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

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✖La portata massica è la massa spostata nell'unità di tempo.ⓘ Portata di massa [m]			+10% -10%
✖La capacità termica specifica molare a pressione costante (di un gas) è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 mol del gas di 1 °C alla pressione costante.ⓘ Calore specifico molare a pressione costante [C_{p molar}]			+10% -10%
✖Il rapporto di concentrazione è definito come il rapporto tra l'area effettiva dell'apertura e l'area superficiale dell'assorbitore.ⓘ Rapporto di concentrazione [C]			+10% -10%
✖Il flusso assorbito dalla piastra è definito come il flusso solare incidente assorbito dalla piastra assorbitrice.ⓘ Flusso assorbito dalla piastra [S_flux]			+10% -10%
✖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 temperatura dell'aria ambiente è la temperatura del mezzo circostante.ⓘ Temperatura dell'aria ambiente [T_a]			+10% -10%
✖Il collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso è definito come la temperatura alla quale il liquido entra nel collettore a piastra piana del liquido.ⓘ Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso [T_fi]			+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 [F′]			+10% -10%
✖Il diametro esterno del tubo assorbitore è la misura dei bordi esterni del tubo che passa per il suo centro.ⓘ Diametro esterno del tubo di assorbimento [D_o]			+10% -10%
✖La lunghezza del concentratore è la lunghezza del concentratore da un'estremità all'altra.ⓘ Lunghezza del concentratore [L]			+10% -10%

✖Il guadagno di calore utile è definito come la velocità di trasferimento del calore al fluido di lavoro.ⓘ Utile guadagno di calore quando è presente il fattore di efficienza del collettore [q_u]

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Formula

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

Formula

q u = (m \cdot C p molar) \cdot ((\frac{C \cdot S flux}{U l}) + (T a - T fi)) \cdot (1 - e^{- \frac{F′ \cdot π \cdot D o \cdot U l \cdot L}{m \cdot C p molar}})

Esempio

12316.88 W = (12 kg/s \cdot 122 J/K*mol) \cdot ((\frac{0.8 \cdot 98 J/sm²}{1.25 W/m²*K}) + (300 K - 10 K)) \cdot (1 - e^{- \frac{0.3 \cdot π \cdot 2 m \cdot 1.25 W/m²*K \cdot 15 m}{12 kg/s \cdot 122 J/K*mol}})

Calcolatrice

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

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

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)))
q_u = (m*C_{p molar})*(((C*S_flux)/U_l)+(T_a-T_fi))*(1-e^(-(F′*pi*D_o*U_l*L)/(m*C_{p molar})))
Questa formula utilizza 2 Costanti, 11 Variabili

Costanti utilizzate

pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288
e - Costante di Napier Valore preso come 2.71828182845904523536028747135266249

Variabili utilizzate

Utile guadagno di calore - (Misurato in Watt) - Il guadagno di calore utile è definito come la velocità di trasferimento del calore al fluido di lavoro.
Portata di massa - (Misurato in Chilogrammo/Secondo) - La portata massica è la massa spostata nell'unità di tempo.
Calore specifico molare a pressione costante - (Misurato in Joule Per Kelvin Per Mole) - La capacità termica specifica molare a pressione costante (di un gas) è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 mol del gas di 1 °C alla pressione costante.
Rapporto di concentrazione - Il rapporto di concentrazione è definito come il rapporto tra l'area effettiva dell'apertura e l'area superficiale dell'assorbitore.
Flusso assorbito dalla piastra - (Misurato in Watt per metro quadrato) - Il flusso assorbito dalla piastra è definito come il flusso solare incidente assorbito dalla piastra assorbitrice.
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.
Temperatura dell'aria ambiente - (Misurato in Kelvin) - La temperatura dell'aria ambiente è la temperatura del mezzo circostante.
Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso - (Misurato in Kelvin) - Il collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso è definito come la temperatura alla quale il liquido entra nel collettore a piastra piana del liquido.
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.
Diametro esterno del tubo di assorbimento - (Misurato in Metro) - Il diametro esterno del tubo assorbitore è la misura dei bordi esterni del tubo che passa per il suo centro.
Lunghezza del concentratore - (Misurato in Metro) - La lunghezza del concentratore è la lunghezza del concentratore da un'estremità all'altra.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Portata di massa: 12 Chilogrammo/Secondo --> 12 Chilogrammo/Secondo Nessuna conversione richiesta
Calore specifico molare a pressione costante: 122 Joule Per Kelvin Per Mole --> 122 Joule Per Kelvin Per Mole Nessuna conversione richiesta
Rapporto di concentrazione: 0.8 --> Nessuna conversione richiesta
Flusso assorbito dalla piastra: 98 Joule al secondo per metro quadrato --> 98 Watt per metro quadrato (Controlla la conversione qui)
Coefficiente di perdita globale: 1.25 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 1.25 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura dell'aria ambiente: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Fattore di efficienza del collettore: 0.3 --> Nessuna conversione richiesta
Diametro esterno del tubo di assorbimento: 2 Metro --> 2 Metro Nessuna conversione richiesta
Lunghezza del concentratore: 15 Metro --> 15 Metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

q_u = (m*C_{p molar})*(((C*S_flux)/U_l)+(T_a-T_fi))*(1-e^(-(F′*pi*D_o*U_l*L)/(m*C_{p molar}))) --> (12*122)*(((0.8*98)/1.25)+(300-10))*(1-e^(-(0.3*pi*2*1.25*15)/(12*122)))

Valutare ... ...

q_u = 12316.8826134102

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

12316.8826134102 Watt --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

12316.8826134102 ≈ 12316.88 Watt <-- Utile guadagno di calore

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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