей.

Для расчета выходной мощности необходимо ввести следующие переменные:

Уровни солнечной инсоляции

Прежде чем рассчитать выходную мощность, вы должны знать свой уровень солнечной радиации (солнечная инсоляция). Нажмите здесь, чтобы найти значения для вашего местоположения.Обратите внимание на среднегодовое значение, которое можно использовать ниже для оценки выработки и экономии энергии.

Обратите внимание, что энергия должна вводиться в единицах кВтч/м 2 /день.

Преобразование из США в метрические единицы:   1 кВтч/м 2 /день = 317,1 БТЕ/фут 2 /день

Размер коллектора

Введите общее количество вакуумированных пробирок Apricus.

Стоимость энергии

Введите стоимость за кВтч в местной валюте (может потребоваться конвертация из м 3  или терм газа)

  • 1 терм = 29.3 кВтч = 100 000 БТЕ = 105,5 МДж
  • Природный газ составляет 39 МДж/м 3 = 10,83 кВтч/м 3
  • Пропан сжиженного нефтяного газа (жидкий) = 25,3 МДж/л = 7 кВтч/л
  • LPG Пропан (газ) = 93,3 МДж/м 3 = 25,9 кВтч/м 3

Чтобы узнать о стоимости энергии в Европе, нажмите здесь.

Примечания:

  • Значения выходной энергии являются консервативными приближениями с реальной выходной мощностью -5% / +15% расчетных значений.Фактическая выходная мощность и общая эффективность системы будут зависеть от места установки, климата, изоляции, конфигурации системы и многих других факторов. В дождливые или пасмурные дни выход энергии будет значительно снижен.
  • Максимальная эффективность коллектора достигается только при одинаковой температуре окружающей среды и температуры воды. При обычном использовании это может происходить только в течение короткого периода времени каждый день и обычно только при высокой температуре окружающей среды (летом).Поэтому при обычном использовании солнечный коллектор не всегда может работать с такой высокой эффективностью. Это относится ко всем вакуумным трубчатым и плоским коллекторам, а не только к коллекторам Apricus. Чтобы обеспечить более реалистичные цифры, приведенные выше расчеты основаны на «нормальных» условиях эксплуатации, при которых разница между температурой окружающей среды и температурой воды в коллекторе составляет около 20-30 o C. Для получения дополнительной информации об эффективности коллектора нажмите здесь.
  • При сравнении с другими продуктами, пожалуйста, примите во внимание вышеуказанный момент.Не используйте просто значения пиковой эффективности для выходной энергии, так как это приведет к завышенным цифрам. Значения IAM также играют важную роль в определении общего выхода энергии из солнечного коллектора. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о том, как интерпретировать цифры IAM.
  • Энергия производится в виде тепла. При транспортировке и преобразовании этой энергии, например, для кондиционирования воздуха или центрального отопления, часть энергии (тепла) будет потеряна, поскольку ни одна система или изоляция не эффективны на 100%.

Калькулятор сборщика файлов cookie [Google Диск] : CookieCollector

С помощью калькулятора /u/nowearecooking и /u/JohnyDL я завершил свой собственный калькулятор. Однако он находится на Google Диске, поэтому для его использования не нужно открывать Excel.

Текущая версия: 2.3
Ссылка: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1KfQNx1vwMq_644uWXbvW1FflQCLHqrCXqQnfIIoAF3A/edit?usp=sharing
Colorblind.google.com/spreadsheets/d/1u4Yzr9zDUHNlJAQ9lfMQ7hLL3BQHCMDBVEetM8zuGnY/edit?usp=sharing

Характеристики:

  • Сообщает, какая покупка является самой ценной с точки зрения CPS/стоимости

  • 3 Сообщает, что для вас самое ценное

  • 3 Покупка суперструктуры

  • Сообщает вам ваш CPS, как вы видите его в игре, так что вы можете быстро перепроверить и знать, что это не улучшение/структура, которую вы забыли ввести в калькулятор

  • Сообщает вам ваш CPS, когда игра закрыта (если вам интересно)

  • Сообщает вам, сколько файлов cookie вам нужно удалить с помощью Vortex, чтобы получить секрет

  • Электронная таблица предотвращает ввод недопустимых значений

  • Скрипт, чтобы электронная таблица имитировала лучшие покупки для вас, для всех ваших файлов cookie, чтобы вам было проще покупать их в своей игре.

Как использовать:

  • Откройте ссылку и выберите «Файл -> Создать копию», чтобы получить собственную редактируемую копию.

  • Редактируйте только те ячейки, которые имеют светло-голубой фон Добавьте купленные вами золотые постройки

  • Введите количество предметов коллекционирования, которые у вас есть, ваш уровень усиления CPS, количество суперстроений и т. д.в следующем столбце

  • Выберите «Да» из раскрывающегося списка, если вы используете тему «Динозавр». внизу)

  • Прочитайте информацию в первой строке для максимального выигрыша. 🙂

Как использовать сценарий моделирования:

  • Следуйте инструкциям в разделе «Как использовать», чтобы настроить электронную таблицу

  • Введите ТЕКУЩЕЕ количество файлов cookie в F20 и G20 ( ВАЖНО!!! ) (Всего файлов cookie, не CPS)

  • Нажмите «Меню центра сценариев»

  • Выберите «Имитация покупок»

  • Подождите, пока скрипт сработает, это волшебство некоторое время, если вы накопили много кукисов)

  • Посмотрите на номера построек и улучшений, которые выделены красным цветом в электронной таблице, и соответственно обновите свою игру до этих номеров

  • После покупки таких же вещей симуляцию сделал, рекомендуется запустить скрипт «Сбросить цвета на черный».

  • Если скрипт каким-то образом остановился из-за того, что вы накопили слишком много файлов cookie, просто купите то, что симуляция сделала в вашей игре, а затем обновите текущее количество файлов cookie и запустите скрипт еще раз

  • Используя сценарий потребует, чтобы вы вошли в систему на Google Диске и предоставили к нему доступ (исходный код сценария можно найти, нажав «Инструменты» -> «Редактор сценариев» или написав мне в личку

  • . При вводе вашего текущее количество cookie, напишите количество, которое вы видите в игре.Например, если у вас 103 квинта, вы должны написать «103» в F20 и выбрать «Quin» в G20.

  • Сценарий может перестать работать, когда ваше текущее количество файлов cookie или цены превысят определенное число, примерно в диапазонах секста или сентября, не совсем уверен. Однако ручная таблица все еще работает. Это связано с тем, как Javascript обрабатывает числа.

  • Максимальное время выполнения сценария составляет 5 минут. Это ограничение от Google.

  • Изображения

    Фотографии Как использовать

Список TodDo:

  • Высматривать некоторые расчеты с автозадателем и стиранием на экране

  • Поддержание при поддержке / u / naven_pcs Обновления игры

  • Добавление новых функций Я/ты понял

Журнал изменений можно найти здесь: https://docs.google.com/document/d/1TjmlnlDXjCSLtMGp73mOaydpm50g2lwRMlRjD717GhI/edit?usp=sharing

Примечания:

  • Рассчитываются/отображаются только 15 наиболее значащих цифр (к сожалению, это не в моих руках). Следовательно, чем выше будут полученные числа, тем более «неточными» они будут.

  • Этот калькулятор основан на версии Android. Если вы играете на версии для IOS или Kindle, а обновление задерживается, вы можете подождать с получением последней версии калькулятора, пока ваша игра не будет обновлена.

  • Спасибо /u/naveen_pcs за эту удивительную увлекательную игру и помощь в некоторых вычислениях. 🙂

  • Если не хотите давать доступ к скриптам, то и не обязаны, а значит и пользоваться ими тоже не сможете. Электронная таблица ведет себя как раньше, если вы не используете скрипты.

Вычислительный коллектор | СТАНФОРД журнал

Фото: Томас Бренинг

В 1990 году, незадолго до того, как он вышел на пенсию с работы геолога, горного инженера и руководителя нефтяной компании , Том Вайман вспоминает, как сидел напротив своего стола после получения степени MBA, чтобы обсудить проект.Желая проверить пару цифр, Вайман полез в свой ящик и вытащил логарифмическую линейку. Пораженный, магистр делового администрирования сказал: «Боже мой, у вас же есть одна из этих деревянных палочек для счетов!»

На самом деле, у Ваймана, 49 лет, MS 51 года, их было больше одного. Он начал собирать логарифмические линейки, которые на протяжении более трех столетий использовались инженерами, банкирами, сборщиками налогов и другими для выполнения вычислений, в 1946 году, и сейчас у него от 700 до 800 штук. Они были произведены еще в 1693 году и совсем недавно, в начале 70-х годов, когда появление карманного калькулятора сократило их популярность.Самый большой из них, школьная модель, имеет длину восемь футов, а самый маленький — это карандаши с логарифмической линейкой и зажимы для галстука.

Вайман купил свою первую коллекционную логарифмическую линейку в Токийском заливе в конце Второй мировой войны. Уникальная цилиндрическая модель, вероятно, использовалась для морской навигации. «Похоже, это европейская модель, адаптированная японцами для своих целей», — говорит он. «Я все еще работаю над тем, чтобы выяснить, как его использовали». Однако он может — и использует — большинство своих логарифмических линеек; они особенно удобны для расчета таких коэффициентов, как мили на галлон.

Для Ваймана «есть увлечение самим инструментом и тем, что он делает, а также тем, как люди использовали его в прошлом и как они разрабатывали логарифмические линейки для своих конкретных нужд».

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.