Разработка и исследование малоинерционных и инерционных конструкций солнечных водонагревателей

• Автор: Нурягдыев, Акмурат
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ашхабад
• Количество страниц: 150 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ

I. СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ УПРОЩЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДИКА ИХ РАСЧЕТА,

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

1.1. Практика использования

1.2. Методика расчета солнечных водонагревателей

П. ИССЛЕДОВАНИЕ МАЛОИНЕРЦИОННЫХ И ИНЕРЦИОННЫХ СОЛНЕЧНЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

2.1. Экспериментальное исследование малоинерционного солнечного коллектора

типа плоскость

2.1.1. Описание экспериментальной установки, методика проведения эксперимента

2.1.2. Результаты экспериментального исследования

2.2. Экспериментальное исследование инерционных песочных солнечных водонагревателей
2.2.1. Сравнение инерционных песочных солнечных коллекторов с металлическим и резиновым котломзмеевиком
2.2.2. Описание экспериментальных образцов ПСВ и результаты их экспериментального исследования
Ш. ГЛЕТОДИКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА МАЛОИНЕРЦИОННОГО СОЛНЕЧНОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ ТИПА ПЛОСКОСТЬ И ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВАНИИ ЭТОЙ МЕТОДИКИ
3.1. Методика теплотехнического расчета
3.2. Обобщение экспериментальных данных на основе расчетной модели
3.3. Оценка степени адекватности расчетной модели
3.4. Влияние режимных параметров на эффективность работы солнечного водонагревателя
1У. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНЕРЦИОННОГО ПЕСОЧНОГО СОЛНЕЧНОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
4.1. Проверка применимости аналитических зависимостей для солнечных коллекторов типа листтруба к песочным солнечным водонагревателям.
4.2. Оптимизация конструкций песочных солнечных водонагревателей
4.3. Техникоэкономические аспекты использования солнечных водонагревательных установок упрощенной конструкции
III
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому разработка и исследование малоинерционных и инерционных конструкций солнечных водонагревателей, разработка рекомендаций по их изготовлению и использованию представляют определенный научный и практический интерес. Дж/с. Ср- теплоемкость воды, Дж/кг. Тн - начальная температура теплоносителя, К. Тк - конечная температура теплоносителя, К. X - координата оси вдоль приемной поверхности водонагревателя, м. Еп - интенсивность солнечной радиации, Вт/м2 (поглощенная радиация). Та - температура окружающего воздуха, К. V - скорость ветра, м/с. В - ширина приемной поверхности водонагревателя, м. ЕПр- интенсивность прямой солнечной радиации, Вт/м . Езз - интенсивность диффузной солнечной радиации, Вт/м2. Стефана-Больпмана, Вт/м2*К4. Тр - температура теплоносителя, К. Тс - температура стекла, К. Ть - температура изоляции, К. Дк/м «с. Дж/м2*с*К. Дж/м2. Дж/м2. К*м2*с/Дж. Тз - условная температура небосвода, К. К/Дж. Дж/м2. Тк - температура горячей воды, К. Т0- начало периода работы водонагревателя, а - продолжительность интервала времени, с. Дж/с. Тн - температура воды, подаваемая на водонагреватель, К. Д - угол наклона лучевоспринимающей поверхности водонагревателя к горизонту, град. Дж/м . Тк- экспериментальное значение горячей воды, сур — расчетное значение теплопроизводительности водонагревателя, Дж/м . Вт/м2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ. Практика использования. В мировой гелиотехнической практике солнечные водонагревательные устройства различного типа нашли широкое применение. В США, например, поставлена задача - довести долго возобновляемых источников энергии в балансе потребления первичной энергии к г. Достижение этой цели потребует создания новой мощной отрасли промышленности с объемом годовой реализации продукции к году млрд. I млн. Во исполнение этой задачи в г. США были выпущены гелиоприемяики общей площадью 8 тыс. К концу г. США работало свыше тысяч гелиотермических установок, $ которых служат для горячего водоснабжения [,,]. Причем в южных районах горячее водоснабжение за счет солнечной энергии уже конкурирует с традиционными водонагревательными устройствами. Так, солнечный подогрев в южной Калифорнии (США) становятся конкурентоспособным с газовым при стоимости газа 6, - 8, долл/т. В течение последних лет в значительных масштабах солнечная энергия использовалась в трех странах - Японии, Австралии, Израиле в основном для подогрева воды. В Израиле гелиоводонагревателями оснащено примерно -$ всех частных домов. Израиль экспортирует гелиоводонагреватели в США. К г. В Автралии наряду с исследовательскими работами большое внимание уделяется практическому использованию солнечных водонагревателей. Уже в г. Для целей горячего водоснабжения в основном используются плоские солнечные коллекторы, изготовление которых проще и дешевле, чем коллекторов с концентраторами, к тому же они не требуют создания систем слежения за солнцем. В международной практике наибольшее распространение получили солнечные коллекторы с котлами типа "труба в листе" и типа "лист-труба". Если в коллекторах первого типа - трубы или каналы, по которым протекает нагреваемая вода изготовлены, как одно целое, вместе с поглощающей пластиной, то у вторых теплоноситель протекает по трубам, присоединенным соответствующим способом к теплопоглощающим пластинам. На рис. Примером коллекторов с котлом типа "труба в листе" является солнечный коллектор фирмы "Сануорикскорпорейшн", изображенный на рис. ППДжи индастриз", схематически изображенные на рис. В отечественной практике используются солнечные коллекторы типа "лист-труба" и "лист". I - 1,5* °м друг от друга. Для предотвращения деформации в полости котла устанавливаются ребра жесткости, привариваемые к теплоприемной поверхности точечной сваркой. Рис. Поперечное сечение котлов плоских солнечных коллекторов и способы крепления теплоприешшх пластин. I - болт-шайба, 2-сплотная накладка стропильной балки, 3-неопрено-вая прокладка, 4-стекло, 5-уплот-яение, 6-делоб, 7-селектявное покрытие, 8-труба, 9,-изоляция, -стропило, -формованный металлический кояух, -изоляцпя, -сухая кладка. Рис. Модуль солнечного коллектора конструкции фирмы "Сануоркс корпорейшн". Рис,1.