Солнечная энергетика в России Гелиоэнергетика. Использование солнечной энергии Геотермальная энергия Геотермальное теплоснабжение Мини-теплоэлектростанция на отходах


Определение количества теплоты солнечной радиации, поглощаемой системой ПСО

За элемент строения, который поглощает солнечную радиацию, принимают теплоприемник типа «стена Тромба».

Тепло солнечной радиации, поступающее в помещение через остекление и поглощаемое единицей наружной поверхности стены теплоприемника системы ПСО на протяжении каждого расчетного месяца, МДж/м2, равно:

 (1.3)

где S´,D – месячная сумма соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность (определяется по данным «Справочника по климату СССР»).

Для месяцев, в которых m < mk, расчетные величины нужно умножить на m/mк .

Месячные суммы солнечной радиации приведены в килокалориях на квадратный сантиметр (ккал/см2). Для пересчета этих данных по системе СИ следует использовать соотношение 1 ккал/см2 = 4 183 МДж/м2.

Приведенная поглотительная способность для прямой радиации:

, (1.4)

где и  определяется по графикам (рис. 1.2, 1.3) в зависимости от среднемесячного угла падения солнечной радиации на светопрозрачную и теплопоглощающую поверхности.

Рис. 1.2. Зависимость τ/τ1 от угла

падения излучения и количества слоёв светопрозрачного покрытия

Рис. 1.3. Зависимость α/α1

от угла падения излучения.

 

Значения этого угла при наклоне поверхности 90° и азимуте поверхности 0,0 приведены в приложениях.

Приведенная поглотительная способность для системы при падении солнечной радиации перпендикулярно к поверхности равна

, (1.5)

где  – отражательная способность светопрозрачного покрытия, равная 0,16; 0,24; 0,29 соответственно для одного, двух и трех слоев остекления; α1 – коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью теплоприемника, в случае зачерненной стены α 1 равен 0,9.

Коэффициент пропускания солнечной радиации остекления:

, (1.6)

где ρ – коэффициент отражения, для стекла ρ -0,043; n – количество слоев остекления; χ – коэффициент ослабления  солнечной радиации в слое. Для оконного стекла χ = 0,16 см-1; δс – толщина стекла, см.

Приведенную поглотительную способность для рассеянной (τα)d и отраженной (τα)r радиации рассчитывают по (1.4) , полагая θc = θr = + 060.

 В формуле (1.3) Ps Pd Pr – коэффициенты положения светопрозрачной поверхности соответственно для прямой, рассеянной и отраженной радиации, которые зависят от угла наклона тепловоспринимающей поверхности.

Значения Ps рассчитывают по данным приложения. Значение Pd и Рr вычисляют по формулам

 (1.7)

, (1.8)

где b – угол наклона поверхности, град.

ƒз ƒd ƒr – коэффициенты пересчета солнечной радиации, проходящей через светопрозрачную поверхность на ее тепловоспринимающие поверхности. Для «стены Тромба» – равны единице.

 В (1.3) коэффициент Кпер учитывает влияние рам, окон и равен отношению площади светопрозрачной части к общей площади светопрозрачного выреза (Кпер = 0,9 – 0,97), при этом меньшие значения относятся к деревянным, а большие к - металлическим рамам).

Коэффициент Кзаг учитывает загрязнение стекла. При средней степени загрязнения Кзаг = 0,9 n , где n – количество слоев остекления.

Коэффициент инсоляции системы прямой радиации Кинс при наличии затеняющих элементов строения зависит от используемых методов затенения. В данном случае принимаем, что в наличии есть защитный козырек с выносом 0,75 м. Тангенс защитного угла равен 0,25. Значения Кинс берут из приложения.

Коэффициент облучения Кобл системы рассеянной радиации при наличии затеняющих элементов:

для козырька

, (1.9)

где h – относительный нанос козырька, который принимают равным тангенсу защитных углов.

Для данного случая

 . (1.10)

Коэффициент отражения от земли r = 0,2-0,3.

Значение коэффициента теплопропускания солнцезащитных устройств принимают по СНиП П -3-79. Можно принять βс.з=1.


Использование водной энергии земли