Дисертації: "Повітряного"

1

Слободянюк, Андрій Романович, та Andrii Slobodianiuk. "Енергоефективність сонячного повітряного колектора". Bachelor's thesis, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії,Тернопіль, Україна, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35316.

Повний текст джерела

Анотація:

Увага, яка приділяється в даний час розвитку ВДЕ та досягнуті успіхи дають підстави сподіватися, що оптимістичні сценарії подальшого розвитку паливно-енергетичного комплексу на нашій планеті можуть бути здійснені на практиці. Одним з перших рішень, які слід прийняти при виборі системи сонячного енергопостачання, є вибір типу робочого тіла для перенесення теплової енергії. Як теплоносіїв можуть розглядатися рідини і гази. В даний час переважають рідкі теплоносії: вода, антифриз, водні розчини етилен- і пропіленгліколю, масло. Єдиним газом, які мають поширення в якості теплоносія, є повітря. Тому з економічної точки зору сонячні повітронагрівачі мають деякі істотні переваги:  практично відсутні проблеми з корозією, що дозволяє застосовувати більш дешеві конструкційні матеріали та веде до зменшення вартості колекторів;  повітря не замерзає, що дозволяє використовувати його у відкритій і закритій системі без додаткового обслуговування;  наслідки від витоку повітря менш значні, тобто існує можливість заощадити на монтажі і обслуговуванні;  менша кількість вхідних в комплект обладнання елементів (запірні вентилі, витяжки, розширювальні камери);  повітряні колектори легші, що дозволяє інтегрувати їх в існуючі конструкції з зручними архітектурними рішеннями;  ніякої небезпеки контакту з шкідливими і токсичними рідинами, які часто використовуються в рідинних системах. Основними ж недоліками повітря в якості теплоносія є його низька питома теплоємність, теплопровідність і щільність.
Використання повітря в якості енергоносія у сонячному колекторі здешевлює конструкцію, але зменшує його енергоефективність. Щоб підвищити ефективність поглинання енергії пропонується використовувати сотову структуру в повітронагрівачі. Соти виготовляються із полікарбонату. Крім зменшення конвективних втрат даний варіант дозволяє збільшити ударостійкість системи і пропускну здатність, яка особливо позначається при великих кутах падіння сонячних променів. В якості простого і ефективного способу покращення конструкції в даній роботі пропонується створення триходового повітряного колектора, в якому абсорбер розділяє гарячий канал на два однакових, заглушуючи праву сторону колектора. Проведено моделювання його роботи та виконано аналіз отриманих даних.
The use of air as an energy carrier in a solar collector reduces the cost of construction, but reduces its energy efficiency. To increase the efficiency of energy absorption, it is proposed to use a honeycomb structure in an air heater. Honeycombs are made of polycarbonate. In addition to reducing convective losses, this option allows to increase the impact resistance of the system and throughput, which is especially affected at large angles of incidence of sunlight. As a simple and effective way to improve the design in this work, it is proposed to create a three-way air collector, in which the absorber divides the hot channel into two equal, muffling the right side of the collector. Modeling of his work is carried out and the analysis of the received data is executed.
ВСТУП 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Основні типи повітряних сонячних колекторів 8 1.2 Характеристики та приклади використання прозорої теплової ізоляції 12 1.3 Визначення теплових характеристик сонячних колекторів 16 1.4 Висновки до розділу 20 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 21 2.1 Конструювання установки 21 2.2 Методика проведення вимірювань і оцінка похибок 23 2.2.1 Короткий опис вимірювальних приладів 23 2.2.2 Визначення сумарної радіації, що приходить на похилу поверхню 25 2.2.3 Розподіл полів швидкостей і температур 27 2.2.4 Визначення теплових характеристик 28 2.2.5 Опис процесів вимірювання та обробки даних 29 2.3 Аналіз отриманих результатів 31 2.3.1 Порівняння ефективності використання прозорої ізоляції 31 2.3.2 Узагальнені результати випробувань 33 2.4. Висновки до розділу 36 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 37 3.1 Постановка задачі для проведення розрахунків 37 3.2 Гідродинаміка течії в каналі зі змінною витратою 39 3.3 Гідравліка каналів прозорої ізоляції 43 3.4 Коефіцієнт гідравлічного опору 47 3.5 Розробка комп'ютерної моделі 47 3.6. Моделювання різних варіантів і оптимізація конструкції 50 3.7 Висновки до розділу 56 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 57 4.1 Заходи безпеки при монтажі енергоустановок 57 4.2 Допомога при ураженні електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В 59 4.3 Сигнально-попереджувальні пристрої і фарбування обладнання 61 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 63 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 64