Czasopismo | CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA | Rocznik 2016 - zeszyt 4

Eksperymentalne badania prototypowego pasywnego powietrznego kolektora słonecznego

10.15199/9.2016.4.2

nr katalogowy: 97629
10.15199/9.2016.4.2

W artykule przedstawiono wyniki badań prototypu powietrznego płaskiego pasywnego kolektora słonecznego. Kolektor o konstrukcji skrzynkowej o wymiarach 1,04 × 2,08 × 0,18 m (szer.× wys. × gł.) wykonany był z blachy aluminiowej. Do kolektora powietrze dopływało kanałem o średnicy 110 mm i długości 0,5 m. Kanał wypływu ogrzanego powietrza wykonano z rury o średnicy 130 mm i długości 0,5 m. Skrzynię kolektora zamknięto szybą solarną o grubości 3,2 mm. Badania prototypu przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych przy konwekcyjnym przepływie powietrza przez skrzynię kolektora. Źródłem energii dostarczanej do kolektora były promienniki podczerwieni o zakresie natężenia promieniowania I = 0÷550 W/m2. Celem badań było wyznaczenie mocy cieplnej kolektora w zależności od natężenia promieniowania. W wyniku badań określono, że w warunkach maksymalnego natężenia promieniowania (I = 550 W/m2) średnia prędkość powietrza w kanale dolotowym wynosiła w = 1,0 m/s, objętościowe natężenie przepływu powietrza η = 28 m3/h, moc cieplna kolektora wynosiła Q = 474 W a sprawności konwersji energii η = 43%.1. Wprowadzenie Słońce jest najjaśniejszym obiektem na niebie i głównym źródłem energii docierającej na Ziemię. Energia promieniowania słonecznego podlega konwersji: fototermicznej (na ciepło), fotowoltaicznej (na prąd) oraz fotobiochemicznej (na energię wiązań biochemicznych) [17], [29]. Metody konwersji fototermicznej dzieli się na: - pasywne, czyli nie wymagające dodatkowego źródła energii napędowej (w tym do napędu np.: pomp, wentylatorów). Wśród przykładów pasywnych metod wykorzystania energii słonecznej wyróżnia się: ogrzewanie budynku za pomocą odpowiednio skonstruowanych przegród (np.: szklanych), suszenie płodów rolnych; bezpośrednie ogrzewanie wody w zbiorniku; akumulację ciepła w przegrodach budowlanych; chłodzenie pasywne z wykorzystaniem, np. parowania wody, - aktywne, czyli przetwarzające energię słoneczną w ciepło w specja[...]

Bibliografia

[1] Afriyie, J. K., M. A A Nazha, H. Rajakaruna, i F. K. Forson. 2009. "Experimental investigations of a chimney-dependent solar crop dryer." Renewable Energy 34 (1) : 217-22.
[2] Alvarez, G., J. Arce, L. Lira, i M. R. Heras. 2004. "Thermal performance of an air solar collector with an absorber plate made of recyclable aluminum cans." Solar Energy 77 (1) : 107-13.
[3] Arce, J., M. J. Jiménez, J. D. Guzmán, M. R. Heras, G. Alvarez, i J. Xamán. 2009. "Experimental study for natural ventilation on a solar chimney." Renewable Energy 34 (12) : 2928-34.
[4] Benli, Huseyin. 2013. "Experimentally derived efficiency and exergy analysis of a new solar air heater having different surface shapes." Renewable Energy 50. Elsevier Ltd : 58-67.
[5] Benli, Huseyin, i Aydin Durmus. 2009. "Performance analysis of a latent heat storage system with phase change material for new designed solar collectors in greenhouse heating." Solar Energy 83 (12) : 2109-19.
[6] Bouadila, Salwa, Sami Kooli, Mariem Lazaar, Safa Skouri, i Abdelhamid Farhat. 2013. "Performance of a new solar air heater with packed-bed latent storage energy for nocturnal use." Applied Energy 110. Elsevier Ltd : 267-75.
[7] Chen, Z. D., P. Bandopadhayay, J. Halldorsson, C. Byrjalsen, P. Heiselberg, i Y. Li. 2003. "An experimental investigation of a solar chimney model with uniform wall heat flux." Building and Environment 38 (7) : 893-906.
[8] Duffie, John A., i William A. Beckman. 2013. Solar Engineering of Thermal Processes, 4th Edition. Wiley.
[9] Dutkowski, Krzysztof, Piotr Piątkowski. 2015. "Badania eksperymentalne prototypowego, pasywnego powietrznego kolektora słonecznego z pokryciem poliwęglanem komorowym." Instal 3 (360) : 17-22.
[10] El-Sawi, A. M., A. S. Wifi, M. Y. Younan, E. A. Elsayed, i B. B. Basily. 2010. "Application of folded sheet metal in flat bed solar air collectors." Applied Thermal Engineering 30 (8-9). Elsevier Ltd : 864-71.
[11] Esen, Hikmet, Filiz Ozgen, Mehmet Esen, Abdulkadir Sengur. 2009. "Modelling of a new solar air heater through least-squares support vector machines." Expert Systems with Applications 36 (7). Elsevier Ltd : 10673-82.
[12] Fudholi, A., K. Sopian, M. H. Ruslan, M. A. Alghoul, i M. Y. Sulaiman. 2010. "Review of solar dryers for agricultural and marine products." Renewable and Sustainable Energy Reviews 14 (1) : 1-30.
[13] Gan, Guohui. 2006. "Simulation of buoyancy-induced flow in open cavities for natural ventilation." Energy and Buildings 38 (5) : 410-20.
[14] Gill, R. S., Sukhmeet Singh, i Parm Pal Singh. 2012. "Low cost solar air heater." Energy Conversion and Management 57. Elsevier Ltd : 131-42.
[15] Karim, M. A., i M. N A Hawlader. 2004. "Development of solar air collectors for drying applications." Energy Conversion and Management 45 (3) : 329-44.
[16] Karim Md Azharul, i M. N A Hawlader. 2006. "Performance evaluation of a v-groove solar air collector for drying applications." Applied Thermal Engineering 26 (1) : 121-30.
[17] Lewandowski Witold Marek. 2007. "Proekologiczne odnawialne źródła energii". Warszawa: Wydawnictwo WNT.
[18] Maneewan, S., J. Khedari, B. Zeghmati, J. Hirunlabh, i J. Eakburanawat. 2003. "Experimental investigation on generated power of thermoelectric roof solar collector." International Conference on Thermoelectrics, ICT, Proceedings 2003-Janua : 574-77.
[19] Miyazaki, T., A. Akisawa, T. Kashiwagi. 2006. "The effects of solar chimneys on thermal load mitigation of office buildings under the Japanese climate." Renewable Energy 31 (7) : 987-1010.
[20] Nematollahi, Omid, Pourya Alamdari, i Mohammad Reza Assari. 2014. "Experimental investigation of a dual purpose solar heating system." Energy Conversion and Management 78. Elsevier Ltd : 359-66.
[21] Ozgen, Filiz, Mehmet Esen, i Hikmet Esen. 2009. "Experimental investigation of thermal performance of a double-flow solar air heater having aluminium cans." Renewable Energy 34 (11). Elsevier Ltd : 2391-98.
[22] Peng, Donggen, Xiaosong Zhang, Hua Dong, i Kun Lv. 2010. "Performance study of a novel solar air collector." Applied Thermal Engineering 30 (16). Elsevier Ltd : 2594-2601.
[23] PN EN ISO 9488. Solar Energy - Vocabulary.
[24] Ramani, B. M., Akhilesh Gupta, Ravi Kumar. 2010. "Performance of a double pass solar air collector." Solar Energy 84 (11). Elsevier Ltd : 1929-37.
[25] Ryan, D., i S. A M Burek. 2010. "Experimental study of the influence of collector height on the steady state performance of a passive solar air heater." Solar Energy 84 (9). Elsevier Ltd : 1676-84.
[26] Tanaka, Hiroshi, Yasuhito Nakatake, i Masahito Tanaka. 2005. "Indoor experiments of the vertical multiple-effect diffusion-type solar still coupled with a heat-pipe solar collector." Desalination 177 (1-3) : 291-302.
[27] Toure, Siaka. 2001. "Characteristic temperatures in a natural convection solar air heater." Energy Conversion and Management 42 (9) : 1157-68.
[28] Yusoff, Wardah Fatimah Mohammad, Elias Salleh, Nor Mariah Adam, Abdul Razak Sapian, i Mohamad Yusof Sulaiman. 2010. "Enhancement of stack ventilation in hot and humid climate using a combination of roof solar collector and vertical stack." Building and Environment 45 (10). Elsevier Ltd : 2296-2308.
[29] Zapałowicz, Zbigniew, i J Nowakowski. 2001. "Ocena możliwości zastosowania ogniw fotowoltaicznych w województwie zachodniopomorskim na podstawie danych doświadczalnych." Instal 1 (203) : 13-16.
[30] "Zasada działania pasywnych kolektorów powietrznych PPHU «Flow-ex» Sp. z o.o." http://flow-ex.pl/zasada-dzia-ania.html.
[31] Zhai, X. Q., Y. J. Dai, R. Z. Wang. 2005. "Experimental investigation on air heating and natural ventilation of a solar air collector." Energy and Buildings 37 (4) : 373-81.
[32] Zhou, Yan, Guang E. Jing, Xiao Hui Liu, i Qing Ling Li. 2011. "Research for ventilation properties of solar chimney with vertical collector." Procedia Environmental Sciences 11 (PART C) : 1072-77.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 97629 "Eksperymentalne badania p..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - e-zeszyt (pdf) 2016-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.00 zł

Prenumerata

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Promocja
Nowość

360.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2016-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma