800 W/m 2 χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in. o C και παροχή m W/m 2 με θερμοκρασία περιβάλλοντος Ta.

Σχετικά έγγραφα
17.2 C (Η θερμοκρασία αυτή έχει βρεθεί μετά από σειρά επαναλήψεων και ο κώδικας

SFK: ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΙ ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ

Ενότητα 4: Ηλιακά θερμικά συστήματα. Χρήστος Τάντος

Βοηθητική Ενέργεια. Φορτίο. Αντλία φορτίου. Σχήμα 4.1.1: Τυπικό ηλιακό θερμικό σύστημα

Η Ελληνική Πρόταση στην Ηλιακή Ενέργεια! Εγγύηση 5 χρόνια

Κάνετε τη γραφική παράσταση του συντελεστή απόδοσης. Επίσης βρείτε την απόδοση του συλλέκτη για T

Κεφάλαιο 3: ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ. 3.1 Ταξινόμηση ηλιακών συλλεκτών. 3.2 Βαθμός απόδοσης επίπεδων και συγκεντρωτικών συλλεκτών. 3.3 Σχεδιασμός επίπεδων συλλεκτών

H κατανομή του Planck για θερμοκρασία 6000Κ δίνεται στο Σχήμα 1:

Επίπεδοι Θερμικοί Ηλιακοί Συλλέκτες τύπου VPlus

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΗλιακοίΣυλλέκτες. Γιάννης Κατσίγιαννης

HΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΕΝΟΥ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ HΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΕΝΟΥ (VACUUM) Solar Keymark ΕΠΙΣΗΜΟ ΣΗΜΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

Είδη Συλλεκτών. 1.1 Συλλέκτες χωρίς κάλυμμα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Δεξαμενή αποθήκευσης νερού Περιμετρικός εναλλάκτης θερμότητας Θερμική μόνωση Εξωτερικό περίβλημα Καθοδική προστασία

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΜΣ ΜΜ016: ΗΛΙΑΚΑ ΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ( ) Διδάσκων: Καθηγητής Δημήτρης Βαλουγεώργης

Επίπεδοι Ηλιακοί Συλλέκτες. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΗΛΙΑΚΟΥ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ. Solar Keymark ΕΠΙΣΗΜΟ ΣΗΜΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

Συστήματα ηλιακής ενέργειας Άμεση μετατροπή σε θερμότητα.

ΗΛΙΟΘΕΡΜ ΑΒΕΕ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ

1. BOILER AELIOS ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΜΑΥΡΗΣ ΒΑΦΗΣ

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

Περιεχόμενα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 12 Η Εταιρεία μας Πιστοποιήσεις Συλλέκτες Ηλιακά θερμοσιφωνικά συστήματα. 19 Ηλιακά Συστήματα.

ΑΣΚΗΣΗ m 5.13 ΛΥΣΗ. Α. (Γυμνός αγωγός) ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανολογίας ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Καθηγητής : Μιχ. Κτενιαδάκης - Σπουδαστής : Ζάνη Γιώργος

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

ΣΤΗΝ ΒΑΣΙΚΗ ΤΟΥΣ ΕΚΔΟΣΗ

Παρακάτω είναι τα βασικά χαρακτηριστικά του σχεδιασμού ενός Συλλέκτη EasySolar

Θέρος ενέργειας. Theros Sphere RΜ Alpin. Ηλιακά συστήματα παραγωγής ζεστού νερού

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΕΝΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ. ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΕΣ με ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΕΝΟΥ ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ με ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΕΝΟΥ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΤΕΣ

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

SOLAR ENERGY SOLUTIONS. Εξοικονόµηση ενέργειας Ανανεώσιµες πηγές

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Sun power Καπλάνη

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Εφαρμογή ΘΗΣ για θέρμανση κολυμβητικής δεξαμενής

ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟΥ ΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣΕ ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΡΟΗ ΜΕ ΡΕΥΜΑ ΑΕΡΑ

Επίδραση του συνδυασμού μόνωσης και υαλοπινάκων στη μεταβατική κατανάλωση ενέργειας των κτιρίων

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

ΠΑΡΟΧΗ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ. Διαπίστευση Εργαστηρίου κατά ΕΝ ISO/IEC Σύστημα Ποιότητας, Διαδικασίες

Επίπεδοι συλλέκτες FKA. Επίπεδοι συλλέκτες υψηλής απόδοσης. Visual_Flat solar collectors_fka_0.1

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΧΑΛΚΙ ΑΣ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία.

ΗΛΙΑΚΟΣ ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΜΜ618)

*** Η διαστασιολόγηση των εξαρτημάτων έχει βασιστεί σε μέγιστο μήκος σωλήνωσης 40 μέτρα και μέγιστη υψομετρική διαφορά μπόιλερ/συλλέκτης 10 μέτρα.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Κεφάλαιο 4: ΘΕΡΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ. 4.1 Φορτίο παραγωγής ζεστού νερού. 4.2 Φορτίο θέρμανσης χώρων κατοικίας. 4.3 Φορτίο κολυμβητικών δεξαμενών

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

COSMOSUN ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΕΣ GLASS ΕΥΡΩ ΤΥΠΟΣ BOILER ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΚΩΔΙΚΟΣ. 08H x1.50 1,50 1,00 x 1, x ,00 -

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Β «Πειραματική Μελέτη Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων»

COMPACT ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΕ ΜΟΡΦΗ COMPACT

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

παραγωγή θερμότητας T=T1

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 3: Συναγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΒΑΡΗ ΗΛΙΑΚΩΝ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΩΝ -

Θερμοκρασία sol-air. Η θερμοκρασία sol-air. Ts max = Ta max + [(1 r) x Io Tsky x hr] / (hc + hr)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΗΛΙΑΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΤΗΝ ΚΡΗΤΗ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΡΟΣΟ ΩΝ / ΚΕΡ ΩΝ

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

Πρόγραμμα: Αρχιμήδης ΙΙ - Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στα Τ.Ε.Ι (ΕΕΟΤ)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

10 χρόνια εργοστασιακή εγγύηση

Απορρόφηση του φωτός Προσδιορισμός του συντελεστή απορρόφησης διαφανών υλικών

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

16PROC

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑ ICS, ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ - ΑΠΟΘΗΚΗΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

[ ] = = Συναγωγή Θερμότητας. QW Ahθ θ Ah θ θ. Βασική Προϋπόθεση ύπαρξης της Συναγωγής: Εξίσωση Συναγωγής (Εξίσωση Newton):

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

5χρόνια. Ηλιακοί Θερμοσίφωνες ALPHA GLASS Eco Energy

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

ΤΙΜΟΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΩΛΗΣΗΣ 01/06/2016

Θέρος ενέργειας. Theros Sphere RK2. Ηλιακά συστήματα παραγωγής ζεστού νερού

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

kw 50 bar 600 oc 15 bar 5 bar 500 oc 0.04 bar t = 0.90 p= 0.88 tn/24h qf = kj/kg 600 $/tn 100 kn/m2 50 oc

5χρόνια. 6pricelist. Ηλιακοί Θερμοσίφωνες ALPHA GLASS Eco Energy

ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ TRNSYS για ΗΘΣ

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Ενότητα 4: Ηλιακά θερμικά συστήματα. Χρήστος Τάντος

ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ Ηλιακό σύστημα με 3 συλλέκτες και boiler 300 ltr. ASSOS BL-2 συνολικό κόστος πακέτου : 3.100,00

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

3ο Εργαστήριο: Ρύθμιση και έλεγχος της θερμοκρασίας μιας κτηνοτροφικής μονάδας

Transcript:

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Διδάσκων: Δ Βαλουγεώργης, Εαρινό εξάμηνο 05-06 ΕΡΓΑΣΙΑ #3: Ηλιακά θερμικά συστήματα Ημερομηνία ανάρτησης εργασίας στην ιστοσελίδα του μαθήματος: 7-4-06 Ημερομηνία παράδοσης εργασίας: -4-06 Επιμέλεια λύσεων: Αλέξανδρος Τσιμπούκης Επίπεδος συλλέκτης με διαστάσεις m εκτίθεται σε ηλιακή ακτινοβολία qs 800 W/m χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in 50 o C και παροχή m 60 kg/(r m ) Εάν η απόδοση του συλλέκτη είναι 06 να υπολογιστούν η ωφέλιμη θερμική ενέργεια Q u και η θερμοκρασία T f, out Ωφέλιμη θερμική ενέργεια: Q naq 06800 960 W Παροχή: m 60 / 3600 / 60 kg/(s m ) Θερμοκρασία f, out u s Q 960 73 33 330 K mc 480 60 u T : Q u mc Tf, out Tf, in Tf, out Tf, in Επίπεδος συλλέκτης με διαστάσεις,3, 6 m εκτίθεται σε ηλιακή ακτινοβολία qs 800 W/m με θερμοκρασία περιβάλλοντος T 8 o C Το φέρον ρευστό είναι 50-50 νερό-αιθυλογλυκόζη με Tf, in 60 o C Επίσης από τα χαρακτηριστικά του συλλέκτη προκύπτει F 07, F 64 W/(m o C) Να υπολογιστούν τα μεγέθη:, T f, out σε m 3 kg/min και T stg Στη συνέχεια να γίνει παραμετρική ανάλυση μεταβάλλοντας τις ποσότητες που δίδονται Βαθμός απόδοσης: Tf, int 60 8 n F F 07 64 =044 ή n =44% q 800 kj Ιδιότητες ρευστού: c Xc c X 0548 0584 35 kg 0 C s Anq 36044800 73 333 337K mc 3 350 60 s T f, out : Q u mc Tf, out Tf, in Tf, out Tf, in T stg : q F 800*07 qs s Tstg T T 30 3885K F 64

Παραμετρική ανάλυση: Σχήμα : Βαθμός απόδοσης ως προς T f, in (αριστερά) και F (δεξιά) Σχήμα : Θερμοκρασία T f, out ως προς (αριστερά) και F (δεξιά) Σχήμα 3: ΘερμοκρασίαT stg ως προς q s (αριστερά) και T (δεξιά)

3 Σε επίπεδο συλλέκτη υπολογίστε το θεωρώντας ότι 80 o C, T 8 o C και T 0 sky o C Η μόνωση από τη κάτω πλευρά της πλάκας απορρόφησης πάχους 5cm είναι k 005 W/(m o C) Τιμές παραμέτρων που πιθανόν χρειάζονται και δεν δίδονται να εκτιμηθούν Υποθέτουμε: 0, 088, ταχύτητα ανέμου 4m/s, κλίση συλλέκτη 40 Συντελεστής συναγωγής: 8 3u 48 Έστω 0 T 99 C (Η θερμοκρασία αυτή έχει βρεθεί μετά από σειρά επαναλήψεων και ο κώδικας δίνεται στο Παράρτημα) και μέση θερμοκρασία T T T / 38 Ιδιότητες: k 0077 W/mΚ, v 847 m/s, Pr 075 Συντελεστής φυσικής συναγωγής: c T /3 g T 006 007 k 38 90 Tv Γραμμικοποιημένος συντελεστής ακτινοβολίας: T T T T r 095 T Tsky 3 753 T T Συντελεστής ακτινοβολίας: T T T T r sky sky Συντελεστής απώλειας θερμότητας στο πάνω τμήμα του συλλέκτη:,3 3 3 c r r3 Θερμοκρασία καλύμματος: T T T,3 0 T 0 C c r k 0050 Η μόνωση στο κάτω μέρος έχει μήκος 0050mm: L 0050 Συνολικός συντελεστής απώλειας θερμότητας: 3 4

4 Α) Υπολογίστε τον ολικό συντελεστή θερμικών απωλειών σε επίπεδο ηλιακό συλλέκτη με δύο καλύμματα (Βοήθημα: επεκτείνετε την αντίστοιχη μεθοδολογία στη περίπτωση επίπεδου συλλέκτη με ένα κάλυμμα) Με το δεύτερο κάλυμμα προστίθεται στο διάγραμμα αντιστάσεων (Σχήμα 4) η θερμική αντίσταση 5 Οι υπόλοιπες αντιστάσεις υπολογίζονται όπως στις σημειώσεις, ενώ ο συντελεστής απώλειας θερμότητας περιλαμβάνει και την αντίσταση 5,3 5 3 Η αντίσταση 5 είναι: 5 c, r, με τους συντελεστές να είναι: T /3 g T 006 007 k 90 Tv c, r, T T T T / με T T T Σχήμα 4: Διάγραμμα θερμικών αντιστάσεων Β) Για επίπεδο συλλέκτη με ένα και δύο καλύμματα παρουσιάστε ποιοτικά τις γραφικές απεικονίσεις του συντελεστή απόδοσης ως προς τη ποσότητα Tf, in T / qs Συγκρίνεται και σχολιάστε τις αποδόσεις των δύο συλλεκτών Στο Σχήμα 5 παρουσιάζονται οι γραφικές απεικονίσεις του συντελεστή απόδοσης : με τη πράσινη n είναι ο συντελεστής με το ένα κάλυμμα με τη κόκκινη γραμμή n είναι ο συντελεστής με τα δύο καλύμματα Παρατηρούμε ότι με τη προσθήκη υλικού, καθώς τα μειώνεται σε μικρές θερμοκρασιακές διαφορές T διαφορές T T Επομένως σε μικρά T, ενώ σε μεγάλα T T, η μείωση του T το είναι πιο σημαντικό από το και μειώνονται, ο συντελεστής απόδοσης T και αυξάνει σε μεγάλες θερμοκρασιακές είναι σημαντικότερη από τη μείωση (βελτίωση) του

Σχήμα 5: Βαθμοί απόδοσης για συλλέκτες με ένα και δύο καλύμματα Στο Σχήμα 6 παρουσιάζονται οι απώλειες σε συλλέκτες με ένα κάλυμμα και καλύμματα Απεικονίζονται οι απώλειες σε κάθε τμήμα του συλλέκτη και βλέπουμε τις μειωμένες απώλειες από συναγωγή και ακτινοβολία για τους συλλέκτες με δύο καλύμματα αλλά και τις αυξημένες απώλειες λόγω διαπερατότητας που οδηγούν σε μείωση του Σχήμα 6: Ποιοτική απεικόνιση απωλειών επίπεδου συλλέκτη με ένα και δύο καλύμματα

Γ) Έχοντας ως δεδομένα τη προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία, την θερμοκρασία περιβάλλοντος και την επιφάνεια του συλλέκτη αναφέρετε πως είναι εφικτό να βελτιώσουμε την απόδοση του ηλιακού συλλέκτη Βελτιώσεις: Αύξηση μόνωσης στο κάτω μέρος του συλλέκτη ή χρήση καλύτερου μονωτικού για να περιοριστούν οι απώλειες Χρήση επιλεκτικής επιφάνειας στο συλλέκτη Προσθήκη καλύμματος σε περίπτωση που έχουμε υψηλές θερμοκρασιακές διαφορές T T Βελτιστοποίηση της γωνίας πρόσπτωσης θ με στο στόχο την αύξηση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας

5 Περιγράψτε τα υλικά και χαρακτηριστικά των επίπεδων ηλιακών συλλεκτών παραγωγής ζεστού νερού οικιακής χρήσης που πωλούνται στην Ελλάδα και επαληθεύστε τις παραμέτρους που δίδουν οι προμηθευτές (συντελεστής απόδοσης, συντελεστής θερμικών απωλειών, συντελεστής F, κτλ Στην ελληνική αγορά η κυρίαρχη επιλογή είναι ο επιλεκτικός συλλέκτης που χρησιμοποιεί απορροφητή επιλεκτικής επιφάνειας αντί της απλής μαύρης βαφής Χαρακτηριστικά επιλεκτικών ηλιακών συλλεκτών: Συλλέκτες με απορροφητικότητα 95% και εκπομπή 5%, από φύλλα αλουμινίου συγκολλημένα με lser και με επίστρωση τιτανίου Το έλασμα αυτό έχει πάχος 4 mm, ενώ το χρώμα του είναι μπλε Πλαίσιο αλουμινίου για καλή στεγανοποίηση, φινίρισμα και ανθεκτικότητα Πλάτη συλλέκτη από γαλβανισμένο χαλυβδοέλασμα πάχους 05mm και ειδική στεγανοποίηση Σωλήνες κυκλοφορίας ρευστού εξ ολοκλήρου από χαλκό με τυπική διατομή Φ8 mm Διπλή θερμική μόνωση πάχους 40mm και 0 mm περιμετρικά, συνήθως από πετροβάμβακα Άθραυστο ειδικό ηλιακό τζάμι ασφαλείας MISTLIET, (Low Iron, Tempered - Security) πάχους 4mm, με ειδικό λάστιχο μεταξύ κρυστάλλου και πλαισίου, για πλήρη στεγανότητα Θερμοαπαγωγά ρευστά: μίγματα νερού με αιθυλενογλυκόλη ή προπυλενογλυκόλη Επαλήθευση των τιμών θα γίνει για το προϊόν Climsol 75 της βιομηχανίας ηλιακών συστημάτων Sole Στα πιστοποιητικά του συλλέκτη δίνεται το Σχήμα 3 που είναι το διάγραμμα του βαθμού απόδοσης του συλλέκτη Από το Σχήμα 3 προκύπτει ότι 074 48x Σχήμα 7: Βαθμός απόδοσης επίπεδου συλλέκτη 074 F και F 48

Οι ποσότητες,, F, μπορούν να βρεθούν και πειραματικά με μετρήσεις κάνοντας τους τρεις βασικούς εργαστηριακούς ελέγχους ή εφαρμόζοντας τον λεπτομερή θερμορευστοδυναμικό σχεδιασμό του συλλέκτη Τα χαρακτηριστικά του συλλέκτη είναι: Απόσταση ανάμεσα σε σωλήνες: W 00mm, Εξωτερική διάμετρος D 8mm, Εσωτερική διάμετρος di 7mm, Πάχος καλύμματος 4mm, Μήκος πλαισίου A 50mm, Πλάτος πλαισίου B 00mm, Πάχος πλαισίου ί 86mm, Παροχή συλλέκτη m 0048 kg/s, Επιφάνεια A 46m, Θερμική αγωγιμότητα πλάκας (χαλκός): k 385 W/mC Υπολογισμός διαπερατότητας-απορροφητικότητας συλλέκτη : όπου kl cos r e όπου 4mm L και υποθέτουμε k 3m n n 5γυαλί 004 n και 0 για κάθετη ηλιακή ακτινοβολία και 0773 Άρα, 0880 για α=095 Υπολογισμός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας : Διατηρώντας τις παραδοχές της άσκησης, 088, sky 5 o C, ταχύτητα ανέμου 4m/s, T 90 0 40, αλλά αλλάζοντας τις παρακάτω παραμέτρους σύμφωνα με τον κατασκευαστή: T 30 C, 0 προκύπτει: Συντελεστής απώλειας θερμότητας στο πάνω τμήμα του συλλέκτη:,3 339 k 0040 Η μόνωση στο κάτω μέρος είναι 40mm πετροβάμβακα: L 0040 Για τη πλαϊνή μόνωση (0mm υαλοβάμβακα με k 004 W/mC ) χρησιμοποιούμε την Εξ 64 [] o C, e k A B 0040 ί 67000086 Ae L 000 04744 A 46 46 Συνολικός συντελεστής απώλειας θερμότητας: 3 e 339 04744 463

Υπολογισμός F : Υποθέτουμε συντελεστής μεταφοράς θερμότητας εντός των σωλήνων: 300 W D tn 73, F 09979 k W D F 463 09346 W D W DF 43 C tube di mc Συντελεστής απομάκρυνσης θερμότητας: p 904 AF mc p AF, F exp 0974 AF mc p tube F FF 0905 F 0704 και F 4 Παρατηρείται ότι αν και στους υπολογισμούς έχουν συμπεριληφθεί αρκετές υποθέσεις, οι αποκλίσεις είναι της τάξης του 0% που θεωρούνται αποδεκτές Παράρτημα: Πρόγραμμα EES Για την επίλυση της Άσκησης εφαρμόζεται το πρόγραμμα EES με το εξής κώδικα: ekl=088 {syntelestis ekpomps kllymtos} epl=0 {syntelestis ekpomps plks} T=CONVETTEMP('C', 'K', 8) {Termokrsi perivllontos} Tsky=CONVETTEMP('C', 'K', 0) {Termokrsi ournou} Tpl=CONVETTEMP('C', 'K', 80) {Termokrsi kllymtos} bi=40 {Klisi syllekti (moires)} u_wind=4 {Txyt nemou m/s} =8+3*u_wind {Syntelestis syngogis} g=98 {Brytt} Tkl=CONVETTEMP('C', 'K', 99) {Ypotetoume termokrsi klymmtos} Tmeso=(Tpl+Tkl)/ m=viscosity(ai, T=Tmeso) d = Density(AI, T=Tmeso, P=035) v=m/d k = conductivity (AI, T=Tmeso ) Pr=Prndtl(Air,T=Tmeso) r=sigm#*(tpl+tkl)*(tpl^+tkl^)/((/epl)+(/ekl)-) r3=ekl*sigm#*(tsky+tkl)*(tsky^+tkl^)*(tkl-tsky)/(tkl-t) c=(006-007*bi/90)*k*((g*(tpl-tkl)/(tmeso*v*v))^(/3)) 3=/(/(c+r)+/(+r3)) Tkl_new=Tpl-(Tpl-T)*3/(c+r) Tkl_new_C=CONVETTEMP('K', 'C', Tpl-(Tpl-T)*3/(c+r)) =0040/0040 =3+