Fattore di efficienza del collettore per collettore parabolico composto calcolatrice

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Nozioni di base

Riscaldatore ad aria solare

✖Il coefficiente di perdita globale è definito come la perdita di calore dal collettore per unità di superficie della piastra assorbente e la differenza di temperatura tra la piastra assorbente e l'aria circostante.ⓘ Coefficiente di perdita globale [U_l]			+10% -10%
✖La larghezza della superficie dell'assorbitore è la misura o l'estensione della superficie da un lato all'altro.ⓘ Larghezza della superficie dell'assorbitore [b]			+10% -10%
✖Numero di tubi sono i tubi totali attraverso i quali il fluido scorre e prende calore dalla superficie dell'assorbitore.ⓘ Numero di tubi [N]			+10% -10%
✖Il diametro interno del tubo assorbitore è definito come il diametro interno del tubo assorbitore.ⓘ Tubo di assorbimento del diametro interno [D_i]			+10% -10%
✖Il coefficiente di scambio termico all'interno è il coefficiente di scambio termico sulla superficie interna del tubo.ⓘ Coefficiente di trasferimento del calore all'interno [h_f]			+10% -10%

✖Il fattore di efficienza del collettore è definito come il rapporto tra la potenza termica effettiva del collettore e la potenza di un collettore ideale la cui temperatura dell'assorbitore è uguale alla temperatura del fluido.ⓘ Fattore di efficienza del collettore per collettore parabolico composto [F′]

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Formula

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Fattore di efficienza del collettore per collettore parabolico composto

Formula

`"F′" = ("U"_{"l"}*(1/"U"_{"l"}+("b"/("N"*pi*"D"_{"i"}*"h"_{"f"}))))^-1`

Esempio

`"0.84071"=("1.25W/m²*K"*(1/"1.25W/m²*K"+("0.75m"/("6"*pi*"0.15m"*"1.75W/m²*K"))))^-1`

Calcolatrice

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Fattore di efficienza del collettore per collettore parabolico composto Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Fattore di efficienza del collettore = (Coefficiente di perdita globale*(1/Coefficiente di perdita globale+(Larghezza della superficie dell'assorbitore/(Numero di tubi*pi*Tubo di assorbimento del diametro interno*Coefficiente di trasferimento del calore all'interno))))^-1
F′ = (U_l*(1/U_l+(b/(N*pi*D_i*h_f))))^-1
Questa formula utilizza 1 Costanti, 6 Variabili

Costanti utilizzate

pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288

Variabili utilizzate

Fattore di efficienza del collettore - Il fattore di efficienza del collettore è definito come il rapporto tra la potenza termica effettiva del collettore e la potenza di un collettore ideale la cui temperatura dell'assorbitore è uguale alla temperatura del fluido.
Coefficiente di perdita globale - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di perdita globale è definito come la perdita di calore dal collettore per unità di superficie della piastra assorbente e la differenza di temperatura tra la piastra assorbente e l'aria circostante.
Larghezza della superficie dell'assorbitore - (Misurato in metro) - La larghezza della superficie dell'assorbitore è la misura o l'estensione della superficie da un lato all'altro.
Numero di tubi - Numero di tubi sono i tubi totali attraverso i quali il fluido scorre e prende calore dalla superficie dell'assorbitore.
Tubo di assorbimento del diametro interno - (Misurato in metro) - Il diametro interno del tubo assorbitore è definito come il diametro interno del tubo assorbitore.
Coefficiente di trasferimento del calore all'interno - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di scambio termico all'interno è il coefficiente di scambio termico sulla superficie interna del tubo.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Coefficiente di perdita globale: 1.25 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 1.25 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
Larghezza della superficie dell'assorbitore: 0.75 metro --> 0.75 metro Nessuna conversione richiesta
Numero di tubi: 6 --> Nessuna conversione richiesta
Tubo di assorbimento del diametro interno: 0.15 metro --> 0.15 metro Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di trasferimento del calore all'interno: 1.75 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 1.75 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

F′ = (U_l*(1/U_l+(b/(N*pi*D_i*h_f))))^-1 --> (1.25*(1/1.25+(0.75/(6*pi*0.15*1.75))))^-1

Valutare ... ...

F′ = 0.840710448171943

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.840710448171943 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.840710448171943 ≈ 0.84071 <-- Fattore di efficienza del collettore

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da ADITYA RAWAT

DIT UNIVERSITÀ (DITU), Dehradun

ADITYA RAWAT ha creato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

Verificato da Ravi Khiyani

Shri Govindram Seksaria Institute of Technology and Science (SGSIT), Indore

Ravi Khiyani ha verificato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

< 23 Collettori concentrati Calcolatrici

Utile guadagno di calore quando è presente il fattore di efficienza del collettore

Partire Utile guadagno di calore = (Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)*(((Rapporto di concentrazione*Flusso assorbito dalla piastra)/Coefficiente di perdita globale)+(Temperatura dell'aria ambiente-Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso))*(1-e^(-(Fattore di efficienza del collettore*pi*Diametro esterno del tubo di assorbimento*Coefficiente di perdita globale*Lunghezza del concentratore)/(Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)))

Collettore di concentrazione del fattore di rimozione del calore

Partire Fattore di rimozione del calore del collettore = ((Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)/(pi*Diametro esterno del tubo di assorbimento*Lunghezza del concentratore*Coefficiente di perdita globale))*(1-e^(-(Fattore di efficienza del collettore*pi*Diametro esterno del tubo di assorbimento*Coefficiente di perdita globale*Lunghezza del concentratore)/(Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)))

Fattore di rimozione del calore nel collettore parabolico composto

Partire Fattore di rimozione del calore del collettore = ((Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)/(Larghezza della superficie dell'assorbitore*Coefficiente di perdita globale*Lunghezza del concentratore))*(1-e^(-(Fattore di efficienza del collettore*Larghezza della superficie dell'assorbitore*Coefficiente di perdita globale*Lunghezza del concentratore)/(Portata di massa*Calore specifico molare a pressione costante)))

Tasso di guadagno di calore utile nel collettore a concentrazione quando è presente il rapporto di concentrazione

Partire Utile guadagno di calore = Fattore di rimozione del calore del collettore*(Apertura del concentratore-Diametro esterno del tubo di assorbimento)*Lunghezza del concentratore*(Flusso assorbito dalla piastra-(Coefficiente di perdita globale/Rapporto di concentrazione)*(Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso-Temperatura dell'aria ambiente))

Utile guadagno di calore nel collettore parabolico composto

Partire Utile guadagno di calore = Fattore di rimozione del calore del collettore*Apertura del concentratore*Lunghezza del concentratore*(Flusso assorbito dalla piastra-((Coefficiente di perdita globale/Rapporto di concentrazione)*(Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso-Temperatura dell'aria ambiente)))

Flusso assorbito nel collettore parabolico composto

Partire Flusso assorbito dalla piastra = ((Componente del fascio orario*Fattore di inclinazione per la radiazione del raggio)+(Componente Oraria Diffusa/Rapporto di concentrazione))*Trasmissività della copertura*Riflettività efficace del concentratore*Assorbimento della superficie dell'assorbitore

Fattore di efficienza del collettore per collettore parabolico composto

Partire Fattore di efficienza del collettore = (Coefficiente di perdita globale*(1/Coefficiente di perdita globale+(Larghezza della superficie dell'assorbitore/(Numero di tubi*pi*Tubo di assorbimento del diametro interno*Coefficiente di trasferimento del calore all'interno))))^-1

Efficienza di raccolta istantanea del collettore a concentrazione

Partire Efficienza di raccolta istantanea = Utile guadagno di calore/((Componente del fascio orario*Fattore di inclinazione per la radiazione del raggio+Componente Oraria Diffusa*Fattore di inclinazione per radiazione diffusa)*Apertura del concentratore*Lunghezza del concentratore)

Utile guadagno di calore quando è presente efficienza di raccolta

Partire Utile guadagno di calore = Efficienza di raccolta istantanea*(Componente del fascio orario*Fattore di inclinazione per la radiazione del raggio+Componente Oraria Diffusa*Fattore di inclinazione per radiazione diffusa)*Apertura del concentratore*Lunghezza del concentratore

Area di apertura data il guadagno di calore utile

Partire Area effettiva di apertura = Utile guadagno di calore/(Flusso assorbito dalla piastra-(Coefficiente di perdita globale/Rapporto di concentrazione)*(Temperatura media della piastra assorbente-Temperatura dell'aria ambiente))

Collettore a concentrazione del fattore di efficienza del collettore

Partire Fattore di efficienza del collettore = 1/(Coefficiente di perdita globale*(1/Coefficiente di perdita globale+Diametro esterno del tubo di assorbimento/(Tubo di assorbimento del diametro interno*Coefficiente di trasferimento del calore all'interno)))

Efficienza di raccolta istantanea del collettore a concentrazione sulla base della radiazione del fascio

Partire Efficienza di raccolta istantanea = Utile guadagno di calore/(Componente del fascio orario*Fattore di inclinazione per la radiazione del raggio*Apertura del concentratore*Lunghezza del concentratore)

Area dell'assorbitore nel collettore centrale del ricevitore

Partire Area dell'assorbitore nel collettore del ricevitore centrale = pi/2*Diametro dell'assorbitore a sfera^2*(1+sin(Angolo del cerchio)-(cos(Angolo del cerchio)/2))

Area dell'assorbitore data la perdita di calore dall'assorbitore

Partire Area della piastra assorbente = Perdita di calore dal collettore/(Coefficiente di perdita globale*(Temperatura media della piastra assorbente-Temperatura dell'aria ambiente))

Rapporto di concentrazione del collettore

Partire Rapporto di concentrazione = (Apertura del concentratore-Diametro esterno del tubo di assorbimento)/(pi*Diametro esterno del tubo di assorbimento)

Inclinazione dei riflettori

Partire Inclinazione del riflettore = (pi-Angolo di inclinazione-2*Angolo di latitudine+2*Angolo di declinazione)/3

Radiazione del raggio solare data la velocità utile di guadagno di calore e la velocità di perdita di calore dall'assorbitore

Partire Radiazione del raggio solare = (Utile guadagno di calore+Perdita di calore dal collettore)/Area effettiva di apertura

Utile guadagno di calore nel collettore a concentrazione

Partire Utile guadagno di calore = Area effettiva di apertura*Radiazione del raggio solare-Perdita di calore dal collettore

Diametro esterno del tubo assorbitore dato il rapporto di concentrazione

Partire Diametro esterno del tubo di assorbimento = Apertura del concentratore/(Rapporto di concentrazione*pi+1)

Angolo di accettazione del concentratore 3D dato il rapporto di concentrazione massimo

Partire Angolo di accettazione = (acos(1-2/Rapporto di concentrazione massimo))/2

Rapporto di concentrazione massimo possibile del concentratore 3-D

Partire Rapporto di concentrazione massimo = 2/(1-cos(2*Angolo di accettazione))

Angolo di accettazione del concentratore 2-D dato il rapporto di concentrazione massimo

Partire Angolo di accettazione = asin(1/Rapporto di concentrazione massimo)

Rapporto di concentrazione massimo possibile del concentratore 2-D

Partire Rapporto di concentrazione massimo = 1/sin(Angolo di accettazione)

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