Calculadora Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente

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✖La eficiencia de recolección instantánea se define como la relación entre la ganancia de calor útil y la radiación incidente en el colector.ⓘ Eficiencia de Cobranza Instantánea [η_i]			+10% -10%
✖La componente horaria del haz se define como la radiación solar recibida del Sol sin haber sido dispersada por la atmósfera por hora.ⓘ Componente de haz horario [I_b]			+10% -10%
✖El factor de inclinación para la radiación del haz se define como la relación entre el flujo de radiación del haz que cae sobre una superficie inclinada y el que cae sobre una superficie horizontal.ⓘ Factor de inclinación para la radiación del haz [r_b]			+10% -10%
✖La componente difusa horaria se define como la parte de la radiación total que llega a la superficie terrestre después de un cambio de dirección debido a la dispersión por la atmósfera por hora.ⓘ Componente difuso horario [I_d]			+10% -10%
✖El factor de inclinación para la radiación difusa es la relación entre el flujo de radiación difusa que cae sobre la superficie inclinada y el que cae sobre una superficie horizontal.ⓘ Factor de inclinación para radiación difusa [r_d]			+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%
✖La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.ⓘ Longitud del concentrador [L]			+10% -10%

✖La ganancia de calor útil se define como la tasa de transferencia de calor al fluido de trabajo.ⓘ Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente [q_u]

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Fórmula

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Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente

Fórmula

`"q"_{"u"} = "η"_{"i"}*("I"_{"b"}*"r"_{"b"}+"I"_{"d"}*"r"_{"d"})*"W"*"L"`

Ejemplo

`"3508.313W"="0.675"*("18J/sm²"*"0.25"+"9J/sm²"*"5")*"7m"*"15m"`

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Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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
q_u = η_i*(I_b*r_b+I_d*r_d)*W*L
Esta fórmula usa 8 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.
Eficiencia de Cobranza Instantánea - La eficiencia de recolección instantánea se define como la relación entre la ganancia de calor útil y la radiación incidente en el colector.
Componente de haz horario - (Medido en vatio por metro cuadrado) - La componente horaria del haz se define como la radiación solar recibida del Sol sin haber sido dispersada por la atmósfera por hora.
Factor de inclinación para la radiación del haz - El factor de inclinación para la radiación del haz se define como la relación entre el flujo de radiación del haz que cae sobre una superficie inclinada y el que cae sobre una superficie horizontal.
Componente difuso horario - (Medido en vatio por metro cuadrado) - La componente difusa horaria se define como la parte de la radiación total que llega a la superficie terrestre después de un cambio de dirección debido a la dispersión por la atmósfera por hora.
Factor de inclinación para radiación difusa - El factor de inclinación para la radiación difusa es la relación entre el flujo de radiación difusa que cae sobre la superficie inclinada y el que cae sobre una superficie horizontal.
Apertura del concentrador - (Medido en Metro) - La apertura del concentrador se define como la apertura a través de la cual pasan los rayos solares.
Longitud del concentrador - (Medido en Metro) - La longitud del concentrador es la longitud del concentrador de un extremo al otro.

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

Eficiencia de Cobranza Instantánea: 0.675 --> No se requiere conversión
Componente de haz horario: 18 Joule por segundo por metro cuadrado --> 18 vatio por metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)
Factor de inclinación para la radiación del haz: 0.25 --> No se requiere conversión
Componente difuso horario: 9 Joule por segundo por metro cuadrado --> 9 vatio por metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)
Factor de inclinación para radiación difusa: 5 --> No se requiere conversión
Apertura del concentrador: 7 Metro --> 7 Metro No se requiere conversión
Longitud del concentrador: 15 Metro --> 15 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

q_u = η_i*(I_b*r_b+I_d*r_d)*W*L --> 0.675*(18*0.25+9*5)*7*15

Evaluar ... ...

q_u = 3508.3125

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

3508.3125 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

3508.3125 ≈ 3508.313 Vatio <-- Ganancia de calor útil

(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 Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

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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)

Ganancia de calor útil cuando la eficiencia de recolección está presente Fórmula

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