Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Оптимізація й прогнозування ефективності рідинних сонячних колекторів у складі систем гарячого водопостачання

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

О.В. Дорошенко
В.Ф. Халак
Ю.І. Дем'яненко

Анотація

В останні роки сонячні системи гарячого водопостачання викликають усе більший практичний інтерес. Їхнє використання дозволяє знизити пікові навантаження в традиційних системах гарячого водопостачання, альтернативно – замінити останні, забезпечуючи зниження шкідливих викидів у навколишнє середовище. Основним елементом такої системи є рідинний сонячний колектор. На ринку представлений великий вибір сонячних колекторів, проте висока вартість таких систем є одним із факторів, що стримує їх повсякденне використання. Використання полімерних матеріалів у конструкції сонячних колекторів (абсорбера й прозорого покриття) дозволяє суттєво знизити їхню вартість і вагу. Розрахункову ефективність сонячних колекторів досліджують при сонячному випромінюванні вище 800 Вт/м2, але реальні умови його експлуатації скоріш за все будуть нижче номінальних. Для кращого розуміння поведінки плоского полімерного сонячного колектору в реальному середовищі, та виборі його оптимальних геометричних і режимних параметрів, авторами було проведено порівняльне експериментальне дослідження двох таких колекторів, проте з різною величиною повітряного зазору (10 і 25 мм) між теплоприймачем і прозорим покриттям. Як результат, було визначено: коефіцієнт корисної дії, оптичну ефективність, та сумарний коефіцієнт теплових втрат. Був виконаний також аналіз розподілу температур у баку-теплоакумуляторі у верхній і нижній його частинах. За результатами експерименту було відзначено відсутність суттєвої різниці в ефективності сонячних колекторів при зменшенні повітряного зазору з 25 мм до 10 мм в однакових польових умовах. Розрахунок ефективності сонячної системи гарячого водопостачання проводився з урахуванням витраченої енергії на роботу насоса. На основі даних по будівельній кліматології для м. Одеса щодо величини сонячної радіації, авторами була визначена денна та річна теплова потужність сонячної системи гарячого водопостачання

Ключові слова:
Сонячний колектор, Гаряче водопостачання, Ефективність, Експериментальні дослідження, Тепловтрати

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Дорошенко, О., Халак, В., & Дем’яненко, Ю. (2020). Оптимізація й прогнозування ефективності рідинних сонячних колекторів у складі систем гарячого водопостачання. Refrigeration Engineering and Technology, 56(1-2), 37-43. https://doi.org/10.15673/ret.v56i1-2.1827
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Weiss, W., Spörk-Dür, M. (2018) Global Market Development and Trends in 2019. Detailed Market Data, 90.
2. Alghoul, M. A. et al. (2005) Review of materials for solar thermal collectors. Anti-Corrosion Methods and Materials, 52(4), 199-206.
3. Ehrenwirth, M., Albert-Seifried, V., Becken-bauer, D., et al. (2017) Theoretical and Experimental Investigation of Polymeric Solar-Thermal Flat-Plate Collectors. ISES Solar World Congress 2017, Abu Dhabi, United Arab Emirates (UAE).
4. Martinopoulos, G., Missirlis, D., Tsilingiridis, G., et al. (2010) CFD Modeling of a Polymer Solar Collector. Renewable Energy, 35 (7), 1499-1508.
5. Cristofari, C., Notton, G., Poggi, P., et al. (2002) Modelling and Performance of a Copolymer Solar Water Heating Collector. Solar Energy, 72 (2), 99-112.
6. Carlsson, B., Persson, H., Meir, M., et al. (2014) A Total Cost Perspective on Use of Polymeric Materials in Solar Collectors – Importance of Environmental Performance on Suitability. Applied Energy, 125, 10-20.
7. Duffie, J. A., Beckman, W. A. (2006) Solar Engineering of Thermal Processes: Hoboken. N.J: John Wiley and Sons, 928.
8. Palyvos, J. A. (2008) A Survey of Wind convection Coefficient Correlations for Building Envelope Energy Systems’ Modeling. Applied Thermal Engineering, 28 (8), 801-808.
9. Doroshenko, A. V., Glauberman, M. A. (2012) Alternative energy. Refrigerating and Heating Systems. Odesa: ONU, 457.
10. Bava, F., Furbo, S., Perers, B. (2015) Simulation of a Solar Collector Array Consisting of two Types of Solar Collectors, with and Without Convection Barrier. Energy Procedia, 70, 4-12.
11. DSTU-N B V.2.5-43:2010 Inzhenerne obladnannia budynkiv i sporud. Nastanova z ulashtuvannia system soniachnoho teplopostachannia v budynkakh zhytlovoho i hromadskoho pryznachennia. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy.
12. DSTU-N B V.1.1-27:2010 Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelna klimatolohiia. Kyiv: Misterstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva ukrainy.
13. Ukrainskyi hidromettsentr. Prohnoz pohody Odesa. URL: https://meteo.gov.ua/ua/33837/climate/climate_ stations/137/21/ (accessed: 10.09.2020).