Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00 Αίθουσα: Υδραυλική Διδάσκων: Δρ. Εμμανουήλ Σουλιώτης, Φυσικός Επικοινωνία: msouliot@hotmail.gr

Ηλιακή Ενέργεια ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 2

Αλληλεπίδραση Ηλιακής Ακτινοβολίας με την Ύλη Με την κλασσική προσέγγιση η ακτινοβολία μπορεί να μελετηθεί με βάση τη θεωρία μεταφοράς ενέργειας με ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το μήκος κύματος της Ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας πρακτικά μας δίνει την Ενέργεια του φορέα μεταφοράς και αυτό έχει ως συνέπεια τη διαφορετική αλληλεπίδρασή της με την Ύλη. Στα πλαίσια της μελέτης των συστημάτων εκμετάλλευσης και μετατροπής της Ηλιακής Ενέργειας σε άλλες μορφές θα εστιάσουμε: Στη Θερμική Ακτινοβολία για την απευθείας μετατροπή της Ηλιακής Ενέργειας σε Θερμότητα (Θερμική Ενέργεια) Στην Ακτινοβολία που αλληλοεπιδρά με ημιαγωγούς για την απευθείας παραγωγή Ηλεκτρισμού (Ηλεκτρική Ενέργεια). Και για τα δύο παραπάνω κρίσιμη παράμετρος είναι το μήκος κύματος της Ηλιακής Ακτινοβολίας ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 3

Φάσμα Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 4

Θερμική και Ηλιακή Ακτινοβολία ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 5

Θερμική και Ηλιακή Ακτινοβολία ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 6

Θερμική και Ηλιακή Ακτινοβολία Θερμική Ακτινοβολία (thermal radiation): 0.1<λ<100μm Η θερμική ακτινοβολία περιλαμβάνει την υπέρυθρη, την ορατή και τμήμα της υπεριώδους ακτινοβολίας. Ηλιακή Ακτινοβολία (Solar Radiation): 0.3<λ<3μm Όταν η ακτινοβολία προσπίπτει σε ένα ομογενές σώμα τμήμα της ακτινοβολίας ανακλάται (διαχυτικά ή κατοπτρικά) ενώ το υπόλοιπο εισέρχεται εντός του σώματος. Η ακτινοβολία που εισέρχεται μπορεί να απορροφηθεί ή απλώς να διαπεράσει το σώμα. Τα σώματα τα οποία απορροφούν όλη την εισερχόμενη ακτινοβολία ονομάζονται αδιαφανή (opaque). Στα σώματα αυτά η ακτινοβολία μπορεί να θεωρηθεί σαν επιφανειακό φαινόμενο και όχι ογκομετρικό, αφού η ακτινοβολία που εισέρχεται θα απορροφηθεί σε πολύ μικρή απόσταση, ενώ η ακτινοβολία που εκπέμπεται εσωτερικά δεν θα φθάσει στην επιφάνεια. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 7

Θερμική Ακτινοβολία και Ακτινοβολία Μέλαν Σώματος Η θερμική ακτινοβολία οφείλεται στην περιστροφική και δονητική μετακίνηση των μορίων στα αέρια, υγρά και στερεά λόγω της θερμοκρασίας τους. Εκπέμπεται διαρκώς από οποιαδήποτε μορφή ύλης που η θερμοκρασία της βρίσκεται πάνω από το απόλυτο μηδέν. Η θερμοκρασία του σώματος αποτελεί μέτρο υπολογισμού της έντασης της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας. Η θερμική ακτινοβολία βρίσκεται εντός τους εύρους του μήκους κύματος που δίδει στην ανθρωπότητα θερμότητα, φως και φωτοσύνθεση. Η ίδια η ύπαρξη μας οφείλεται στην ηλιακή ακτινοβολία που αποτελεί τμήμα της θερμικής ακτινοβολίας. Το μέλαν σώμα ορίζεται ως το σώμα που επιτρέπει όλη η προσπίπτουσα ακτινοβολία να εισέλθει εντός του σώματος (μηδενική επιφανειακή αντανάκλαση) και στην συνέχεια απορροφά εσωτερικά όλη την ακτινοβολία (τέλεια εσωτερική απορροφητικότητα και μηδενική διαπερατότητα). Το μέλαν σώμα χρησιμοποιείται σαν σημείο αναφοράς σε σχέση με το ποσό ακτινοβολίας που απορροφούν και εκπέμπουν τα πραγματικά σώματα. Λίγες επιφάνειες πλησιάζουν την ικανότητα του μέλανος σώματος να απορροφά ακτινοβολία. Το όνομα, «μέλαν σώμα», έχει προκύψει από το γεγονός ότι τα σώματα που απορροφούν ικανοποιητικά την προσπίπτουσα ορατή ακτινοβολία φαίνονται μαύρα (μελανά) στο ανθρώπινο μάτι. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 8

Θερμική Ακτινοβολία και Ιδιότητες μη Μελανών Επιφανειών ΕΚΠΟΜΠΗ (emissivity): Ιδιότητα επιφάνειας σώματος που ορίζεται ως ο λόγος της έντασης της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ως προς την αντίστοιχη ακτινοβολία του μέλανος σώματος στην ίδια θερμοκρασία. Η εκπομπή ή ικανότητα εκπομπής ή συντελεστής εκπομπής εξαρτάται από την θερμοκρασία, το μήκος κύματος εκπομπής, τη γωνία εκπομπής και την επιφάνεια (υλικό, κατασκευή, χημικές αντιδράσεις με περιβάλλον). Qemmited ε σ T ΑΠΟΡΡΟΦΗΤΙΚΟΤΗΤΑ (absorptivity): Ιδιότητα επιφάνειας σώματος που ορίζει το κλάσμα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας που απορροφάται από την επιφάνεια. Η απορροφητικότητα ή ικανότητα απορρόφησης ή συντελεστής απορρόφησης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά (μήκος κύματος, κατεύθυνση, θερμοκρασία) της προσπίπτουσας ακτινοβολίας (irradiation). Η προσπίπτουσα ακτινοβολία δεν εξαρτάται από την θερμοκρασία της επιφάνειας στην οποία προσπίπτει αλλά από την θερμοκρασία Τ του σώματος που την εκπέμπει. Η ικανότητα απορρόφησης μιας επιφάνειας επίσης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας που απορροφά την ακτινοβολία αλλά εξαρτάται πολύ λίγο από την θερμοκρασία της επιφάνειας (εκτός αν ποσοστό ακτινοβολίας που ανακλάται επιστρέφει στην επιφάνεια). Q abs α Q insident 4 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 9

Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες Μια οποιαδήποτε επιφάνεια ανεξαρτήτου είδους, χρώματος και κατασκευής μπορεί να θεωρηθεί ένας Θερμικός Ηλιακός συλλέκτης. Το ζήτημα που τίθεται είναι πως μπορεί να μεταφερθεί η θερμική ενέργεια που έχει απορροφηθεί. Έτσι, είναι απαραίτητο ένα ρευστό απολαβής που να βρίσκεται σε επαφή με την απορροφητική επιφάνεια του θερμικού συλλέκτη Ο Ηλιακός Θερμικός Συλλέκτης αποτελεί ένα θερμοδυναμικό σύστημα που ισχύει ο νόμος διατήρησης της ενέργειας (Θερμικής ή θερμότητα) ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 10

Επίπεδος Ηλιακός Θερμικός Συλλέκτης (ΗΘΣ) Βασικά Στοιχεία του ΗΘΣ Ενεργειακό Ισοζύγιο ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 11

Επίπεδος Ηλιακός Θερμικός Συλλέκτης Βασικά Χαρακτηριστικά και Λειτουργία 1. Είναι η πιο συνήθης μορφή θερμικού ηλιακού συλλέκτη. 2. Η επιλογή του ρευστού απολαβής θερμότητας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη θερμοκρασία απολαβής της θερμότητας. Αυτό με τη σειρά του καθορίζει τη δυνατότητα για διαφορετικές χρήσεις. 3. Η Ειδική Θερμότητα του ρευστού απολαβής σε συνδυασμό με το μηχανισμό μετάδοσης θερμότητας της Συναγωγής είναι οι δύο καθοριστικοί παράμετροι για τη θερμοκρασία λειτουργίας 4. Η Θερμική Απόδοση του θερμικού συλλέκτη ΔΕΝ είναι μια μονοσήμαντη παράμετρος, καθώς αυτή υπολογίζεται με βάση το ισοζύγιο θερμικής ενέργειας (Απορροφούμενη Ηλιακή Ακτινοβολία Ωφέλιμη Θερμική Ενέργεια Θερμικές Απώλειες). 5. Πρόκειται για ένα Δυναμικό Θερμοδυναμικό Σύστημα (ως αποτέλεσμα της μεταβολής της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας στη διάρκεια Ημερήσιας Λειτουργίας 6. Απαιτείται συνήθως αποθήκευση της θερμότητας (Ηλιακά Θερμικά Συστήματα). Η άμεση χρήση της θερμικής ενέργειας καθορίζεται από τις θερμικές ανάγκες της θερμικής διαδικασίας που προορίζεται. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 12

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Θερμικές Αντιστάσεις Αγωγή (Conduction): Είναι η μηχανισμός εκείνος που βασίζεται στη μετάδοση θερμότητας από τα σωματίδια της ύλης που έχουν υψηλότερη εσωτερική ενέργεια προς σε εκείνα χαμηλότερης εσωτερικής ενέργειας μέσω αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους. Μεταφορά ή συναγωγή (Convection): Είναι ο μηχανισμός εκείνος μεταξύ στερεών και υγρών ή αερίων (ρευστά) τα οποία βρίσκονται σε κίνηση και διέπεται από την ταυτόχρονη διεργασία αγωγής και κίνησης του ρευστού. Ακτινοβολία (Radiation): Είναι η ενέργεια που εκπέμπεται από την ύλη μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (ή φωτονίων) ως αποτέλεσμα μεταβολών στην ηλεκτρονική δομή των ατόμων ή τον μορίων. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 13

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 14

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η μεταβλητή α ονομάζεται θερμική διαχυτότητα ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 15

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η μεταβλητή α ονομάζεται θερμική διαχυτότητα ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 17

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας n=0: Επίπεδος τοίχος n=1: Κύλινδρος n=2: Σφαίρα ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 18

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Καρτεσιανό Σύστημα Συντεταγμένων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 19

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Κυλινδρικό Σύστημα Συντεταγμένων Εξαγωγή της βασικής Εξίσωσης ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 22

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Σφαιρικό Σύστημα Συντεταγμένων Εξαγωγή της βασικής Εξίσωσης ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 23

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Μετάδοση Θερμότητας Υπό Σταθερές Συνθήκες Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων Αγωγή (Conduction) ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 24

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων Μεταφορά (Convection) ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 25

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων Μεταφορά (Convection) Ακτινοβολία (Radiation) ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 26

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 27

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων Ολικός Συντελεστής Μετάδοσης Θερμότητας ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 28

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Η Ιδέα των Θερμικών Αντιστάσεων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 29

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Γενικευμένα Δίκτυα Θερμικών Αντιστάσεων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 30

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Γενικευμένα Δίκτυα Θερμικών Αντιστάσεων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 31

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Κύλινδρος: Αντίστοιχα για Σφαίρα: ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 32

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Κύλινδρος: Αντίστοιχα για Σφαίρα: ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 33

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Συχνά ορίζουμε τον συνδυασμένο συντελεστή μετάδοσης θερμότητας ο οποίος περιγράφει τόσο τον μηχανισμό της ακτινοβολίας όσο και αυτόν της συναγωγής. Στην περίπτωση αυτή ο συνολικός ρυθμός μετάδοσης θερμότητας προς ή από μια επιφάνεια μέσω συναγωγής και ακτινοβολίας εκφράζεται μέσω της σχέσης: ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 36

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Συνοριακές και Αρχικές Συνθήκες Με τον όρο Συνοριακές Συνθήκες ενός προβλήματος καλούμε τις μαθηματικές εκφράσεις των συνθηκών θέρμανσης στις οριακές επιφάνειες. Αρχικές συνθήκες καλούμε τις αντίστοιχες μαθηματικές εκφράσεις για τις καταστάσεις μετάδοσης θερμότητας στις αρχικές χρονικές στιγμές του προβλήματος. Ο συνδυασμός των νόμων που εκφράζουν τους μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας σε συνδυασμό με τις συνοριακές και αρχικές συνθήκες του προβλήματος, αποτελούν τα μαθηματικά εργαλεία για την επίλυσή του. Α Β Γ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 37

Στοιχεία Μετάδοσης Θερμότητας Να καταγραφούν οι εξισώσεις που διέπουν τους μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 38

Θερμικές Αντιστάσεις και Ηλιακός Θερμικός Συλλέκτης Οπτική Ανάλυση ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 39

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Η Διάθλαση, η Ανάκλαση και η Απορρόφηση της Ηλιακής Ακτινοβολίας μέσω των διαφόρων τμημάτων ενός ΗΘΣ είναι σημαντικοί παράμετροι για την απόδοσή του. Σε έναν ΗΘΣ είναι απαραίτητο να τοποθετείται ένα διαφανές μέσο (διαφανές κάλυμμα ή γυαλί) προκειμένου να ελαχιστοποιούνται οι θερμικές απώλειες μέσω συναγωγής. Γενικά οι παραπάνω παράμετροι (μεγέθη) είναι συναρτήσεις της ποιότητας της ηλιακής ακτινοβολίας, του πάχους, του δείκτη διάθλασης και του συντελεστή εξασθένισης του διαφανούς μέσου, από το οποίο οι ηλιακές ακτίνες διέρχονται έως ότου απορροφηθούν από την απορροφητική επιφάνεια του ΗΘΣ. Θα επικεντρωθούμε στην οπτική ανάλυση του διαφανούς μέσου προκειμένου να υπολογίσουμε τη μέγιστη τιμή της πυκνότητας ισχύος της Ηλιακής ακτινοβολίας που δύναται να απορροφηθεί από τον απορροφητή του ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 40

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διάθλαση φωτός χαρακτηρίζεται κάθε οπτικό φαινόμενο της εκτροπής της διεύθυνσης των φωτεινών ακτίνων κατά τη μετάβασή τους από ένα διαπερατό μέσο διάδοσης με δείκτη διάθλασης n 1, σε άλλο μέσο διάδοσης με δείκτη διάθλασης n 2. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στη διαφορετική ταχύτητα διάδοσης του φωτεινού κύματος και εξαρτάται από το διαπερατό μέσο στο οποίο διαδίδεται το κύμα. Το πηλίκο των δεικτών διάθλασης του κάθε μέσου ονομάζεται σχετικός δείκτης διάθλασης. Το φως στο κενό διαδίδεται με ταχύτητα c ο = 3 10 8 m/s. Σε ένα υλικό όμως διαδίδεται με ταχύτητα c. Ονομάζουμε δείκτη διάθλασης του υλικού το πηλίκο: n =c o /c. Αποδεικνύεται μέσω της αρχής του Fermat (αρχή του ελαχίστου δρόμου) ο νόμος του Snell: 1 1 n sin n sin 2 2 Απόδειξη ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 41

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Κατά την πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας σε μια επιφάνεια που διαχωρίζει δύο οπτικά μέσα, μέρος αυτής ανακλάται και το υπόλοιπο διαθλάται. Πρακτικά η πυκνότητα ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας που δύναται να απορροφηθεί από τον ΗΘΣ εξαρτάται από την πυκνότητα ισχύος της ανακλούμενης ηλιακής ακτινοβολίας από τη διαχωριστική επιφάνεια των δύο οπτικών μέσων και από την απορρόφηση της διερχόμενης στο δεύτερο οπτικό μέσο πυκνότητας ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας. Η πυκνότητα ισχύος της διερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας από το δεύτερο οπτικό μέσο προκύπτει ως αποτέλεσμα της πυκνότητας ισχύος που διέρχεται στο οπτικό μέσο εξαιτίας της ανάκλασης της επιφάνειας που διαχωρίζει τα δύο οπτικά μέσα και ως αποτέλεσμα της εξασθένισης (απορρόφησης) της διερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας στο δεύτερο οπτικό μέσο. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 42

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης Όταν ένα Η/Μ κύμα προσπίπτει σε μια επίπεδη διαχωριστική επιφάνεια μεταξύ δύο διηλεκτρικών υιλικών, με δείκτες διάθλασης n 1 και n 2 αντίστοιχα, τότε τα κυματοδιανύσματα του προσπίπτοντος, ανακλούμενου και διερχόμενου κύματος θα πρέπει να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα (Ηλιακή Ακτινοβολία) έχει μια συνιστώσα Ηλεκτρικού Πεδίου και μια συνιστώσα Μαγνητικού Πεδίου, τα οποία και μεταβάλλονται χρονικά και είναι κάθετα μεταξύ τους. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 43

Πόλωση Κάθετη στο Επίπεδο «Πρόσπτωσης Ανάκλασης» Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης Πόλωση Παράλληλη στο Επίπεδο «Πρόσπτωσης Ανάκλασης» ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 44

Πόλωση Κάθετη στο Επίπεδο «Πρόσπτωσης Ανάκλασης» Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης Πόλωση Παράλληλη στο Επίπεδο «Πρόσπτωσης Ανάκλασης» Συντελεστές Ανάκλασης και διέλευσης Πλατών ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 45

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης Σε κάθε περίπτωση για διαχωριστικές επιφάνειες μη απορροφητικών διηλεκτρικών υλικών ισχύει: Συντελεστές Ανάκλασης: R R Και για τις δύο περιπτώσεις μπορούν να υπολογιστούν από τους συντελεστές ανάκλασης και διέλευσης πλάτους, οι συντελεστές ανάκλασης και διέλευσης έντασης sin 2 1 2 sin tan 2 1 2 tan Χρησιμοποιώντας το νόμο του Snell τελικά προκύπτουν τα ακόλουθα: 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 Ir 1 R R R I 2 i n sin n sin 2 2 Εάν θ 1 =0 αποδείξτε ότι: θ 2 =0 και R n n n1 n2 1 2 0 2 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 46

Συντελεστές Ανάκλασης: R Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης sin 2 1 2 sin 2 1 2 1 R I 1 R R R tan 2 1 2 tan r 1 1 1 Ii 2 2 1 2 1 n sin n sin 1 1 2 2 r Για μία οπτική ακτίνα που υφίσταται μία ανάκλαση στην διαχωριστική επιφάνεια προκύπτει: T 1 R T 1 1 R 1 1 1 2 2 I 1 1 2 1 2 1 1 1 1 r 1 2 2 2 I 2 i 2 sin 2 1 tan 2 1 t T T T T sin tan ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 47

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης Πολλαπλές Ανακλάσεις σε ένα οπτικό μέσο R 2 1 1 R 2 2k 1 2 k 0 1 R 1 R T R R R 2 1 1 R 2 2k 1 2 k 0 R T R R 1 1 R I 1 1 1R 1 t 1 R Tr 1 T 1 T 1 Tr 1 Ii 2 2 1R 1R T r Πολλαπλές Ανακλάσεις σε Ν οπτικά μέσα 1 1R 1 1R 1 1 2 1 2N 1 R 1 2N 1 R 1 1 1 1 1 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 48

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Ανάκλασης T r Πολλαπλές Ανακλάσεις σε Ν οπτικά μέσα 1 1R 1 1R 1 1 2 1 2N 1 R 1 2N 1 R 1 1 R sin 2 1 2 sin 2 1 2 1 R tan 2 1 2 tan 2 1 2 1 n n sin 1 sin 1 2 2 Εάν θ 1 =0 T r N N sin sin tan tan 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2 2 2 sin 2 1 2 1 sin 2 1 tan 2 1 2 1 tan 2 1 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 49

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Διαπερατότητα Λόγω Εξασθένισης (Απορρόφησης) Κατά τη διέλευση στο δεύτερου οπτικό μέσο με υψηλότερο δείκτη διάθλασης (γυαλί) η ηλιακή ακτινοβολία εξασθενεί. Η αιτία είναι η απορρόφηση ενέργειάς από το διαφανές οπτικό μέσο. Ο ρυθμός εξασθένισης της πυκνότητας ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας είναι ανάλογη της της πυκνότητας ισχύος: di I I K I ln K L T e T e dl I I τ τ,λ Kλ L - K D /cosθ 2 λ λ λ α i i,λ Κ λ είναι ο συντελεστής απόσβεσης του διαφανούς οπτικού μέσου για συγκεκριμένη φασματική περιοχή (εξασθένιση της ακτινοβολίας κατά την διαδρομή). Κ είναι ο συνολικός συντελεστής απόσβεσης του διαφανούς οπτικού μέσου για όλο το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας. L είναι η οπτική διαδρομή. D είναι το πάχος του διαφανούς οπτικού μέσου και θ 2 είναι η γωνία διάθλασης της ηλιακής ακτινοβολίας στο οπτικό μέσο. τ α είναι ο συντελεστής διαπερατότητας λόγω απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας στο οπτικό μέσο. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 50

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Συνολική Διαπερατότητα Η διέλευση, ανάκλαση και απορρόφηση από ένα απλό διαφανές μέσο, επιτρέποντας τις απώλειες τόσο λόγω ανάκλασης όσο και λόγω απορρόφησης μπορούν να υπολογιστούν με παρόμοια ανάλυση. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να λάβουμε υπόψη μας τόσο την διέλευση λόγω ανάκλασης όσο και τη διέλευση λόγω απορρόφησης (εξασθένισης): T 2 2 1 1 1 Tα T R 1 R T R T R R R α 2 2 1 α 1 α 2 2 1 R T α R R R R 1 T 2 α T 1 T R α T 2 2 1 1 1 T α T α R 1 R T α R T R R R 1 1 α 2 2 2 2 1 R T α R R R R 1 T 2 α T 1 T R α α 1 R 1 T α 1 T α R 1 R α 1 T α 1 T α R ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 51

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Συνολική Διαπερατότητα, Ανακλαστικότητα και Απορροφητικότητα του οπτικού μέσου Για μη-πολωμένη εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία όλες οι παράμετροι μπορούν να υπολογιστούν με τη μέση τιμή των κάθετα και παράλληλα πολωμένων στο επίπεδο πρόσπτωσης ανάκλασης: 1 T T T 2 1 R R R 2 α α α 1 2 T T T α 1 T R α T R T 1T T T α T R α Στην πράξη χρησιμοποιούνται απλοποιημένες σχέσεις, καθώς οι γωνίες πρόσπτωσης της ηλιακής ακτινοβολίας που μελετώνται είναι σχετικά μικρές. Στην περίπτωση αυτή υιοθετούμε τις ακόλουθες σχέσεις για το οπτικό μέσο: α r 1 1 α r Αυτή πρακτικά είναι η σχέση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της διαπερατότητας του οπτικού μέσου α ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 52

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ ΑΣΚΗΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Ένας επίπεδος ΗΘΣ διαθέτει ως προστατευτικό εξωτερικό διαφανές κάλυμμα ένα ζεύγος από γυάλινα διαφανή καλύμματα πάχους 3mm έκαστο. 1. Υπολογίστε τους συντελεστές ανάκλασης και διάθλασης της ηλιακής ακτινοβολίας για γωνίες πρόσπτωσης από -60 έως +60 (για μεταβολές 1 ). 2. Ποιος είναι ο συνολικός συντελεστής διάθλασης για το σύστημα των διαφανών καλυμμάτων? 3. Παρουσιάστε γραφικά τις μεταβολές αυτές. 4. (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ): Παρουσιάστε γραφικά (3D) τα αποτελέσματα αυτά για 1.2<n 2 <1.526 Δίνονται: Δείκτης διάθλασης του αέρα, n 1 =1, δείκτης διάθλασης κάθε γυάλινου καλύμματος, n 2 =1.526 και συντελεστής απόσβεσης του γυάλινου καλύμματος της ηλιακής ακτινοβολίας σε όλο το φάσμα της, Κ=4m -1. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 53

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ T T T α 1 T R α T R T 1T T T α Συνολική Διαπερατότητα, Ανακλαστικότητα και Απορροφητικότητα του οπτικού μέσου r α 1 α r Αυτή πρακτικά είναι η σχέση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της διαπερατότητας του οπτικού μέσου α O Συντελεστής Διαπερατότητας - Απορροφητικότητας του ΗΘΣ Η ηλιακή ακτινοβολία που διαπερνά το διαφανές κάλυμμα και προσπίπτει στον απορροφητή δεν απορροφάται πλήρως και κατά ένα ποσοστό ανακλάται διάχυτα προς το γυάλινο κάλυμμα. Αν θεωρήσουμε α s τον συντελεστή απορρόφησης του απορροφητή στο ορατό και κοντινό υπέρυθρο φάσμα, τότε η ηλιακή ακτινοβολία που απορροφάται μπορεί να προσδιοριστεί με τη βοήθεια του γινομένου διαπερατότητα x απορροφητικότητα (τα) που προσεγγίζεται από τη σχέση: (τα) 1.01 τ α s ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 54

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Ας θεωρήσουμε το σχήμα όπου ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει υπό γωνία στο κάλυμμα ενός επίπεδου ηλιακού συλλέκτη. Η ακτινοβολία αυτή μερικώς ανακλάται επί της εμπρόσθιας γυάλινης επιφάνειας ενώ ένα άλλο ποσοστό διαθλάται και τελικά διέρχεται και προσπίπτει στη μαύρη απορροφητική επιφάνεια. Ένα ποσοστό της διερχόμενης, εκ του διαφανούς καλύμματος, ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται, ενώ ένα άλλο ανακλάται και διαχέεται προς την γυάλινη επιφάνεια κ.ο.κ. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 55

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Προχωρώντας στην ανάλυση του φαινομένου φθάνουμε στο συμπέρασμα ότι η ακτινοβολία που θα φθάσει τελικά στην μαύρη απορροφητική επιφάνεια μετά από διαδοχικές ανακλάσεις στο εσωτερικό του συστήματος του ηλιακού συλλέκτη, είναι το άθροισμα των επί μέρους ποσοστών: ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 56

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ (τα) 1.01 τ α Η παράμετρος αυτή υπολογίζεται για την άμεση (τα) b, διάχυτη (τα) b και ανακλώμενη από το έδαφος (τα) b ηλιακή ακτινοβολία και πολλαπλασιαζόμενη επί τις αντίστοιχες εντάσεις I b, I d και I g (όπου I t = I b + I d ) δίνει τελικά την απορροφούμενη ενέργεια S από τον απορροφητή του ηλιακού συλλέκτη: 1 cosβ 1 cosβ S I R (τα) I (τα) ρ I (τα) b b b d d g g g 2 2 s Θυμίζουμε: H T H d Hd H T H Tb H Td H Tr R = 1 - Rb Rd ρ Rr H H H H H d =1.446-2.965 K T +1.727 K 2 T R d 1+cosβ = 2 1-cosβ R r = 2 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 57

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ 1 cosβ 1 cosβ S I R (τα) I (τα) ρ I (τα) b b b d d g g g 2 2 Αν ορίσουμε ένα μέσο γινόμενο (τα) ave έτσι ώστε: S (τα) I ave (τα) (τα) (τα) (τα) ave b d g (1 cos β) (1 cos β) S (τα) ( ) b I R I ρ I I b b d g b d 2 2 Η τελευταία σχέση συνδυάζει την οπτική συμπεριφορά του συλλέκτη με την προσπίπτουσα σ αυτόν ηλιακή ακτινοβολία ανά μονάδα επιφάνειας. Ο λόγος S / I t είναι η οπτική απόδοση n o του συλλέκτη και είναι: S (τα) I n n (τα) ave t o o ave I I t t t ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 58

Οπτική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ ΑΣΚΗΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Ένας επίπεδος ΗΘΣ διαθέτει προστατευτικό εξωτερικό διαφανές κάλυμμα πάχους 3mm και επιλεκτικό απορροφητή υψηλού συντελεστή απορρόφησης. Υπολογίστε το γινόμενο (τα) για γωνίες πρόσπτωσης από -60 έως +60 (για μεταβολές 1 ) Παρουσιάστε γραφικά τις μεταβολές αυτές. Δίνονται: Δείκτης διάθλασης του αέρα, n 1 =1, δείκτης διάθλασης του γυάλινου καλύμματος, n 2 =1.2, συντελεστής απόσβεσης του γυάλινου καλύμματος της ηλιακής ακτινοβολίας σε όλο το φάσμα της, Κ=3m -1 και συντελεστής απορρόφησης του απορροφητή α = 0.98. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 59

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Ενεργειακό Ισοζύγιο Δίκτυο Θερμικών Αντιστάσεων ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 60

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Η επίλυση του προβλήματος πραγματοποιείται σε σταθερές συνθήκες (steady state) ως ακολούθως: ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 61

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ ΑΣΚΗΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Να εξαχθούν όλες οι εξισώσεις για τους ολικούς συντελεστές μετάδοσης της θερμότητας για τον Επίπεδο ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 62

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Παράγοντας απομάκρυνσης Θερμότητας Heat Removal Factor Είναι εξαιρετικά δύσκολο να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία των διαφανών καλυμμάτων ή την θερμοκρασία της επιφάνειας του Επίπεδου ΗΘΣ. Είναι όμως εύκολο να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία εισόδου και εξόδου του ρευστού απολαβής της θερμικής ενέργειας. ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 63

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Ο παράγοντας F R είναι ισοδύναμος με την αποτελεσματικότητα ενός εναλλάκτη θερμότητας. Εκφράζει το πηλίκο της πραγματικής θερμότητας απολαβής προς τη μέγιστη δυνατή θερμότητα απολαβής ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 64

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Πρόκειται για την πιο σημαντική εξίσωση που εκφράζει την θερμική ενέργεια απολαβής ως συνάρτηση των συνθηκών λειτουργίας του Επίπεδου ΗΘΣ. Τι σημαίνει πρακτικά αυτό? Η μέγιστη δυνατή Θερμική Ενέργεια Απολαβής προκύπτει όταν ολόκληρος ο συλλέκτης βρίσκεται σε θερμοκρασία ίση προς τη θερμοκρασία εισόδου του ρευστού απολαβής και οι θερμικές απώλειες είναι ελάχιστες ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 65

Θερμική Ανάλυση Επίπεδου ΗΘΣ Θερμική Απόδοση Επίπεδου ΗΘΣ S (τα) I ave t η F τ a - F U T -T R R L i a Η Θερμική Απόδοση δεν είναι μονοσήμαντος παράγοντας. Δηλαδή ένας Επίπεδος ΗΘΣ ΔΕΝ παρουσιάζει ΜΙΑ ΣΤΑΘΕΡΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ. Αυτή εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας και την επιθυμητή θερμοκρασία του ρευστού απολαβής ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 66

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Ο σκοπός του χαρακτηρισμού ενός Επίπεδου ΗΘΣ είναι: Κρίσιμη τιμή Ηλιακής Πυκνότητας Ισχύος: 1. Ο υπολογισμός της Θερμικής Απόδοσης (Στιγμιαία θερμική Απόδοση) 2. Ο υπολογισμός του συνολικού συντελεστή μετάδοσης θερμότητας (Συντελεστής Θερμικών Απωλειών) 3. Η κρίσιμη τιμή της προσπίπτουσας Ηλιακής Ακτινοβολίας για την οποία ο ΗΘΣ παράγει θερμότητα 4. Το θερμοκρασιακό Εύρος Λειτουργείας του ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 67

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 68

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Υδραυλικό Κύκλωμα και Στοιχεία της Εγκατάστασης Χαρακτηρισμού της Θερμικής Συμπεριφοράς ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 69

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Χαρακτηριστική Καμπύλη Μεταβολής της Θερμικής Απόδοσης Επίπεδου ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 70

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Χαρακτηριστικές Καμπύλες Μεταβολής της Θερμικής Απόδοσης διαφόρων τύπων ΗΘΣ a. Ένα Διαφανές Κάλυμμα, Επιλεκτικός Απορροφητής b. Ένα Διαφανές Κάλυμμα, Ημιεπιλεκτικός Απορροφητής c. Ένα Διαφανές Κάλυμμα, ΗΘΣ αέρα d. ΗΘΣ με σωλήνες κενού e. Απουσία Διαφανούς Καλύμματος ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 71

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Χαρακτηριστικές Καμπύλες Μεταβολής της Θερμικής Απόδοσης ΗΘΣ a. 25 l/min b. 20 l/min c. 10 l/min ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 72

Χαρακτηρισμός Επίπεδου ΗΘΣ Χαρακτηριστικές Καμπύλες Μεταβολής της Θερμικής Απόδοσης ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 73

Τύποι Επίπεδων ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 74

Τύποι Επίπεδων ΗΘΣ ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 75

Τύποι Επίπεδων ΗΘΣ και Μεταβολή της Θερμικής Απόδοσης ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 76

Τύποι Επίπεδων ΗΘΣ και Μεταβολή της Θερμικής Απόδοσης ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 77

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 Να γίνει το διάγραμμα η = f (ΔΤ/Ι) ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 78

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 79

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 3 ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ, 2015 Ηλιακοί Θερμικοί Συλλέκτες (Μέρος Α) 80