Zone d'ouverture donnée Gain de chaleur utile Calculatrice

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Stockage d'énergie thermique

✖Le gain de chaleur utile est défini comme le taux de transfert de chaleur vers le fluide de travail.ⓘ Gain de chaleur utile [q_u]			+10% -10%
✖Le flux absorbé par la plaque est défini comme le flux solaire incident absorbé dans la plaque absorbante.ⓘ Flux absorbé par plaque [S_flux]			+10% -10%
✖Le coefficient de perte global est défini comme la perte de chaleur du collecteur par unité de surface de la plaque absorbante et la différence de température entre la plaque absorbante et l'air ambiant.ⓘ Coefficient de perte global [U_l]			+10% -10%
✖Le rapport de concentration est défini comme le rapport de la surface effective d'ouverture à la surface de l'absorbeur.ⓘ Rapport de concentration [C]			+10% -10%
✖La température moyenne de la plaque absorbante est définie comme la température répartie sur la surface de la plaque absorbante.ⓘ Température moyenne de la plaque absorbante [T_pm]			+10% -10%
✖La température de l'air ambiant est la température du milieu environnant.ⓘ Température ambiante [T_a]			+10% -10%

✖La surface effective d'ouverture est définie comme la surface totale d'ouverture exposée au rayonnement incident.ⓘ Zone d'ouverture donnée Gain de chaleur utile [A_a]

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Formule

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Zone d'ouverture donnée Gain de chaleur utile

Formule

`"A"_{"a"} = "q"_{"u"}/("S"_{"flux"}-("U"_{"l"}/"C")*("T"_{"pm"}-"T"_{"a"}))`

Exemple

`"0.242792m²"="20W"/("98J/sm²"-("1.25W/m²*K"/"0.8")*("310K"-"300K"))`

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Zone d'ouverture donnée Gain de chaleur utile Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Zone d'ouverture efficace = Gain de chaleur utile/(Flux absorbé par plaque-(Coefficient de perte global/Rapport de concentration)*(Température moyenne de la plaque absorbante-Température ambiante))
A_a = q_u/(S_flux-(U_l/C)*(T_pm-T_a))
Cette formule utilise 7 Variables

Variables utilisées

Zone d'ouverture efficace - (Mesuré en Mètre carré) - La surface effective d'ouverture est définie comme la surface totale d'ouverture exposée au rayonnement incident.
Gain de chaleur utile - (Mesuré en Watt) - Le gain de chaleur utile est défini comme le taux de transfert de chaleur vers le fluide de travail.
Flux absorbé par plaque - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le flux absorbé par la plaque est défini comme le flux solaire incident absorbé dans la plaque absorbante.
Coefficient de perte global - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de perte global est défini comme la perte de chaleur du collecteur par unité de surface de la plaque absorbante et la différence de température entre la plaque absorbante et l'air ambiant.
Rapport de concentration - Le rapport de concentration est défini comme le rapport de la surface effective d'ouverture à la surface de l'absorbeur.
Température moyenne de la plaque absorbante - (Mesuré en Kelvin) - La température moyenne de la plaque absorbante est définie comme la température répartie sur la surface de la plaque absorbante.
Température ambiante - (Mesuré en Kelvin) - La température de l'air ambiant est la température du milieu environnant.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Gain de chaleur utile: 20 Watt --> 20 Watt Aucune conversion requise
Flux absorbé par plaque: 98 Joule par seconde par mètre carré --> 98 Watt par mètre carré (Vérifiez la conversion ici)
Coefficient de perte global: 1.25 Watt par mètre carré par Kelvin --> 1.25 Watt par mètre carré par Kelvin Aucune conversion requise
Rapport de concentration: 0.8 --> Aucune conversion requise
Température moyenne de la plaque absorbante: 310 Kelvin --> 310 Kelvin Aucune conversion requise
Température ambiante: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

A_a = q_u/(S_flux-(U_l/C)*(T_pm-T_a)) --> 20/(98-(1.25/0.8)*(310-300))

Évaluer ... ...

A_a = 0.242792109256449

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.242792109256449 Mètre carré --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.242792109256449 ≈ 0.242792 Mètre carré <-- Zone d'ouverture efficace

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par ADITYA RAWAT

UNIVERSITÉ DIT (DUIT), Dehradun

ADITYA RAWAT a créé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

Vérifié par Ravi Khiyani

Institut de technologie et de science Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indoré

Ravi Khiyani a validé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

< 23 Collecteurs à concentration Calculatrices

Gain de chaleur utile lorsque le facteur d'efficacité du capteur est présent

Aller Gain de chaleur utile = (Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)*(((Rapport de concentration*Flux absorbé par plaque)/Coefficient de perte global)+(Température ambiante-Capteur plan de température du fluide en entrée))*(1-e^(-(Facteur d'efficacité du collecteur*pi*Diamètre extérieur du tube absorbeur*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur)/(Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)))

Collecteur de concentration du facteur d'évacuation de la chaleur

Aller Facteur d'évacuation de la chaleur du collecteur = ((Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)/(pi*Diamètre extérieur du tube absorbeur*Longueur du concentrateur*Coefficient de perte global))*(1-e^(-(Facteur d'efficacité du collecteur*pi*Diamètre extérieur du tube absorbeur*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur)/(Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)))

Facteur d'évacuation de la chaleur dans le collecteur parabolique composé

Aller Facteur d'évacuation de la chaleur du collecteur = ((Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)/(Largeur de la surface de l'absorbeur*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur))*(1-e^(-(Facteur d'efficacité du collecteur*Largeur de la surface de l'absorbeur*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur)/(Débit massique*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante)))

Taux de gain de chaleur utile dans le collecteur à concentration lorsque le rapport de concentration est présent

Aller Gain de chaleur utile = Facteur d'évacuation de la chaleur du collecteur*(Ouverture du concentrateur-Diamètre extérieur du tube absorbeur)*Longueur du concentrateur*(Flux absorbé par plaque-(Coefficient de perte global/Rapport de concentration)*(Capteur plan de température du fluide en entrée-Température ambiante))

Gain de chaleur utile dans le collecteur parabolique composé

Aller Gain de chaleur utile = Facteur d'évacuation de la chaleur du collecteur*Ouverture du concentrateur*Longueur du concentrateur*(Flux absorbé par plaque-((Coefficient de perte global/Rapport de concentration)*(Capteur plan de température du fluide en entrée-Température ambiante)))

Flux absorbé dans le collecteur parabolique composé

Aller Flux absorbé par plaque = ((Composante de faisceau horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement du faisceau)+(Composante diffuse horaire/Rapport de concentration))*Transmissivité de la couverture*Réflectivité efficace du concentrateur*Absorptivité de la surface de l'absorbeur

Efficacité de collecte instantanée du collecteur à concentration

Aller Efficacité de collecte instantanée = Gain de chaleur utile/((Composante de faisceau horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement du faisceau+Composante diffuse horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement diffus)*Ouverture du concentrateur*Longueur du concentrateur)

Gain de chaleur utile lorsque l'efficacité de collecte est présente

Aller Gain de chaleur utile = Efficacité de collecte instantanée*(Composante de faisceau horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement du faisceau+Composante diffuse horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement diffus)*Ouverture du concentrateur*Longueur du concentrateur

Facteur d'efficacité du collecteur pour le collecteur parabolique composé

Aller Facteur d'efficacité du collecteur = (Coefficient de perte global*(1/Coefficient de perte global+(Largeur de la surface de l'absorbeur/(Nombre de tubes*pi*Tube absorbant de diamètre intérieur*Coefficient de transfert de chaleur à l'intérieur))))^-1

Zone d'ouverture donnée Gain de chaleur utile

Aller Zone d'ouverture efficace = Gain de chaleur utile/(Flux absorbé par plaque-(Coefficient de perte global/Rapport de concentration)*(Température moyenne de la plaque absorbante-Température ambiante))

Collecteur à concentration du facteur d'efficacité du collecteur

Aller Facteur d'efficacité du collecteur = 1/(Coefficient de perte global*(1/Coefficient de perte global+Diamètre extérieur du tube absorbeur/(Tube absorbant de diamètre intérieur*Coefficient de transfert de chaleur à l'intérieur)))

Efficacité de collecte instantanée du collecteur de concentration sur la base du rayonnement du faisceau

Aller Efficacité de collecte instantanée = Gain de chaleur utile/(Composante de faisceau horaire*Facteur d'inclinaison pour le rayonnement du faisceau*Ouverture du concentrateur*Longueur du concentrateur)

Zone de l'absorbeur dans le collecteur récepteur central

Aller Zone d'absorbeur dans le collecteur central du récepteur = pi/2*Diamètre de l'absorbeur de sphère^2*(1+sin(Angle de jante)-(cos(Angle de jante)/2))

Surface de l'absorbeur compte tenu de la perte de chaleur de l'absorbeur

Aller Surface de la plaque absorbante = Perte de chaleur du collecteur/(Coefficient de perte global*(Température moyenne de la plaque absorbante-Température ambiante))

Rapport de concentration du collecteur

Aller Rapport de concentration = (Ouverture du concentrateur-Diamètre extérieur du tube absorbeur)/(pi*Diamètre extérieur du tube absorbeur)

Inclinaison des réflecteurs

Aller Inclinaison du réflecteur = (pi-Angle d'inclinaison-2*Angle de latitude+2*Angle de déclinaison)/3

Rayonnement du faisceau solaire compte tenu du taux de gain de chaleur utile et du taux de perte de chaleur de l'absorbeur

Aller Rayonnement solaire = (Gain de chaleur utile+Perte de chaleur du collecteur)/Zone d'ouverture efficace

Gain de chaleur utile dans le collecteur à concentration

Aller Gain de chaleur utile = Zone d'ouverture efficace*Rayonnement solaire-Perte de chaleur du collecteur

Diamètre extérieur du tube absorbant compte tenu du rapport de concentration

Aller Diamètre extérieur du tube absorbeur = Ouverture du concentrateur/(Rapport de concentration*pi+1)

Angle d'acceptation du concentrateur 3-D donné Rapport de concentration maximum

Aller Angle d'acceptation = (acos(1-2/Rapport de concentration maximal))/2

Rapport de concentration maximal possible du concentrateur 3D

Aller Rapport de concentration maximal = 2/(1-cos(2*Angle d'acceptation))

Angle d'acceptation du concentrateur 2D donné Rapport de concentration maximum

Aller Angle d'acceptation = asin(1/Rapport de concentration maximal)

Rapport de concentration maximal possible du concentrateur 2D

Aller Rapport de concentration maximal = 1/sin(Angle d'acceptation)

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