تطبيق وحدة تجميع الطاقة الشمسية في نظام التبريد

[نبذة مختصرة]

وحدة تجميع الطاقة الشمسية هي جهاز الاستخدام الحراري الشمسي الأكثر نضجًا واستخدامًا على نطاق واسع. الاستخدامات الرئيسية هي الماء الساخن ، وتدفئة الأرضية ، وأحواض السباحة ، وتقطير مياه البحر ، والتجفيف ، وتوليد الطاقة ، وأنظمة التبريد وتكييف الهواء. قد يكون وسط نقل الحرارة من الماء أو الغاز أو ما شابه. عند استخدام وحدة تجميع الطاقة الشمسية في نظام التبريد ، سيصل الضغط إلى 30 بار ، الأمر الذي سيتطلب إعادة تصميم بناء وحدة تجميع الطاقة الشمسية.

[نص]

يرغب العميل في استخدام الحرارة الناتجة عن نظام الماء الساخن الشمسي لتسخين الغاز. الشرط المحدد هو تحقيق 15-20kw من الطاقة. يمكن لخط الأنابيب أن يتحمل ضغط 30 بار وترتفع درجة الحرارة من 10 درجة مئوية إلى 15 درجة مئوية.

هذا هو حجم الأنابيب التي يقدمها العميل. الحل الذي قدمناه هو كما يلي:

وفقًا للبيانات المقدمة من العميل ، فإن الحرارة الإجمالية المطلوبة لتسخين درجة الحرارة بمقدار 10 درجة مئوية مع جامع والعمل لمدة ساعة واحدة هي: 0.6337 كجم / ثانية * 3600 ثانية * 1.473 كيلو جول / كجم oC * 10 درجة مئوية = 33604 كيلو جول

33604kj /3600000=9.3KW ،

وبعبارة أخرى ، يلزم تجميع الطاقة الشمسية 9.3 كيلووات.

1 مجموعة SFB305818 (30 أنبوبًا) جامعًا للطاقة الشمسية ، عندما يصل الإشعاع الشمسي إلى 1000W / m2 ، يمكن أن تصل طاقته إلى 1.8KW.

9.3 كيلوواط / 1.8 كيلو واط = 5.2 وحدة.

إذا كنت تستخدم جامعًا لتسخين ارتفاع درجة الحرارة 15 درجة مئوية ، فأنت بحاجة إلى 7.8 SFB305818

بما أن شدة الإشعاع الشمسي تتغير خلال النهار ، فهي الأقوى عند الظهر والأسوأ في الصباح والمساء.

نوصي بتثبيت 8-10 SFB305818.

يبلغ قطر اتصال طرفي المجمع الشمسي 22 مم ، وقطر جزء العداء المتوسط ​​35 مم.

ضغط العمل المطلوب من قبل العميل هو 2.85 ميجا باسكال. وفقًا لهذا المطلب ، يتم حساب سمك الأنبوب النحاسي للمجمع الشمسي على النحو التالي:

S≥2.85 ميجا باسكال (0.2 + 35) /2.241.2 ميجا باسكال 1.22 ملم

نوصي باستخدام أنبوب نحاسي بسمك 1.5 مم كمسار تدفق لمجمع الطاقة الشمسية.

العميل راضٍ جدًا بعد رؤية الخطة ، ولكن لديه أيضًا سؤالان.

1. يريد استخدام جامع الأنبوب U ، نوصي جامع الأنابيب الحرارية (الصورة أدناه)

في الواقع ، لا يلبي جامع الأنبوب U متطلباته ، لأن الأنابيب النحاسية بداخله متصلة ، لذلك عندما يتم نقل الحرارة ، يحتاج أحد المجمعين إلى تمرير 108 مترًا ، وثمانية جامعين بحاجة إلى تمرير 864 مترًا. فقدان الحرارة كبير. يحتاج جامع الأنابيب الحرارية فقط لتمرير 19.2 متر.

لكن العميل يدرك أنه كلما طالت المسافة ، زادت امتصاص الحرارة.

أثناء مرور الغاز على هذه المسافة الطويلة ، يتم فقدان الحرارة فقط. كفاءة الأنابيب الحرارية عالية ويتم تسخين الغاز بشكل كافٍ أثناء مروره. نظام الأنبوب U والأنبوب الحراري متطابقان تقريبًا. مسار التدفق يعادل الفرن. يمكن تسخين الغاز طالما أن حرارة أنبوب الحرارة يمكن أن تنتقل إلى مسار التدفق.

يحتوي الأنبوب U على أنبوب طويل ، لذا فإن الحرارة متفرقة نسبيًا ودرجة الحرارة ليست عالية. على العكس من ذلك ، نظرًا لأن الأنابيب الحرارية عالية الكفاءة ومسار التدفق قصير ، يمكن تسخين الغاز جيدًا في وقت قصير.

2. قلقة مما إذا كان بإمكانها تحمل ضغط 28.5 بار.

ضغط العمل المطلوب من قبل العميل هو 2.85Mpa ، ويتم حساب سمك الأنبوب النحاسي للمجمع على النحو التالي:

S≥2.85 ميجا باسكال (0.2 + 35) /2.241.2 ميجا باسكال 1.22 ملم

نوصي باستخدام أنبوب نحاسي بسمك 1.5 مم كمسار تدفق للمجمع.

[استنتاج]

بعد حساباتنا وشروحاتنا ، وافق العميل أخيرًا على خطتنا ، ويعمل النظام الآن بشكل صحيح ويلبي متطلبات العميل.

إذا كنت بحاجة إلى تصميم مثل هذا الحل ، فلا تتردد في الاتصال بنا.