Зеркальные концентраторы, повышающие КПД, для солнечных коллекторов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В представленном файле я не нашел ни доказательств, ни опровержений, ни сравнений систем с и без концентрации.
У нас уже поздно, потому ответ все тот-же - боремся за больший кпд системы.

 

Борьба здесь за уменьшение стоимости установки. К примеру, 10 квадратов это 100 трубок или 10 кв. м. зеркала на 10 трубок. Но динамический диап. солнечного излучения зима - лето и так не мал, а с концентрацией он вообще взлетает "до небес", а это влечет за собой применение более дорогих материалов, но и они не гарантируют достаточную долговечность и надежность...

В киноаппарате, когда пленка рвется, автоматика блокирует проекционное окно шторкой, чтоб пленка не расплавилась. Концентраторы тоже "хочут" автоматики. И просто греть "бытовую" воду концентраторами считаю нецелесообразно.

 

Ну тогда у нас на складе есть 5 коллекторов б/у от 24 трубных СК. Отдам по дешевке.
Вставляете туда 70мм трубки (самые эффективные) через дырку, можно даже 2 е дырки пропустить, в 3ю вставлять. А за ними концентратор. Будет нормальный товарный образец. 8 трубок на 4 м2.
Для зимы то что надо.
Можно даже взять у нас один новый 24 трубный и сделать из него 3 с концентраторами.
Пишите в личку, если созреете.

 

Сначала был немного в недоумении от того, что оптический кпд вакуумной трубки, согласно представленному сертификату, такой низкий, потом разобрался что к чему. Ну да ладно, пусть немцы считают его как считают, это даже с одной стороны оправдано, хотя я привык (меня учили) считать именно на площадь абсорбера.
На основании сертифицированных данных по кпд вакуумной трубки посчитал кпд установки с концентратором 4 кв. м. и одной трубкой, так даже с учетом потерь на отражение от концентратора оптический кпд выше (спасибо немцам, что так считают кпд, на этом можно сделать неплохой маркетинговый ход). А при увеличении дельта Т разница и вовсе становится ощутимой.

По оси абсцисс отложена дельта температур, по оси ординат - кпд.

Так что да, боремся за большую эффективность, и за меньшие материальные затраты.

Почему-то не удалось загрузить экселевский файлик с расчетами

 

Заархивируйте его.

 

Вы чего то напутали.
Не нашёл Овентроповский, но вот похожий Baxi с отражателями.

Только цена у него от самолёта.
За эти деньги можно 3 китайца купить.

И ещё обратите внимание на IAM, на 60 градусах у Бакси он 0.85, а у китайца 1.29.
У китайца дневная выработка будет больше процентов на 30%.

 

Файлик я пробовал по разному залить, и архивом, и вордом, какой-то глюк. Приду с работы, еще раз попытаюсь.

Где я что напутал, что именно вас смутило?
Оптический кпд китайца (нарисованный вами) почти совпадает с кпд трубки из первого файла, крутизна зависимости сильно зависит (стиль у меня страдает) от мощности солн. рад., в экспериментах она 1000 Вт/кв.м., у меня в расчетах более реальная зимняя 600 Вт/кв.м., отсюда и большая крутизна. Незначительная зависимость кпд от дельта Т для конц. объясняется высоким отношением площади апертуры концентратора к площади апертуры трубки (у меня площадь конц. 4 кв. м.).
Почему у бакси такой высокий оптический кпд - надо разбираться, думаю, дело в методиках определения кпд трубок и трубок с концентратором, они там считают то на площадь апертуры концентратора, то на площадь апертуры трубки (не абсорбера).
А IAM тут вообще не причем, это геометрический параметр компоновки трубок в коллекторе, характеризует лишь предельные углы падения излучения, при которых еще не происходит взаимного затенения. И на кпд трубки он не влияет.

Так потому и самоделим, что у серийных образцов цены кусаются.

И, кстати, за сертификаты спасибо, есть теперь откуда брать достоверные значения коэффициентов.

 

IAM очень важен, мало кого интересует лобовая мощность СК, она может быть какая угодно, гораздо важнее дневная выработка, которая на прямую зависит от IAM коэффициента.

Вообще, диаграмма мощности СК 3-х мерная, по оси Z как раз должна быть мощность от угла падения солнца. Это как бы половина от перевернутой кастрюли в 3D.
Дневная выработка это площадь разреза вдоль Z на координате Х (Дельта Т), проинтегрированая по времени.
3D диаграммы от падающей мощности как матрешки, кастрюли меньшего об'ема вложенные одна в другую.
Чем больше падающая мощность тем шире кастрюля, чем меньше тем уже, в итоге превращаетя в перевернутый фужер.
Лобовая мощность это разрез кастрюли по оси Х. Ничтожная часть информации, но очень показательная.

 

У нас в теме концентраторы с достаточно высоким отношение площадей конц. и приемника излучения. При таких условиях необходимо слежение за солнцем, чтобы излучение падало перпендикулярно на апертуру концентратора. После отражения излучение распространяется под разными углами, но, как правило, падает на поверхность трубки под прямым углом (лучи сходятся в фокусе). IAM по барабану, он вообще в нашем случае лишен смысла.
Тьфу ты... написал и понял, что поддался на провокацию. КПД трубки (коллектора) вообще не зависит от угла падения излучения (если пренебречь зависимостью оптических свойств от угла падения лучей и незначительным изменением формы апертуры). Суточная выработка - да, кпд - нет.

Сумел загрузить файл. Нашел неточность в формуле, теперь зависимость с конц. чуть покруче будет.

 

Если вас реальные цифры из сертификата не устраивают, вы конечно можете побадаться с инженерами Бакси или Овентропа. Но боюсь, что результат известен заранее.

По формуле.


Здесь отношения площадей нет. Эта часть -это тепловые потери в трубке, этим потерям совершенно наплевать есть за трубкой отражатель или нет. И они не зависят от падающей мощности, по крайней мере в рамках принятой модели аппроксимации.
Только от разности температур (tm-ta).



Здесь должен стоять просто коэффициент усиления падающей мощности.
Как его посчитать, думаю сообразите.
Он зависит от рабочих апертур отражателя и трубки, а не от их площадей.

 

Я знал, что просто конечная формула без представленного вывода вами будет не принята... спорить сейчас и доказывать времени нет, появится - представлю вывод, в том числе и для простой трубки без конц (и там есть отношение площадей, только оно безразмерное и учтено в экспериментально измеренных коэфф. k1 и k2).
И кпд зависит от падающей мощности. Можете спросить инженеров овертропа или бакси. Хотя, результат известен заранее.

 

У вас ус отклеился.
Вторая половина вашей формулы имеет размерность 1/ВТ, хотя кпд безразмерный.

 

Обратите внимание на размерность коэффициентов k1 и k2 в файле, обратите внимание на размерность коэффициентов a1 и a2 в сертификатах, обратите внимание на размерность интенсивности солнечной радиации, в конце концов, просто обратите внимание. Наконец. Подставьте. Ус приклеился?


не мной придумана формула, я ей доверяю (с учетом погрешности и границ применимости), неплохо согласуется с моей физической картиной мира.

 

Буковки а1 и а2 в сертификтах имеют размерност ВТ/(м^2*К) и ВТ/(м^2*К^2) соответственно.
И использются для формулы вычиления мощности а не для вычисления Кпд.
Это раз.
В формуле стоят к1 и к, а Вы говорите про к1 и к2, что это за буквы известно только Вам, и их размерность и физический смысл то же.
Это Два.
В вашей экселевской формуле, первая часть £0 безразмерная, а вторая имеет размерность 1/ВТ. Это все равно что складывать литры с килограммами. Получатся пряники.
Это три.

 

Если вы обратили внимание k1 и k2 имеют те же значения, что и a1 и a2, и означают то же самое, и размерность я указал в файле. (Вы вообще обращаете внимание?)
В формуле в моем последнем посте просто опечатка, следует читать k2. У нас просто приняты такие обозначения, в институте им. Фраунгофера (да и в Европе в целом) принято их обозначать a1 и a2. (Потрудились бы хоть в интернете порыскать и сравнить обозначения и их смысл).
У меня все части безразмерные. k1 - Вт/(м^2*К), Wрад - Вт/кв^2., дельта Т - К, подставим, все сократится. k2 - Вт/(м^2*K^2), Wрад - Вт/м^2, (дельта Т)^2 - К^2, подставим, опять все сократится. Смысл k1 и k1 (a1 и a2) - теплопотери, линейная и нелинейная составляющие (теплопроводность и излучение). Пряники у вас в голове.
Начинаю сомневаться в вашей компетентности проводить сравнение, анализ и технические расчеты