= стеклянного
1.1. Имеется плоский пластинчатый нагреватель с размерами 2 х 0,8
м?. Сопротивление теплопотерям составляет R, 0,13 м'K/Вт;
температура приемной поверхности коллектора Т, увеличивается на
20°С; температура окружающего воздуха Тос= 22 °С; коэффициент
пропускания солнечного излучения прозрачным покрытием типов = 0,9 для
Одинарного стеклянного покрытия, коэффициент поглощения приемной
поверхностью коллектора солнечного излучения а = 0,9 для одинарного
покрытия,
облученность поверхности солнечного
коллектора I = 750 Вт/м”; начальная температура воды Т, = 20 °C; р —
плотность воды, равная 1000 кг/м'; c — теплоемкость воды, равная 4200
Дж/кг-К. Определить требуемый объемный расход воды L, м/с, для
обеспечения условия повышения температуры воды на выходе из
коллектора на 10 °С.
1.2. Для условий задачи 1.1. Как изменится расход воды, если
использовать двойное остеклКние?
1.3. Для условий задачи 1.1. Как изменится расход воды, если
использовать селективное покрытие?
1.4. Для условий задачи 1.1. Как изменится расход воды, если поток
лучистой энергии в плоскости коллектора станет I= 1000 Вт/м??
1.5. Для условий задачи 1.1. Как изменится расход воды, если поток
лучистой энергии в плоскости коллектора станет I = 450 Вт/м?
1.6. Для условий задачи 1.1. Как изменится температура воды на
1.1. Нам нужно определить требуемый объемный расход воды для повышения температуры на 10 °С. Для этого мы можем воспользоваться формулой теплового баланса:
Qпот = Qприем + Qпотери
где Qпот - потребляемая энергия водой, Qприем - получаемая энергия от солнца, Qпотери - потери энергии.
Для начала, давайте найдем потери энергии. Из задания нам даны сопротивление теплопотерям R, температура приемной поверхности коллектора T, температура окружающего воздуха Тос и коэффициент пропускания солнечного излучения прозрачным покрытием.
Формула потери энергии будет выглядеть как:
Qпотери = U * F * (T - Тос)
где U - коэффициент теплопередачи, F - площадь поверхности, Т - температура приемной поверхности коллектора и Тос - температура окружающего воздуха.
Мы можем найти U по формуле:
U = 1 / (R * S)
где S - площадь поверхности (в данном случае S = 2 х 0,8).
Теперь мы можем найти Qпотери:
Qпотери = U * F * (T - Тос)
После того, как мы найдем Qпотери, мы можем найти Qприем. Для этого используем формулу:
Qприем = а * I * F
где а - коэффициент поглощения, I - облученность поверхности солнечного коллектора и F - площадь поверхности.
Теперь мы можем найти требуемый объемный расход воды (L) согласно формуле:
Qпот = L * p * c * ΔT
где p - плотность воды, c - теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.
Мы знаем все значения для этой формулы, поэтому можем выразить L:
L = Qпот / (p * c * ΔT)
1.2. Чтобы определить, как изменится расход воды при использовании двойного остекления, нам нужно сравнить потери энергии для обоих случаев. При двойном остеклении коэффициент теплопередачи (U) будет меньше, что значит, что потери энергии (Qпотери) также будут меньше. Изменение расхода воды зависит от разницы потерь энергии для обоих случаев.
1.3. Для селективного покрытия коэффициент поглощения будет отличаться от одинарного покрытия. Это приведет к изменению получаемой энергии (Qприем), и, в свою очередь, изменению расхода воды.
1.4. Изменение потока лучистой энергии (I) также приведет к изменению получаемой энергии (Qприем) и расхода воды.
1.5. Аналогично пункту 1.4, изменение потока лучистой энергии (I) приведет к изменению получаемой энергии (Qприем) и расхода воды.
1.6. Для изменения температуры воды мы можем использовать полученное значение L и изменить ΔT. Если требуется изменить температуру воды на T, мы можем выразить новое значение L:
Lновое = L * ΔTновое / ΔT
где ΔTновое - новое значение изменения температуры.
Вот таким образом, мы можем использовать данные формулы и известные значения, чтобы ответить на вопросы и решить задачу.