OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE

1. OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE OIE-11

2. RAVNI PRIJEMNICI SA VAZDUHOM KAO NOSIOCEM TOPLOTE • Konstrukcijska koncepcija ravnih prijemnika Sunčeve energije kod kojih je vazduh nosilac toplote u suštini je istovetna onoj kod prijemnika sa tečnim nosiocem toplote. • Razlika je u konstrukciji apsorbera, koji je kod ovih prijemnika jednostavniji — nema potrebe za protokom rashladne tečnosti preko apsorbera (cevi, kanala), • to znatno doprinosi jednostavnosti i ekonomičnosti njihove primene.

3. Po načinu strujanja vazduha koji odvodi toplotu sa apsorbera prijemnici se dele na: • prijemnike kod kojih vazduh struji sa gornje strane apsorbera — u zoni između apsorbera i transparenta, • prijemnike kod kojih vazduh struji sa donje strane apsorbera — u zoni između apsorbera i termičke izolacije, • prijemnike kod kojih vazduh struji i sa prednje i sa zadnje strane apsorbera, • prijemnike kod kojih vazduh struji kroz posebne kanale na apsorberu.

4. Konstrukcije prijemnika

5. Energetski bilans • Analiza energetskog bilansa ravnog prijemnika sa tečnošću kao nosiocem toplote (sistem ploča-cev) utvrđene su opšte osnovne termodinamičke zavisnosti za ravan prijemnik, važe za većinu prijemnika u komercijalnoj primeni. • Posebno se mora odrediti izraz za efektivnost prijemnika F i, donekle, transformisati izraz za ukupan koeficijent gubitaka UL.

6. Toplotna šema prijemnika

7. Oznake • Ta — temperatura apsorbera u posmatranom preseku prijemnika, • Tf — temperatura vazduha — radnog fluida, • a2 — koeficijent prelaza toplote od apsorbera ka vazduhu, • a1 — koeficijent prelaza toplote od vazduha na transparentnu pokrivku, • Ut — koeficijent gubitaka toplote u okolinu • S - energija Sunčevog zračenja

8. Energetski bilans za transparentnu pokrivku, apsorber i vazduh

10. Zamenom se dobija

11. Koefcijent ar preko srednje temperature apsorbera

12. Re - broj • r - gustina vazduha, • w - brzina proticanja vazduha kroz prijemnik, • Af - poprečni presek prijemnika, • m - koeficijent dinamičke viskoznosti vazduha, • DH - hidraulički prečnik kanala, koji je za proticanje između ravnih ploča

13. Koeficijenti prelaza toplote • Za obezbeđenje turbulentnog strujanja vazduha među dvema ravnim pločama, zagrevanje s jedne strane može se prema Keisu ostvariti pri sledećem uslovu:

14. Za potpuno razvijeno turbulentno strujanje • Po Keisu

15. Za laminarno strujanje

16. Koeficijent prelaza toplote

17. Temperatura vazduha na izlazu iz prijemnika

18. TOPLOTNI KAPACITET RAVNIH PLOČASTIH PRIJEMNIKA • Tehnički sistemi za prijem energije Sunčevog zračenja rade kao toplotne mašine u vrlo nestacionarnim uslovima — s obzirom na to da su i spoljna dejstva nestacionarna. • Nestacionarnost energetskog priliva i gubitaka zbog promene spoljnih dejstava ima direktan uticaj na režim rada kako samog prijemnika, tako i celog sistema.

19. TOPLOTNI KAPACITET RAVNIH PLOČASTIH PRIJEMNIKA • Energetske oscilacije kod ovakvih sistema imaju osetniji uticaj na nestacionaran rad prijemnika, odnosno prijemnog sistema, • dok na sekundarni — eksploatacioni krug sistema ove oscilacije imaju manji uticaj zahvaljujući primeni odgovarajućih inženjersko-konstruktorskih mera (jednostepena ili višestepena akumulacija toplote - • koja u solarnom sistemu ima funkciju zamajca u motoru).

20. Nestacionarnost rada • Uticaji koji uzrokuju nestacionaran režim rada prijemnika mogu se svrstati, u zavisnosti od situacije, u dve osnovne grupe: • nestacionarnost izazvana zagrevanjem prijemnika od njegove najniže temperature - ujutru, do radne (dnevne) temperature, i • nestacionarnost izazvana spoljnim dnevnim promenama Sunceve radijacije i promenama brzine vetra.

21. Nestacionarnost rada • Brzina nastanka nestacionarnog režima rada prijemnika, iz aspekta prijema (unutrašnja posledica spoljne promene), • u direktnoj je zavisnosti od mase prijemnika (u užem smislu), • i od mase prijemnog sistema (u širem smislu), što je od značaja za određivanje njihove toplotne inercije

22. Matematički model • U suštini, toplotni kapacitet prijemnika se matematički veoma teško može uobličiti s obzirom na karakter promena temperatura unutar sistema prijemnika i karaktera spoljnih promena. • Uz pretpostavku • da tečnost u cevima prijemnika, apsorber i izolacija ispod apsorbera imaju istu temperaturu, • a transparentna pokrivka da ima konstantnu i različitu temperaturu od apsorbera — • može se odrediti jednačina energetskog bilansa za navedene elemente prijemnika:

23. Efektivni toplotni kapacitet prijemnika • Toplotni akumulacioni kapacitet prijemnika je pri tom zanemarljiv

24. Temperaturni pokazatelj rada • Područje primenljivosti solarnih tehničkih sistema u razlicitim toplotnim pro-cesima u velikoj meri zavisi od radnih temperatura koje se u njima mogu ostvariti

25. Maksimalne temperature

26. Specifična korisna snaga prijemnika

27. Iz prethodnih jednačina se dobija