Nutzwärmegewinn bei vorhandenem Kollektorwirkungsgrad Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Nutzwärmegewinn = (Massenstrom*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck)*(((Konzentrationsverhältnis*Von der Platte absorbierter Fluss)/Gesamtverlustkoeffizient)+(Umgebungslufttemperatur-Temperatur der Flüssigkeit am Einlass Flachkollektor))*(1-e^(-(Kollektor-Effizienzfaktor*pi*Außendurchmesser des Absorberrohrs*Gesamtverlustkoeffizient*Länge des Konzentrators)/(Massenstrom*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 11 Variablen
Verwendete Konstanten
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
e - Napier-Konstante Wert genommen als 2.71828182845904523536028747135266249
Verwendete Variablen
Nutzwärmegewinn - (Gemessen in Watt) - Der nutzbare Wärmegewinn ist die Menge an thermischer Energie, die von einem Solarkonzentrationssystem gesammelt wird und zur Effizienz der Umwandlung von Solarenergie beiträgt.
Massenstrom - (Gemessen in Kilogramm / Sekunde) - Der Massenstrom ist das Maß für die Masse einer Flüssigkeit, die pro Zeiteinheit durch eine bestimmte Oberfläche fließt. Er ist für die Analyse der Energieübertragung in Solarenergiesystemen von entscheidender Bedeutung.
Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck - (Gemessen in Joule pro Kelvin pro Mol) - Die molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck ist die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Mols einer Substanz bei konstantem Druck zu erhöhen.
Konzentrationsverhältnis - Das Konzentrationsverhältnis ist das Maß dafür, wie viel Sonnenenergie von einem Solarkollektor im Vergleich zu der von der Sonne empfangenen Energie konzentriert wird.
Von der Platte absorbierter Fluss - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter) - Der von der Platte absorbierte Fluss ist die Menge an Sonnenenergie, die von der Platte eines konzentrierenden Kollektors eingefangen wird und dessen Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme beeinflusst.
Gesamtverlustkoeffizient - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der Gesamtverlustkoeffizient wird als Wärmeverlust des Kollektors pro Flächeneinheit der Absorberplatte und Temperaturdifferenz zwischen Absorberplatte und Umgebungsluft definiert.
Umgebungslufttemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Umgebungslufttemperatur ist das Maß für die Lufttemperatur, die ein Solarenergiesystem umgibt und dessen Effizienz und Leistung beeinflusst.
Temperatur der Flüssigkeit am Einlass Flachkollektor - (Gemessen in Kelvin) - Die Einlassflüssigkeitstemperatur des Flachkollektors ist die Temperatur der Flüssigkeit, die in den Flachkollektor eintritt, und ist entscheidend für die Beurteilung der Effizienz des Kollektors in Solarenergiesystemen.
Kollektor-Effizienzfaktor - Der Kollektorwirkungsgrad ist ein Maß dafür, wie effektiv ein Solarkollektor Sonnenlicht in nutzbare Energie umwandelt und spiegelt seine Leistung bei der Energiesammlung wider.
Außendurchmesser des Absorberrohrs - (Gemessen in Meter) - Der Außendurchmesser des Absorberrohrs ist das Maß des breitesten Teils des Rohrs, der in konzentrierenden Solarkollektoren Sonnenenergie sammelt.
Länge des Konzentrators - (Gemessen in Meter) - Die Konzentratorlänge ist das Maß für die physikalische Ausdehnung eines Solarkonzentrators, der das Sonnenlicht zur Energieumwandlung auf einen Empfänger fokussiert.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Massenstrom: 12 Kilogramm / Sekunde --> 12 Kilogramm / Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck: 122 Joule pro Kelvin pro Mol --> 122 Joule pro Kelvin pro Mol Keine Konvertierung erforderlich
Konzentrationsverhältnis: 0.8 --> Keine Konvertierung erforderlich
Von der Platte absorbierter Fluss: 98.00438 Joule pro Sekunde pro Quadratmeter --> 98.00438 Watt pro Quadratmeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Gesamtverlustkoeffizient: 1.25 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> 1.25 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Umgebungslufttemperatur: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Temperatur der Flüssigkeit am Einlass Flachkollektor: 124.424 Kelvin --> 124.424 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Kollektor-Effizienzfaktor: 0.095 --> Keine Konvertierung erforderlich
Außendurchmesser des Absorberrohrs: 1.992443 Meter --> 1.992443 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Länge des Konzentrators: 15 Meter --> 15 Meter Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar))) --> (12*122)*(((0.8*98.00438)/1.25)+(300-124.424))*(1-e^(-(0.095*pi*1.992443*1.25*15)/(12*122)))
Auswerten ... ...
qu = 2646.85287253066
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
2646.85287253066 Watt --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
2646.85287253066 2646.853 Watt <-- Nutzwärmegewinn
(Berechnung in 00.005 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von ADITYA RAW
DIT UNIVERSITÄT (DITU), Dehradun
ADITYA RAW hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!
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Geprüft von Anshika Arya
Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur
Anshika Arya hat diesen Rechner und 2500+ weitere Rechner verifiziert!

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Neigung der Reflektoren
​ LaTeX ​ Gehen Neigung des Reflektors = (pi-Neigungswinkel-2*Breitengradwinkel+2*Deklinationswinkel)/3
Nutzwärmegewinn im konzentrierenden Kollektor
​ LaTeX ​ Gehen Nutzwärmegewinn = Effektive Blendenfläche*Sonnenstrahlung-Wärmeverlust vom Kollektor
Maximal mögliches Konzentrationsverhältnis des 3-D-Konzentrators
​ LaTeX ​ Gehen Maximales Konzentrationsverhältnis = 2/(1-cos(2*Akzeptanzwinkel für 3D))
Maximal mögliches Konzentrationsverhältnis des 2-D-Konzentrators
​ LaTeX ​ Gehen Maximales Konzentrationsverhältnis = 1/sin(Akzeptanzwinkel für 2D)

Nutzwärmegewinn bei vorhandenem Kollektorwirkungsgrad Formel

​LaTeX ​Gehen
Nutzwärmegewinn = (Massenstrom*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck)*(((Konzentrationsverhältnis*Von der Platte absorbierter Fluss)/Gesamtverlustkoeffizient)+(Umgebungslufttemperatur-Temperatur der Flüssigkeit am Einlass Flachkollektor))*(1-e^(-(Kollektor-Effizienzfaktor*pi*Außendurchmesser des Absorberrohrs*Gesamtverlustkoeffizient*Länge des Konzentrators)/(Massenstrom*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))

Wie erzielen wir einen nutzbaren Wärmegewinn?

Der nutzbare Wärmegewinn ist nichts anderes als die Differenz zwischen der einfallenden (absorbierten) Strahlung und dem Wärmeverlust durch Konvektion, Rückstrahlung und Leitung.

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