Теплопроизводительность солнечной установки 1

Коэффициенты а и b приведены в таблице 8 для основных типов КСЭ, используемых в солнечных установках теплоснабжения. Параметр Р = (Тт1 - Тв)/Кя, где Кя = Е/Е0 - среднемесячный коэффициент ясности атмосферы, равный отношению среднемесячных количеств солнечной радиации, поступающих за день на горизонтальную поверхность на земле и за пределами земной атмосферы.

На теплопроизводительность коллектора солнечной энергии (КСЭ) в данных климатических условиях сильно влияет температура теплоносителя Гц на входе в КСЭ. Так, при годовом суммарном поступлении солнечной энергии на плоскость КСЭ 4060 МДж/м2 (в том числе 1880 МДж/м2 диффузного солнечного излучения) на широте 47° с. ш. годовая теплопроизводительность qкгод КСЭ с ηо' = 0,73 и Кк' = 4,5 Вт/(м2∙К) и углом наклона β = 50° изменяется в зависимости от температуры теплоносителя на входе в КСЭ Гц следующим образом:

Тт1, °C

20

30

40

50

60

Qкгод, МДж/м2

2320

1970

1650

1380

1150



Таблица 8. Коэффициенты а и b для основных типов КСЭ

Тип КСЭ

ηо'

Кк'

a∙103

b∙106

НПК-1

0,78

8,0

10,7

29,3

НПК-2

0,73

4,6

6,9

12,7

СПК-1

0,75

5,5

7,9

16,4

СПК-2

0,7

3,5

5,6

8,7

НПК - неселективный плоский коллектор; СПК - селективный плоский коллектор;

1 - 2 - число слоев остекления; ηо' - эффективный оптический КПД; Кк' - эффективный коэффициент теплопотерь КСЭ, Вт/(м2∙°С).

Теплопроизводительность солнечной установки, т. е. то количество полезной теплоты, которая поступает к потребителю за определенный период времени (час, день, месяц, год), меньше теплопроизводительности солнечного коллектора на величину тепловых потерь в трубопроводах, соединяющих коллектор с тепловым аккумулятором, в нем самом, в теплообменниках в контуре коллектора и теплового потребителя. Эти теплопотери определяются тремя величинами - коэффициентом теплопотерь (теплопередачи от теплоносителя к окружающей среде) и площадью поверхности трубопроводов, теплового аккумулятора и т. п., а также разностью температур теплоносителя и окружающей среды (как правило, наружного воздуха). На коэффициент теплопотерь сильное влияние оказывают толщина и коэффициент теплопроводности теплоизоляции. Поэтому для снижения теплопотерь все нагретые поверхности должны быть тщательно теплоизолированы.

В частности, теплопотери трубопроводов рассчитываются по формуле:

где Кпоттр - коэффициент теплопотерь трубопровода, Вт/(м2∙°С); Атр - площадь поверхности трубопровода, м2; Тт и То.с - температура теплоносителя и окружающей среды соответственно,°С.

Солнечные водонагревательные установки за год дают 250 - 350 кВт∙ч/м2 полезной энергии в умеренном климате и 600 - 700 кВт∙ч/м2 в жарком климате.