- сіңіруші панельдің тиімділік коэффициенті F
R
мен жылу шығынының
толық коэффициентінің U
L
көбейтіндісі,
яғни F
R
U
L
(
Вт/(м
2
К).
Күндік коллектордың бұл параметрлері тәжірибелік зерттеу кезінде
анықталады. Нәтиже мына теңдеу арқылы өрнектеледі:
=F
R
F
R
U
L
T
,
(2.12)
мұндағы
– коллектордың ПӘК-і;
T
– келтірілген температура, ол
2
2
1
t
t
тең.
АҚШ-ындағы селективті сіңіруші қабаты бар күн коллекторы үшін
F
R
U
L
мәні 3,3 Вт/(м
2
С)...5,3 Вт/(м
2
С) аралығында, ал мөлдір оқшаулағышы
жоқ коллекторлар үшін 10 Вт/(м
2
С)...23 Вт/(м
2
С) аралығында. Батыс
Еуропалық коллекторлар үшін F
R
U
L
мәні 4,3 Вт/(м
2
С)...9,3 Вт/(м
2
С)
аралығында, ал кейбіреулері үшін максимумдік мәндер 6,3 Вт/ (м
2
С)...7,3
Вт/ (м
2
С) аралығында. АҚШ-ындағы коллекторлардың 90 % үшін F
R
(
)
мәні 0,66...0,81, ал максимумдік мән 0,71...0,76 аралығында. Батыс Еуропалық
коллекторлар үшін – 0,71...0,81.
41
Күндік коллектордың ПӘК
(η) абсорберден коллектормен өтетін
жылутасымалдағыш арқылы алынатын пайдалы жылу энергиясының
абсорберге келіп түскен күн сәулесінің толық энергиясына қатынасымен
анықталады.
Оптикалық ПӘК (η
0
)
- коллекторға түскен сәуленің қандай
мөлшері мөлдір оқшаулағыш арқылы өтіп, абсорберде жұтылатындығын
көрсетеді.
Заманауи коллекторлардың ПӘК мына формуламен анықталады:
,
2
2
1
0
g
g
E
T
k
E
T
k
(2.13)
мұндағы E
g
– коллекторге түскен толық сәуленің тығыздығы, Вт/м
2
;
ΔT – коллектордағы жылутасымалдағыштың орташа температурасы мен
қоршаған ортаның температурасы арасындағы айырмашылық;
η
0
– ΔT=0°С болғандағы коллектордың ПӘК-і;
k
1
, k
2
– коэффициенттер, олар коллектор конструкциясына байланысты.
2.27 суретте А, Б, В, Г коллекторларының ПӘК-терін өзара салыстыру
нәтижелері көрсетілген. Қанағаттандырарлық өнімділігі мен арзандылығы
арқасында бір қабатты әйнектен тұратын жазық коллекторлар (А типті) кең
тараған.
Вакуумдық коллекторлардың
(Б, В типті) қыс кезінде
артықшылықтары айтарлық болады.
А - бір қабатты әйнектелген жазық коллектор (к
1
=3,56, к
2
=0,0146, η
0
= 0,779);
Б- вакуумдық құбырлық коллектор (к
1
=1,33, к
2
=0,0071, η
0
= 0,7);
В - рефлекторы бар вакуумдық құбырлық коллектор (к
1
=0,82, к
2
=0,0064, η
0
= 0,661);
Г - жазық пластикалық коллекторлар (к
1
=27,35, к
2
=0,1, η
0
= 0,78).
2.27 сурет – Күндік коллекторлардың
ПӘК-терін салыстыру
(E
g
=705 Вт/м
2
болған кезде)
42
Гелиоқондырғылардың
жұмысының
тиімділігін
арттыру
үшін
коллектордың орналасуының көлбеу бұрышын оңтайластыру керек.
Оңтүстікке бағытталған жазық коллектордың жаз кезінде горизонтқа қатысты
оңтайлы (оптималды) көлбеу бұрышы
S =Ψ–15°
тең, қыс кезінде
- S
.
=Ψ +15°,
ал жыл бойы қолданылатын болса, онда
S
.
=Ψ
, мұндағы
Ψ – жергілікті жердің
географиялық ендігі.
Бақылау сұрақтары
1. Күн және оның сәулесінің сипаты (спектрі, қуаты, карқындылығы)
туралы мағлұматтар келтіріңіз.
2. «Атмосфераның оптикалық тығыздығы немесе атмосфералық масса
(АФМ)»
деген ұғымға түсініктеме беріңіз
3. Жер бетіне жететін жалпы күн сәулесінің құраушыларын атаңыз.
4. Күндік қондырғыларды қандай белгілері бойынша топтастырады?
5. Күндік термоэлектрлік түрлендіргіштердің құрылысы мен жұмыс
істеу принципін сипаттаңыз. Олардың ПЭК қандай шамада болады?
6. Жартылай өткізгіштік фотоэлектрлік түрлендіргіштер (ФЭТ)
құрылысы мен жұмыс істеу принципін сипаттаңыз. Олардың ПЭК қандай?
7. ФЭТ жасауға қолданылатын материалдарды сипаттаңыз.
8. Фототок, қысқаша тұйықталу тогы, «қараңғылық» ток.
9. Фотоэлементтің жүктемелік вольт-амперлік сипаттамасын және
балама электрлік сұлбасын келтіріңіз.
10.
Фотоэлементтің негізгі электрлік параметрлерін атаңыз.
11. Күндік электрстансалардың ПӘК-терін жоғарлату тәсілдері.
12. Фотоэлектрлік жүйелерді қолдануға қатысты мысалдар келтіріңіз.
13. Күн энергиясын электр энергиясына термодинамикалық түрлендіру
тәсіліне түсініктеме беріңіз.
14. Мұнаралық мен модульдік стансалардың құрылысы мен жұмыс істеу
принципін сипаттаңыз, оларды қолдануға қатысты мысалдар келтіріңіз.
15. Күндік жылумен қамтамасыз ету жүйелерін қандай белгілері
бойынша топтастырады? Негізгі элементтерді атаңыз. Активті және пассивті
жүйелер.
16. Бір және екі контурлы жүйелердің артықшылығын, кемшіліктерін
атаңыз.
17.
Жазық күндік коллекторлардың түрлерін, құрылысын және жұмыс
істеу принципін сипаттаңыз.
18. Фокустаушы концентраторы
бар гелиоколлекторлардың түрлеріне,
құрылысына, артықшылығына түсініктеме беріңіз.
19. Құбыр тәріздес вакуумделген
гелиоколлекторлардың түрлеріне,
құрылысына, артықшылығына түсініктеме беріңіз.
20. Гелиоколлекторлардың негізгі параметрлерін атаңыз. Олардың
мәндерінің өзгеру диапазоны қандай?
|