Calculadora Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto

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Lo esencial

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✖El caudal másico es la masa movida en la unidad de tiempo.ⓘ Caudal másico [m]			+10% -10%
✖La capacidad calorífica específica molar a presión constante (de un gas) es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 mol del gas en 1 °C a presión constante.ⓘ Capacidad calorífica específica molar a presión constante [C_{p molar}]			+10% -10%
✖El ancho de la superficie absorbente es la medida o extensión de la superficie de lado a lado.ⓘ Ancho de la superficie del absorbente [b]			+10% -10%
✖El coeficiente de pérdida total se define como la pérdida de calor del colector por unidad de área de la placa absorbente y la diferencia de temperatura entre la placa absorbente y el aire circundante.ⓘ Coeficiente de pérdida total [U_l]			+10% -10%
✖La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.ⓘ Longitud del concentrador [L]			+10% -10%
✖El factor de eficiencia del colector se define como la relación entre la potencia real del colector térmico y la potencia de un colector ideal cuya temperatura de absorción es igual a la temperatura del fluido.ⓘ Factor de eficiencia del colector [F′]			+10% -10%

✖El factor de eliminación de calor del colector es la relación entre la transferencia de calor real y la máxima transferencia de calor posible a través de la placa del colector.ⓘ Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto [F_R]

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Fórmula

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Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto

Fórmula

`"F"_{"R"} = (("m"*"C"_{"p molar"})/("b"*"U"_{"l"}*"L"))*(1-e^(-("F′"*"b"*"U"_{"l"}*"L")/("m"*"C"_{"p molar"})))`

Ejemplo

`"0.299568"=(("12kg/s"*"122J/K*mol")/("0.75m"*"1.25W/m²*K"*"15m"))*(1-e^(-("0.3"*"0.75m"*"1.25W/m²*K"*"15m")/("12kg/s"*"122J/K*mol")))`

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Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Factor de eliminación de calor del colector = ((Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)/(Ancho de la superficie del absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador))*(1-e^(-(Factor de eficiencia del colector*Ancho de la superficie del absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador)/(Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)))
F_R = ((m*C_{p molar})/(b*U_l*L))*(1-e^(-(F′*b*U_l*L)/(m*C_{p molar})))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 7 Variables

Constantes utilizadas

e - la constante de napier Valor tomado como 2.71828182845904523536028747135266249

Variables utilizadas

Factor de eliminación de calor del colector - El factor de eliminación de calor del colector es la relación entre la transferencia de calor real y la máxima transferencia de calor posible a través de la placa del colector.
Caudal másico - (Medido en Kilogramo/Segundo) - El caudal másico es la masa movida en la unidad de tiempo.
Capacidad calorífica específica molar a presión constante - (Medido en Joule por Kelvin por mol) - La capacidad calorífica específica molar a presión constante (de un gas) es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 mol del gas en 1 °C a presión constante.
Ancho de la superficie del absorbente - (Medido en Metro) - El ancho de la superficie absorbente es la medida o extensión de la superficie de lado a lado.
Coeficiente de pérdida total - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de pérdida total se define como la pérdida de calor del colector por unidad de área de la placa absorbente y la diferencia de temperatura entre la placa absorbente y el aire circundante.
Longitud del concentrador - (Medido en Metro) - La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.
Factor de eficiencia del colector - El factor de eficiencia del colector se define como la relación entre la potencia real del colector térmico y la potencia de un colector ideal cuya temperatura de absorción es igual a la temperatura del fluido.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Caudal másico: 12 Kilogramo/Segundo --> 12 Kilogramo/Segundo No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica molar a presión constante: 122 Joule por Kelvin por mol --> 122 Joule por Kelvin por mol No se requiere conversión
Ancho de la superficie del absorbente: 0.75 Metro --> 0.75 Metro No se requiere conversión
Coeficiente de pérdida total: 1.25 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 1.25 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Longitud del concentrador: 15 Metro --> 15 Metro No se requiere conversión
Factor de eficiencia del colector: 0.3 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

F_R = ((m*C_{p molar})/(b*U_l*L))*(1-e^(-(F′*b*U_l*L)/(m*C_{p molar}))) --> ((12*122)/(0.75*1.25*15))*(1-e^(-(0.3*0.75*1.25*15)/(12*122)))

Evaluar ... ...

F_R = 0.299568165923819

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.299568165923819 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.299568165923819 ≈ 0.299568 <-- Factor de eliminación de calor del colector

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por ADITYA RAWAT

UNIVERSIDAD DIT (DITU), Dehradún

¡ADITYA RAWAT ha creado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

Verificada por Ravi Khiyani

Instituto de Tecnología y Ciencia Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indore

¡Ravi Khiyani ha verificado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

< 23 Colectores Concentradores Calculadoras

Ganancia de calor útil cuando el factor de eficiencia del colector está presente

Vamos Ganancia de calor útil = (Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)*(((Proporción de concentración*Flujo absorbido por placa)/Coeficiente de pérdida total)+(Temperatura ambiente-Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada))*(1-e^(-(Factor de eficiencia del colector*pi*Diámetro exterior del tubo absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador)/(Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)))

Colector concentrador de factor de eliminación de calor

Vamos Factor de eliminación de calor del colector = ((Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)/(pi*Diámetro exterior del tubo absorbente*Longitud del concentrador*Coeficiente de pérdida total))*(1-e^(-(Factor de eficiencia del colector*pi*Diámetro exterior del tubo absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador)/(Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)))

Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto

Vamos Factor de eliminación de calor del colector = ((Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)/(Ancho de la superficie del absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador))*(1-e^(-(Factor de eficiencia del colector*Ancho de la superficie del absorbente*Coeficiente de pérdida total*Longitud del concentrador)/(Caudal másico*Capacidad calorífica específica molar a presión constante)))

Tasa de ganancia de calor útil en el colector de concentración cuando la relación de concentración está presente

Vamos Ganancia de calor útil = Factor de eliminación de calor del colector*(Apertura del concentrador-Diámetro exterior del tubo absorbente)*Longitud del concentrador*(Flujo absorbido por placa-(Coeficiente de pérdida total/Proporción de concentración)*(Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada-Temperatura ambiente))

Ganancia de calor útil en colector parabólico compuesto

Vamos Ganancia de calor útil = Factor de eliminación de calor del colector*Apertura del concentrador*Longitud del concentrador*(Flujo absorbido por placa-((Coeficiente de pérdida total/Proporción de concentración)*(Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada-Temperatura ambiente)))

Flujo absorbido en colector parabólico compuesto

Vamos Flujo absorbido por placa = ((Componente de haz horario*Factor de inclinación para la radiación del haz)+(Componente difuso horario/Proporción de concentración))*Transmisividad de la cubierta*Reflectividad efectiva del concentrador*Capacidad de absorción de la superficie absorbente

Eficiencia de recolección instantánea del colector concentrador

Vamos Eficiencia de Cobranza Instantánea = Ganancia de calor útil/((Componente de haz horario*Factor de inclinación para la radiación del haz+Componente difuso horario*Factor de inclinación para radiación difusa)*Apertura del concentrador*Longitud del concentrador)

Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente

Vamos Ganancia de calor útil = Eficiencia de Cobranza Instantánea*(Componente de haz horario*Factor de inclinación para la radiación del haz+Componente difuso horario*Factor de inclinación para radiación difusa)*Apertura del concentrador*Longitud del concentrador

Factor de eficiencia del colector para colector parabólico compuesto

Vamos Factor de eficiencia del colector = (Coeficiente de pérdida total*(1/Coeficiente de pérdida total+(Ancho de la superficie del absorbente/(Número de tubos*pi*Tubo absorbente de diámetro interior*Coeficiente de transferencia de calor en el interior))))^-1

Colector de concentración del factor de eficiencia del colector

Vamos Factor de eficiencia del colector = 1/(Coeficiente de pérdida total*(1/Coeficiente de pérdida total+Diámetro exterior del tubo absorbente/(Tubo absorbente de diámetro interior*Coeficiente de transferencia de calor en el interior)))

Área de apertura dada la ganancia de calor útil

Vamos Área efectiva de apertura = Ganancia de calor útil/(Flujo absorbido por placa-(Coeficiente de pérdida total/Proporción de concentración)*(Temperatura media de la placa absorbente-Temperatura ambiente))

Eficiencia de recolección instantánea del colector de concentración sobre la base de la radiación del haz

Vamos Eficiencia de Cobranza Instantánea = Ganancia de calor útil/(Componente de haz horario*Factor de inclinación para la radiación del haz*Apertura del concentrador*Longitud del concentrador)

Área del absorbedor en el colector del receptor central

Vamos Área del Absorbedor en el Colector Receptor Central = pi/2*Diámetro del absorbedor de esfera^2*(1+sin(Ángulo de la llanta)-(cos(Ángulo de la llanta)/2))

Área del Absorbedor dada la Pérdida de Calor del Absorbedor

Vamos Área de la placa absorbente = Pérdida de calor del colector/(Coeficiente de pérdida total*(Temperatura media de la placa absorbente-Temperatura ambiente))

Relación de concentración del colector

Vamos Proporción de concentración = (Apertura del concentrador-Diámetro exterior del tubo absorbente)/(pi*Diámetro exterior del tubo absorbente)

Inclinación de reflectores

Vamos Inclinación del reflector = (pi-Ángulo de inclinación-2*Ángulo de latitud+2*Ángulo de declinación)/3

Radiación del haz solar dada la tasa de ganancia de calor útil y la tasa de pérdida de calor del absorbente

Vamos Radiación de rayos solares = (Ganancia de calor útil+Pérdida de calor del colector)/Área efectiva de apertura

Ganancia de calor útil en el colector de concentración

Vamos Ganancia de calor útil = Área efectiva de apertura*Radiación de rayos solares-Pérdida de calor del colector

Diámetro exterior del tubo absorbente dada la relación de concentración

Vamos Diámetro exterior del tubo absorbente = Apertura del concentrador/(Proporción de concentración*pi+1)

Ángulo de aceptación del concentrador 3-D dada la relación de concentración máxima

Vamos Ángulo de aceptación = (acos(1-2/Relación de concentración máxima))/2

Relación de concentración máxima posible del concentrador 3-D

Vamos Relación de concentración máxima = 2/(1-cos(2*Ángulo de aceptación))

Ángulo de aceptación del concentrador 2-D dada la relación de concentración máxima

Vamos Ángulo de aceptación = asin(1/Relación de concentración máxima)

Relación de concentración máxima posible del concentrador 2-D

Vamos Relación de concentración máxima = 1/sin(Ángulo de aceptación)

Factor de disipación de calor en colector parabólico compuesto Fórmula

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