Тепловую мощность гелиоустановки можно определить:

где За = ta — tH — избыточная температура воды в тепловом аккумуляторе.

Для выявления закономерности изменения темпе­ратуры воды в тепловом аккумуляторе по времени рас­смотрим уравнение теплового баланса, пренебрегая те­пловым расходом из магистралей гелиоколлектора и теплоаккумулятора:

где Ma — масса воды в тепловом аккумуляторе, кг.

С целью обобщения поставленной задачи введем в уравнение (1.33) относительные значения избыточной температуры

Решение этого уравнения имеет вид:

+——- 5- (& sin ат — а cos ат),

а" +Ь“

где & = (?ТНСГНФіуУс. а = Л_

С

Постоянная интегрирования D определяется начальны­

Общая зависимость значения относительной избыточ­ной температуры воды в тепловом аккумуляторе от време­ни процесса нагревания имеет вид

Будем считать, что нагревание воды прекращается, когда температура воды на выходе из гелиоколлектора ста­новится равной среднемассовой температуре воды в тепло­вом аккумуляторе. В нашем случае циркуляция теплоно­сителя прекращается при За = Ззад , и это должно случиться,

т —

когда т2 = (я — arcsin Ззад). Подставив эти условия в уравение (1.36), получим

Заад = ° в° +„а^^ ехр Г-—(я — arcsin Эяад — arcsin 5„ +

а*+6 La J

Если ввести в формулу (21) безразмерную величину

_ _ & _ ^ТНС, щФіУТсУІ/с Ц а 71Maca

и выполнить преобразования, то получим зависимость

Массу воды в тепловом аккумуляторе, нагретую до за­данной температуры, можно определить

&гнстнФутс¥с

ясадц (1.39)

Если уравнение (1.39) поделить на площадь гелиокол­лектора, то получим формулу для определения удельной производительности гелиоустановки

= 0,273^^ ЄТНудСтнТс^Ф* > кг/(м2-сут). 9ц

В том случае, когда продолжительность светового дня измеряется в часах, удельный расход теплоносителя GTH в кг/(м2*ч), а теплоемкость нагреваемой воды равна 4190 ДжДкг’К), то

При одноконтурной схеме гелиоустановки стн = саи фіу =i-e"JV™1. Тогда зависимость (1.41) принимает

ВИД

1 _ е_ЛГгкр

^пит = 1146т)гуОТНудтс|/с — . (І.42)

Формулы (1.38), (1.41), (1.42) позволяют с помощью справочных метеорологических данных при известных характеристиках гелиоколлектора и определенной задан­ной потребляемой температуре воды определить удельную производительность гелиоустановки, а при известном су­точном расходе горячей воды — и необходимую площадь гелиоколлектора.