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

Определение коэффициента эффективности передачи теплоты солнечной радиации

Коэффициент эффективности η показывает, какая часть теплоты солнечной радиации, поглощаемая системой ПСО, расходуется на отопление помещения:

, (1.11)

где qпост – месячное количество теплоты солнечной радиации, поступающее в помещение для обогрева с 1 м2 системы, МДж/ м2; qпогл – количество поглощенной солнечной радиации, МДж/ м2.

В системе отопления «стены Тромба» коэффициент эффективности равен

, (1.12)

где η0 – коэффициент эффективности передачи теплоты при отсутствии естественной циркуляции воздуха через отверстия между пространством за остеклением (пространством, ограниченным остеклением и теплопоглощающей стеной) и помещением; Δη – увеличение эффективности передачи теплоты солнечной радиации при наличии естественной циркуляции.

Величина η0 определяется по формуле

, (1.13)

где  – сопротивление теплопередаче стены- теплоприемника определяются

, (1.14)

где  – термическое сопротивление стены – теплоприемника, определяют по формуле 

; (1.15)

где λj – коэффициент теплопроводности материала j-ro слоя стены – теплоприемника,  определяют по СНиП П-3-79; δi, – толщина i-го слоя, м; Rm – сопротивление теплопередаче на наружной поверхности стены-теплоприемника (Rm = 0,5Rв.п.); Rn – сопротивление теплопередаче от воздуха за светопрозрачным покрытием к наружному воздуху без учета воздухопроницаемости:

, (1.16)

где Rос, Rв.п – сопротивление теплопередаче соответственно светопрозрачного покрытия замкнутого воздушного слоя ( определяется по СНиП П-3-75**)

Величину Δη рассчитывают по формуле

, (1.17)

где ƒц – коэффициент, характеризующий циркуляцию воздуха. Зависит от отношения Аотн; Аотн – площадь циркуляционных отверстий, приходящихся на 1 метр ширины стены-теплоприемника, Н – расстояние по вертикали между осями входных и выходных отверстий, м; если Аотн≥0,1, значение ƒц =1. Если Аотн≤0,1, значение ƒц определяют по рис. 1.4.

Значения коэффициентов с, d, g для различных материалов стены теплоприемника приведены в табл. 1.1. При Δη ≤ 0,05 принимают Δη = 0.

Если значение с < 0,05, следует принимать с = 0.

При проектировании рекомендуется предусмотреть два варианта расчета: с естественной циркуляцией воздуха через отверстия, которые расположены в стене-теплоприемнике, и без нее.

Рис. 1.4. Зависимость ƒц = ƒ(Аотн)

Величину Δη, полученную по формуле (1.17), можно непосредственно использовать в расчетах лишь тогда, когда сопротивление теплопотерь  от воздуха за светопрозрачным покрытием к наружному воздуху незначительно (до 10 %) отличается от величины:

;

, (1.18)

где  – количество инфильтрующего воздуха через единицу поверхности стены-теплоприемника в помещение, кг/(м2∙ч).

При других значениях вместо Δη, следует использовать величину Δη' связанную с Δη, полученной по формуле (1.17) системой уравнений пересчета(справедливых при ≥0,05 м).

; (1.19)

; (1.20)

. (1.21)

Таблица 1.1

Значение коэффициентов в уравнении

Материал

Коэффициент

теплоусвоения

S,


С ×102

G

D

Пенополистерол

γ =40 кг/м3

0,41

0,828

1,23

Минеральная

вата γ =100 кг/м3

0,01

0,845

1,23

Ячеистый бетон

γ =600 кг/м3

3,36

0,636

1,30

Керамзитобетон

γ =1 200 кг/м3

6,36

0,691

1,66

Кирпич

γ =1 800 кг/м3

9,20

0,699

1,57

Тяжелый бетон

γ =2 400 кг/м3

16,77

0,829

2,11

В этих уравнениях η0 определяется по формуле значений Rn=. Величина  равна

 .  (1.22)

Пересчет осуществляется для тех месяцев, для которых Δη>0. Если Δη = 0, то Δη' принимается равным 0. Если расчет по формулам дает (1.19-1.21) значение Δη'<0,05, следует принимать Δη'= 0.


Использование водной энергии земли