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

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Lo esencial

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✖La ganancia de calor útil se define como la tasa de transferencia de calor al fluido de trabajo.ⓘ Ganancia de calor útil [q_u]			+10% -10%
✖La pérdida de calor del colector se define como las pérdidas de calor que ocurren debido a la convección, conducción y radiación.ⓘ Pérdida de calor del colector [q_l]			+10% -10%
✖El área efectiva de apertura se define como el área total de apertura expuesta a la radiación incidente.ⓘ Área efectiva de apertura [A_a]			+10% -10%

✖La radiación del haz solar es la cantidad de radiación absorbida en el absorbedor por unidad de área de apertura efectiva.ⓘ Radiación del haz solar dada la tasa de ganancia de calor útil y la tasa de pérdida de calor del absorbente [S]

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Fórmula

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

Fórmula

`"S" = ("q"_{"u"}+"q"_{"l"})/"A"_{"a"}`

Ejemplo

`"23.33333J/sm²"=("20W"+"8W")/"1.2m²"`

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

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Radiación de rayos solares = (Ganancia de calor útil+Pérdida de calor del colector)/Área efectiva de apertura
S = (q_u+q_l)/A_a
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Radiación de rayos solares - (Medido en vatio por metro cuadrado) - La radiación del haz solar es la cantidad de radiación absorbida en el absorbedor por unidad de área de apertura efectiva.
Ganancia de calor útil - (Medido en Vatio) - La ganancia de calor útil se define como la tasa de transferencia de calor al fluido de trabajo.
Pérdida de calor del colector - (Medido en Vatio) - La pérdida de calor del colector se define como las pérdidas de calor que ocurren debido a la convección, conducción y radiación.
Área efectiva de apertura - (Medido en Metro cuadrado) - El área efectiva de apertura se define como el área total de apertura expuesta a la radiación incidente.

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

Ganancia de calor útil: 20 Vatio --> 20 Vatio No se requiere conversión
Pérdida de calor del colector: 8 Vatio --> 8 Vatio No se requiere conversión
Área efectiva de apertura: 1.2 Metro cuadrado --> 1.2 Metro cuadrado No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

S = (q_u+q_l)/A_a --> (20+8)/1.2

Evaluar ... ...

S = 23.3333333333333

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

23.3333333333333 vatio por metro cuadrado -->23.3333333333333 Joule por segundo por metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

23.3333333333333 ≈ 23.33333 Joule por segundo por metro cuadrado <-- Radiación de rayos solares

(Cálculo completado en 00.020 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)

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

Radiación de rayos solares = (Ganancia de calor útil+Pérdida de calor del colector)/Área efectiva de apertura
S = (q_u+q_l)/A_a

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