| Lieu du site : Accueil >> Nom d'utilisateur S'il vous plaît |
| Nom d'utilisateur S'il vous plaît |
tube a vide |
caloduc
|
calculs d'efficacite |
|
|
Tubes de l'absorbeur sont des chauffe-eau solaire. Ils absorbent l'énergie solaire à le transformer en chaleur pour le chauffage de l'eau. Tubes de ont déjà été utilisés pendant des années en Allemagne, le Canada, la Chine et le Royaume-Uni. Il existe plusieurs types de tubes sous vide en usage dans l'industrie solaire. collectionneurs Micoe utilisation la plus courante "bi-tube de verre". Ce type de tube est choisi pour sa fiabilité, performance et faible coût de fabrication.
Chaque tube sous vide se compose de deux tubes de verre en verre de borosilicate extrêmement forte. Le tube extérieur est transparent permettant aux rayons de lumière à travers avec une réflexion minimale. Le tube intérieur est recouvert d'un revêtement spécial sélective (Al-N/Al) qui présente une excellente absorption du rayonnement solaire et des propriétés de réflexion minimal. Le sommet des deux tubes sont soudés ensemble et l'air contenu dans l'espace entre les deux couches de verre est pompé tout en exposant le tube à des températures élevées. Cette "évacuation" des gaz forme un vide, qui est un facteur important dans la performance des tubes évacués.
S'il vous plaît
Pourquoi un vide? Comme vous le savez si vous avez utilisé un doublé de verre thermos, un vide est un excellent isolant. Ceci est important car une fois que le tube sous vide absorbe le rayonnement du soleil et la convertit en chaleur, nous ne voulons pas le perdre! Le vide permet d'atteindre cet objectif. Les propriétés d'isolation sont tellement bons que tout l'intérieur du tube peut être 150oC / 304oF, le tube extérieur est froid au toucher. Cela signifie que les chauffe-eau évacuée tube peut bien fonctionner, même par temps froid lorsque les capteurs plans de mauvais résultats en raison de la perte de chaleur (dans des conditions de Delta-T élevé).
Afin de maintenir le vide entre les deux couches de verre, une méthode de lecture de baryum est utilisé (le même que dans des tubes de télévision). Lors de la fabrication du tube évacué cette getter est exposé à des températures élevées ce qui provoque le fond du tube sous vide pour être revêtue d'une couche pure de baryum. Cette couche de baryum absorbe activement toute CO, CO2, N2, O2, H2O et H2 à-gazé des tubes sous vide pendant le stockage et l'exploitation, contribuant ainsi à maintenir le vide. La couche de baryum fournit également un indicateur visuel clair de l'état vide. La couche argentée de baryum devient blanc si le vide n'est jamais perdu. Il est donc facile de déterminer si oui ou non un tube est en bon état. Voir l'image ci-dessous.
tubes sous vide sont alignés parallèlement, l'angle de montage dépend de la latitude de votre position. Dans une orientation Nord-Sud, les tubes peuvent suivre passivement la chaleur du soleil toute la journée. Dans une orientation Est-Ouest, ils peuvent suivre le soleil toute l'année.

L'efficacité d'un chauffe-eau évacuée est tributaire d'un certain nombre de facteurs, une importante étant le niveau de rayonnement sous vide (insolation) dans votre région. Pour en savoir plus sur l'insolation et les valeurs moyennes de votre région cliquez ici.

|
|
Les caloducs peut sembler un concept nouveau, mais vous utilisez probablement tous les jours et ne savent même pas. Ordinateur portable en utilisant souvent caloducs petite pour conduire la chaleur loin de la CPU, et le système de conditionnement d'air utilisent couramment des caloducs pour la conduction thermique.
Le principe de fonctionnement du caloduc est en fait très simple.
Structure et Principe
Le caloduc est creux avec l'espace intérieur vide, une grande partie le même que le tube solaire. Dans ce cas, l'isolation n'est pas le but, mais plutôt de modifier l'état du liquide à l'intérieur. A l'intérieur du caloduc est une petite quantité d'eau purifiée et des additifs spéciaux. Au bout de la mer niveau de l'eau à 100 ° C (212F), mais si vous grimpez au sommet d'une montagne la température d'ébullition sera moins que 100 ° C (212F). Cela est dû à la différence de pression d'air.
Sur la base de ce principe d'eau bouillante à une température inférieure à la pression de l'air a diminué, en évacuant le caloduc, nous pouvons obtenir le même résultat. Les tuyaux de chaleur utilisés dans les capteurs solaires ont une AP point d'ébullition de 30 ° C seulement (86 ° F). Ainsi, lorsque le caloduc est chauffé au-dessus 30 ° C (86 ° F) l'eau se vaporise. Ce va verser rapidement monte dans le haut de la chaleur à tubes de transfert de chaleur. Comme la chaleur est perdue au niveau du condenseur (en haut), le va verser condense pour former un liquide (eau) et retourne au fond de la pipe de chaleur à nouveau répéter le processus.
A température ambiante, l'eau forme une petite boule, un peu comme le mercure ne lorsque déversé sur une surface plane à la température ambiante. Lorsque le caloduc est ébranlée, le ballon d'eau peut être entendu à l'intérieur de cliquetis. Bien qu'il soit juste de l'eau, cela ressemble à un morceau de métal à l'intérieur de cliquetis.
Cette explication rend caloducs son très simple. Un tube creux en cuivre avec un peu d'eau à l'intérieur, et l'air aspiré! C'est exact, mais pour atteindre ce résultat de plus de 20 procédés de fabrication sont nécessaires et avec un contrôle qualité strict.
Contrôle de la qualité
La qualité des matériaux et le nettoyage est extrêmement important pour la création d'un caloduc de bonne qualité. S'il ya des impuretés dans le tuyau de chaleur, il sera l'effet de la performance. La pureté du cuivre lui-même doit également être très élevé, ne contenant que des traces d'oxygène et d'autres éléments. Si le cuivre contient trop d'oxygène ou d'autres éléments, ils seront lessivés dans le vide formant une poche d'air dans le haut du caloduc. Cela a pour effet de déplacer le point le plus chaud de caloduc (de la fin du condenseur de la chaleur) vers le bas loin du condenseur. Ceci est évidemment préjudiciable à la performance, d'où la nécessité de n'utiliser que du cuivre de très haute pureté.
Souvent caloducs utilisation d'une mèche ou d'un système capillaire à l'aide du flux du liquide, mais pour les tuyaux de chaleur utilisés dans les capteurs solaires Micoe ce système n'est pas nécessaire que la surface intérieure du cuivre est extrêmement lisse, qui permet la circulation efficace de l'arrière liquide vers le bas. Aussi caloducs Micoe ne sont pas installés horizontalement. Les caloducs peuvent être conçus pour transférer la chaleur à l'horizontale, mais le coût est beaucoup plus élevé.
Le caloduc utilisé dans les capteurs solaires Micoe comprend deux composants en cuivre, l'arbre et le condenseur. Avant l'évacuation, le condenseur est brasée à l'arbre. Notez que le condenseur a un diamètre beaucoup plus grand que l'arbre, c'est d'offrir une grande surface sur laquelle le transfert de chaleur à l'en-tête peuvent survenir. Le cuivre utilisé est en cuivre sans oxygène, assurant ainsi une excellente durée de vie et de la performance.
Chaque tuyau est testé pour la chaleur des performances de transfert de chaleur et exposés à 250oC (482oF) des températures avant d'être approuvé pour utilisation. Pour cette raison, les caloducs en cuivre sont relativement doux. Les caloducs qui sont très raides n'ont pas été exposés à des tests de qualité tels strictes, et peut former une poche d'air dans le haut au fil du temps, ce qui réduit considérablement les performances de transfert de chaleur.
Protection contre le gel
Même si le caloduc est un vide et le point d'ébullition a été réduite à seulement 25-30oC (86 ° F), le point de congélation est toujours la même chose que de l'eau au niveau de la mer, à 0 ° C (32 ° F). Parce que le caloduc est situé dans le tube en verre sous vide, bref températures de nuit aussi bas que-20oC (14oF) n'entraînera pas le caloduc de geler. Plain caloducs eau sera endommagé par la congélation répétée. L'eau utilisée dans les tuyaux de chaleur Micoe gèle encore dans des conditions froides, mais il gèle de manière contrôlée qui ne provoque pas de gonflement de la tuyauterie en cuivre.
|
|
performance Chauffe-eau solaire est souvent présenté comme un graphique, ou un ensemble de trois variables de performance. Les valeurs peuvent être fournis en fonction de la superficie brute, surface d'ouverture ou de la zone d'absorption. En Europe, l'ouverture ou l'amortisseur est souvent utilisé, aux États-Unis, la superficie brute est souvent utilisé. Il ne compte pas vraiment quelles valeurs est utilisé, aussi longtemps que vous utilisez la valeur correcte. ie. Ne pas utiliser région de l'amortisseur lorsque vous utilisez les valeurs de performance basée sur la superficie brute.
Pour ajuster l'un à l'autre, multiplier par la différence de taille.
ie. Si aire de l'absorbeur = surface 0.6m2 et brut = 1.1m2 alors (1.1/0.6 = 1,83), afin de multiplier les factorsby 1,83 performance pour convertir du brut au absorbeur.
Les trois variables de performance pour le Micoe capteur solaire fournie par le laboratoire d'essais SPF en Suisse (rapport SPF C632LPEN) sont les suivants (pour les calculs de métriques, basée sur la surface absorbante):
Conversion Factor: h0 = 0.717
Loss Coefficient: a1 = 1.52 W/(m2K)
Loss Coefficient: a2 = 0.0085 W/(m2K2)
Ainsi que les trois variables de performance ci-dessus, le niveau d'ensoleillement (G) en watts / m 2, la température ambiante (Ta) et température moyenne du collecteur (Tm) doit être connu. Ces valeurs donnent la valeur x, parfois présenté comme T * m, utilisé dans la formule ci-dessous.

(D'autres formes légèrement différentes de cette formule sont utilisés, mais donner le même résultat)
Comment utiliser la formule?
Sur la base de la température ambiante, température moyenne du collecteur et le niveau d'ensoleillement, tout d'abord calculer la valeur de X.
Par exemple. A 14 heures 40, une température ambiante de 25 ° C (77oF); moyenne température de l'eau [(Tinlet + Texit) / 2] de 50 ° C (122 ° F); niveau d'isolation de 800Watts/m2 (252Btu/ft2).

Maintenant, entrez toutes les valeurs dans la formule:

Le rendement de conversion solaire pour ce point précis dans le temps et un ensemble de conditions environnementales est de 66,3%. C'est: 66,3% de l'énergie fournie par le soleil est réellement utilisée pour chauffer l'eau.
Bas sur l'hypothèse que ces trois facteurs de l'environnement (G, Tm et Ta) sont stables pour une période d'une heure, puis 800 x 0,663 = 530,4 Watts d'énergie par m2 de surface d'absorbeur sera utilisée pour chauffer l'eau (168Btu/ft2 ). 530.4Watts est équivalent à 456kcal, ce qui pourrait chauffer 100 litres d'eau par 4.56oC (20 gallons par 10.9oF)
Voici un graphique représentant les courbes de rendement pour le Micoe capteur solaire à trois niveaux différents d'insolation, de 0 à 80 ° C delta-t. Dans la plupart des cas, les valeurs de delta-t sera de l'ordre de 20-50oC, avec des valeurs plus élevées présents au chauffage à haute température pour les applications d'un tel refroidissement par absorption ou par temps très froid. Sauf lorsque le delta-t est nulle, le rendement de conversion dépend des niveaux d'insolation, avec plus d'ensoleillement donnant des niveaux plus élevés de conversion solaire.
En réalité, la température ambiante fluctue, et la température de collecteur sera progressivement augmenter à mesure que l'eau est chauffée. En outre les niveaux d'insolation peut fluctuer avec une couverture nuageuse intermittent. Afin de calculer plus précisément la production d'énergie par jour / mois / année une série plus complète de données sur l'environnement doit être considéré et de nombreux calculs de performance (à l'heure) tout au long de la journée prises. Votre distributeur local Micoe peuvent fournir des estimations de la performance mensuelle et annuelle moyenne, la production de chaleur et donc l'apport solaire pour votre emplacement.
Un facteur qui n'est pas pris en compte dans les calculs de performance droite ci-dessus, est l'effet des valeurs IAM transversale ou longitudinale (angle d'incidence Modifier). Considérant IAM est important que pour les collectionneurs Micoe solaire, il représente le plus un supplément de 25% au total par jour les valeurs de sortie de chaleur. S'il vous plaît lisez la section ci-dessous pour en savoir plus sur IAM.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|