СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛЕКТОРОВ

Соотношение (3:2), полученное из уравнения Хот — теля — Уиллера — Блиса, определяет общую тепловую эффективность коллектора и может быть использовано

для сравнения характеристик коллекторов различного типа. Зависимость КПД коллектора от параметра (Гср—

— Тжр) G~[2] для четырнадцати различных типов коллек-3

тора по данным, опубликованным в 1976 г., показана на] рис. 3.22. Вероятно, что такая форма представления дан-^ ных будет иметь все большее значение, поскольку во всех странах вводятся национальные стандарты, регла­ментирующие характеристики коллектора.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛЕКТОРОВ

Рис. 3.22. КПД солнечных коллекторов различного типа.

У — струйный коллектор; 2 — коллектор с тепловой трубой; 3 и 4 — коллекторы •: Хейвуда с одинарным и двойным остеклением соответственно; 5 — коллектор, j обеспечивающий небольшое повышение температуры; 6 — коллектор фирмы «Ханиуэлл»(два просветляющих покрытия, селективный); 7 — коллектор с теп-] ловой ловушкой; 8 — воздухонагреватели конструкции Лефа и Хейвуда; 9 — вакуумированный трубчатый коллектор фирмы «Филипс»; 10 — вакуумирован — ный трубчатый коллектор фирмы «Оуэнс-Иллинойс»; 11 — коллектор фирмы: «Ханиуэлл» с двойным остеклением; 12 — коллектор фирмы «Ханиуэлл* с двойным остеклением и селективной поглощающей поверхностью; УЗ—кол­лектор типа РРС с двойным остеклением и селективным покрытием.

Характеристики всех типов коллектора, кроме двух простейших —коллектора для небольшого повышения температуры [40] и струйного [46, 87],—проходят через прямоугольник, ограниченный значениями КПД от 50 до 70% и значениями параметра (Тср — ?0кр) G~] от 58

0,03 до 0,05. Следовательно, при интенсивности падаю­щей радиации более 500 Вт/м2 все эти нагреватели бу­дут иметь почти одинаковую производительность при нагреве рабочей жидкости до температуры, на 15— 30 °С превышающей температуру окружающей среды. Указанный диапазон температур наиболее характерен для установок в коммунально-бытовой сфере. Коллек­тор струйного типа и коллектор для небольшого повы­шения температуры не приемлемы в качестве источника тепла при высокой температуре, поскольку максимальна возможное повышение температуры, по-видимому, со­ставляет около 60°С. Обладающий хорошими эксплуата­ционными качествами промышленный коллектор плос­кого типа фирмы «Ханиуэлл» с двумя просветляющими стеклянными покрытиями и селективной поверхностью поглощающей пластины [88] и более простой по кон­струкции коллектор с тепловой ловушкой [46] имеют практически одинаковый КПД, хотя характеристики последнего следовало бы оценить в условиях эксплуата­ции. Судя по первым опубликованным результатам, к концу 70-х | годов можно ожидать значительного улуч­шения характеристик составного параболического кон­центратора [89] и коллектора с тепловой трубой [74]. Оба эти коллектора интенсивно разрабатываются в рам­ках научно-исследовательских программ США. Вакуу — мированные трубчатые коллекторы [24, 69] не только прекрасно работают в условиях хорошей радиации, обес­печивая высокие перепады температур, но и при плохой радиации имеют хорошие характеристики. Результаты работы Хейвуда [3] по определению характеристик кол­лектора с двойным и одинарным остеклением могут быть использованы в качестве эталонных для всех прос­тых плоских коллекторов, тогда как коллектор PPG [90] принадлежит к числу более совершенных, выпус­каемых промышленностью устройств. Простые воз­духонагреватели [3, 81] имеют относительно хорошие характеристики по сравнению с обычными водонагрева­телями.

Хотя кривые на рис. 3.22 основаны на уравнении со многими упрощающими допущениями, такая форма представления данных позволяет объективно сравнивать между собой коллекторы, испытанные в разных районах при весьма различных уровнях падающего солнечного излучения. Однако она не дает возможности оценить

или сравнить экономические показатели, и коллекторы с весьма близкими тепловыми характеристиками могут по меньшей мере вдвое отличаться по стоимости. Кроме того, данный анализ не позволяет определить еще один важный с практической точки зрения параметр — рас — j четный срок службы коллектора.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *