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

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Lo esencial

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✖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 eliminación de calor del colector [F_R]			+10% -10%
✖La apertura del concentrador se define como la apertura a través de la cual pasan los rayos solares.ⓘ Apertura del concentrador [W]			+10% -10%
✖El diámetro exterior del tubo absorbente es la medida de los bordes exteriores del tubo que pasa por su centro.ⓘ Diámetro exterior del tubo absorbente [D_o]			+10% -10%
✖La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.ⓘ Longitud del concentrador [L]			+10% -10%
✖El flujo absorbido por la placa se define como el flujo solar incidente absorbido en la placa absorbente.ⓘ Flujo absorbido por placa [S_flux]			+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 relación de concentración se define como la relación entre el área efectiva de apertura y el área superficial del absorbedor.ⓘ Proporción de concentración [C]			+10% -10%
✖La temperatura del fluido de entrada del colector de placa plana se define como la temperatura a la que el líquido ingresa al colector de placa plana de líquido.ⓘ Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada [T_fi]			+10% -10%
✖La temperatura del aire ambiente es la temperatura del medio circundante.ⓘ Temperatura ambiente [T_a]			+10% -10%

✖La ganancia de calor útil se define como la tasa de transferencia de calor al fluido de trabajo.ⓘ Tasa de ganancia de calor útil en el colector de concentración cuando la relación de concentración está presente [q_u]

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Fórmula

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

Fórmula

`"q"_{"u"} = "F"_{"R"}*("W"-"D"_{"o"})*"L"*("S"_{"flux"}-("U"_{"l"}/"C")*("T"_{"fi"}-"T"_{"a"}))`

Ejemplo

`"4133.438W"="0.1"*("7m"-"2m")*"15m"*("98J/sm²"-("1.25W/m²*K"/"0.8")*("10K"-"300K"))`

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

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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))
q_u = F_R*(W-D_o)*L*(S_flux-(U_l/C)*(T_fi-T_a))
Esta fórmula usa 10 Variables

Variables utilizadas

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.
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.
Apertura del concentrador - (Medido en Metro) - La apertura del concentrador se define como la apertura a través de la cual pasan los rayos solares.
Diámetro exterior del tubo absorbente - (Medido en Metro) - El diámetro exterior del tubo absorbente es la medida de los bordes exteriores del tubo que pasa por su centro.
Longitud del concentrador - (Medido en Metro) - La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.
Flujo absorbido por placa - (Medido en vatio por metro cuadrado) - El flujo absorbido por la placa se define como el flujo solar incidente absorbido en la placa absorbente.
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.
Proporción de concentración - La relación de concentración se define como la relación entre el área efectiva de apertura y el área superficial del absorbedor.
Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada - (Medido en Kelvin) - La temperatura del fluido de entrada del colector de placa plana se define como la temperatura a la que el líquido ingresa al colector de placa plana de líquido.
Temperatura ambiente - (Medido en Kelvin) - La temperatura del aire ambiente es la temperatura del medio circundante.

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

Factor de eliminación de calor del colector: 0.1 --> No se requiere conversión
Apertura del concentrador: 7 Metro --> 7 Metro No se requiere conversión
Diámetro exterior del tubo absorbente: 2 Metro --> 2 Metro No se requiere conversión
Longitud del concentrador: 15 Metro --> 15 Metro No se requiere conversión
Flujo absorbido por placa: 98 Joule por segundo por metro cuadrado --> 98 vatio por metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)
Coeficiente de pérdida total: 1.25 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 1.25 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Proporción de concentración: 0.8 --> No se requiere conversión
Colector de placa plana de temperatura del fluido de entrada: 10 Kelvin --> 10 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura ambiente: 300 Kelvin --> 300 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

q_u = F_R*(W-D_o)*L*(S_flux-(U_l/C)*(T_fi-T_a)) --> 0.1*(7-2)*15*(98-(1.25/0.8)*(10-300))

Evaluar ... ...

q_u = 4133.4375

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

4133.4375 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

4133.4375 ≈ 4133.438 Vatio <-- Ganancia de calor útil

(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)

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

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