Основные публикации по солнечной энергии

Основное уравнение баланса энергии

Режим работы солнечного коллектора описывается уравнением энергетического баланса, которое расчлеаяет энергию солнечной ра­диации на полезную энергию и потери. Энергетический баланс коллек­тора в целом можно представить в виде

Ae[HR(та)]ь 4- [HR(та)}d = Qu + QL + Qs, (7.2.1)

где И — плотность потока солнечного излучения (прямого или рассе­янного), падающего на единицу площади поверхности с произвольной ориентацией; R — коэффициент перехода от плотности потока прямо­го или рассеянного излучения к плотности потока излучения в плоскос­ти ориентации коллектора[14] ; (та) — приведенная поглощательная спо­собность системы покрытий относительно прямого и рассеянного из­лучения; Ас — площадь коллектора; Qu — тепловой поток, передан­ный рабочей жидкости в солнечном коллекторе (полезное тепло); (?£,— тепловые потери коллектора в окружающую среду путем излучения и конвекции, а также путем теплопроводности по опорам поглощающей пластины и т. д. Потери вследствие отражения от покрытий учитыва­ются членом (та); (?s — поток тепла, аккумулируемого коллекто­ром.

Мерой совершенства коллектора является его коэффициент полез­ного действия, определяемый как отношение количества полезного тепла, полученного за некоторый период времени, к количеству энер­гии солнечного излучения, падающего на коллектор в течение того же периода времени.

О

п = d-x/fHRdт. (7.2.2)

А

с

В последующих разделах этой главы уравнения баланса энергии, подобные (7.2.1), будут применены к коллекторам различного типа для расчета их тепловой производительности и коэффициента полезно­го действия.

Необходимо отметить, что одной из задач проектирования сол - йечной энергетической установки является обеспечение минималь­ной стоимости энергии. Таким образом, может оказаться, что вы­годнее проектировать коллектор не с технологически возможным, а с меньшим к. п.д., если при этом стоимость существенно снижается. Однако в любом случае необходимо определить ожидаемые характе­ристики коллектора, что является основной целью данной главы.