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

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Guadagno di calore utile = (Portata di massa*Capacità termica specifica molare a pressione costante)*(((Rapporto di concentrazione*Flusso assorbito dalla piastra)/Coefficiente di perdita complessivo)+(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 assorbitore*Coefficiente di perdita complessivo*Lunghezza del concentratore)/(Portata di massa*Capacità termica specifica molare a pressione costante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp 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
Guadagno di calore utile - (Misurato in Watt) - Il guadagno di calore utile è la quantità di energia termica raccolta da un sistema di concentrazione solare, contribuendo all'efficienza della conversione dell'energia solare.
Portata di massa - (Misurato in Chilogrammo/Secondo) - La portata di massa è la misura della massa di fluido che passa attraverso una data superficie per unità di tempo, essenziale per analizzare il trasferimento di energia nei sistemi di energia solare.
Capacità termica specifica molare a pressione costante - (Misurato in Joule Per Kelvin Per Mole) - La capacità termica specifica molare a pressione costante è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di una mole di una sostanza a pressione costante.
Rapporto di concentrazione - Il rapporto di concentrazione è la misura di quanta energia solare viene concentrata da un collettore solare rispetto all'energia ricevuta dal sole.
Flusso assorbito dalla piastra - (Misurato in Watt per metro quadrato) - Il flusso assorbito dalla piastra è la quantità di energia solare catturata dalla piastra di un collettore a concentrazione, che influenza la sua efficienza nel convertire la luce solare in calore.
Coefficiente di perdita complessivo - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di perdita complessiva è definito come la perdita di calore dal collettore per unità di superficie della piastra assorbitrice e la differenza di temperatura tra la piastra assorbitrice e l'aria circostante.
Temperatura dell'aria ambiente - (Misurato in Kelvin) - La temperatura dell'aria ambiente è la misura della temperatura dell'aria che circonda un sistema di energia solare, che ne influenza l'efficienza e le prestazioni.
Collettore a piastra piana della temperatura del fluido in ingresso - (Misurato in Kelvin) - La temperatura del fluido in ingresso nel collettore piano è la temperatura del fluido che entra nel collettore piano, fondamentale per valutare l'efficienza del collettore negli impianti di energia solare.
Fattore di efficienza del collettore - Il fattore di efficienza del collettore è una misura dell'efficacia con cui un collettore solare converte la luce solare in energia utilizzabile, riflettendo le sue prestazioni nella raccolta di energia.
Diametro esterno del tubo assorbitore - (Misurato in Metro) - Il diametro esterno del tubo assorbitore è la misura della parte più larga del tubo che raccoglie l'energia solare nei collettori solari a concentrazione.
Lunghezza del concentratore - (Misurato in Metro) - La lunghezza del concentratore è la misura dell'estensione fisica di un concentratore solare, che concentra la luce solare su un ricevitore per la conversione dell'energia.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Portata di massa: 12 Chilogrammo/Secondo --> 12 Chilogrammo/Secondo Nessuna conversione richiesta
Capacità termica specifica 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: 98.00438 Joule al secondo per metro quadrato --> 98.00438 Watt per metro quadrato (Controlla la conversione ​qui)
Coefficiente di perdita complessivo: 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: 124.424 Kelvin --> 124.424 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Fattore di efficienza del collettore: 0.095 --> Nessuna conversione richiesta
Diametro esterno del tubo assorbitore: 1.992443 Metro --> 1.992443 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
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)))
Valutare ... ...
qu = 2646.85287253066
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
2646.85287253066 Watt --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
2646.85287253066 2646.853 Watt <-- Guadagno di calore utile
(Calcolo completato in 00.014 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Creato da ADITYA RAWAT
DIT UNIVERSITÀ (DITU), Dehradun
ADITYA RAWAT ha creato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Anshika Arya
Istituto nazionale di tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya ha verificato questa calcolatrice e altre 2500+ altre calcolatrici!

Collettori concentrati Calcolatrici

Inclinazione dei riflettori
​ LaTeX ​ Partire Inclinazione del riflettore = (pi-Angolo di inclinazione-2*Angolo di latitudine+2*Angolo di declinazione)/3
Utile guadagno di calore nel collettore a concentrazione
​ LaTeX ​ Partire Guadagno di calore utile = Area effettiva di apertura*Radiazione del raggio solare-Perdita di calore dal collettore
Rapporto di concentrazione massimo possibile del concentratore 3-D
​ LaTeX ​ Partire Rapporto di concentrazione massima = 2/(1-cos(2*Angolo di accettazione per 3D))
Rapporto di concentrazione massimo possibile del concentratore 2-D
​ LaTeX ​ Partire Rapporto di concentrazione massima = 1/sin(Angolo di accettazione per 2D)

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

​LaTeX ​Partire
Guadagno di calore utile = (Portata di massa*Capacità termica specifica molare a pressione costante)*(((Rapporto di concentrazione*Flusso assorbito dalla piastra)/Coefficiente di perdita complessivo)+(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 assorbitore*Coefficiente di perdita complessivo*Lunghezza del concentratore)/(Portata di massa*Capacità termica specifica molare a pressione costante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))

Come possiamo ottenere un guadagno di calore utile?

Il guadagno di calore utile non è altro che la differenza tra la radiazione incidente (assorbita) e il calore perso per convezione, riemissione e conduzione.

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