УДК 623

 

А.Ж. Жамалов, М.М. Кунелбаев

Алматинский институт энергетики и связи

 

Влияния коэффициента теплопередачи боковых стенок сотового гелиоколлектора на его эффективность

          

                В этой работе исследованны влияния коэффициента теплопередачи боковых 

               стенок сотового гелиоколлектора на его эффективность.

 

            The work a look a influence coefficient heat enter a side wall metallic corps helio collectors in effect ion. The corps isolate heat enter by means of rubber.

 

         Задача данного исследования является, определить коэффициент  теплопередачи боковых стенок гелиоколлектора, корпус которого изготовлен из металла (сталь), и теплоприёмник находится в непосредственном тепловом контакте с корпусом: установить влияние этого коэффициента на эффективность установки и сопоставить полученные результаты данными двух авторов.

 

         Для нахождения коэффициента теплопередачи боковых стенок рассматриваемого гелиоколлектора воспользуемся принципиальной схемой составляющих теплового баланса для элементарного участка боковой стенки корпуса длиной , толщиной , шириной  рис.1

         Сумма энергии поступающей на элементарный участок боковой стенки корпуса со стороны тепло приёмника  и поглощенной наружной поверхностью элементарного участка , равно сумме энергии выходящей из этого участка , и тепловых потерь , т.е.

                                      .                              (1)

         Для удобства балансовые уравнения для рассматриваемого элемента участка составляем отдельно для верхней и нижней (относительно теплоприёмника) частей боковых стенок корпуса высотой  и  вместо  в обозначение  воспользуемся индексами 1 и 2, соответствующими тепловым потерям боковых стенок корпуса для  и .

                                                           (2)

и

                                                           (3)

         Граничные условия к уравнениям 2 и 3 – равенство температур теплоприёмника и боковой стенки в точки их контакта  и пренебрежение теплопередачи через торцевую часть боковой стенки следствие   и  , т.е.

                                      , ,                                               (4)

                                      ,                                   (5)

          - средне рабочая температура теплоприёмника.

         Значения удельных тепловых потерь до рассматриваемых частей боковой стенки корпуса в соответствии с рис.1.

                                      ,                                  (6)

                                                                                      (7)

         где , – коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной                             поверхности боковой стенки;

         , – средние температуры воздушной прослойки между теплоприёмником и стеклом, а также наружного воздуха.

         Выражение (7) для простоты пренебрегаем тепловыми потерями нижней части боковой стенки в сторону теплоизоляции для корпуса.

         Уравнения (6) и (7) перепишем в виде

                                      ,                               (8)

                                      .                              (9)

         Делим обе части равенства (8) и (9) на  и находим лимит при

                                      ,                                                        (10)

                                      .                                              (11)

         С учетом (6) и (7) на основание закона Фурье для рассматривания чистой боковой стенки выражения (10) и (11) переписываем в виде

                                               ,                  (12)

                                      .                                   (13)

         Вводим обозначения

                                      ,                                      (14)

                                      ,                                                        (15)

                                      .                                                     (16)

         В соответствии с этим дифференциальные уравнения (12) и (13)

                                                                                     (17)

                                                                                   (18)

         Для определения тепловых потерь через основания верхней и нижней, относительно теплоприёмника частей боковой стенки, отнесённых к единице её длины, воспользуемся

                                      ,                                                     (19)

                                      ,                                                    (20)

                                      .                                    (21)

         Коэффициент теплопередачи боковых стенок корпуса

                                      .                            (22)

         Коэффициент теплопередачи от поверхности теплоприемника зависит от расстояния  и . Это говорит о том, что коэффициент теплопередачи от боковых стенок гелиоколлектора также зависит от условных температур, коэффициента теплопроводности и толщины боковых стенок.

 

 

 

 

                                    Список  литературы

1.Азимов С и др.// Гелиотехника. 1985.№4.С.54-58

2. Насонов Е.А., Крюкова Т.Н.// Гелиотехника.1985.№6.С.62-65

3.Колтун М.М. и др. Радиационные характеристики селективных покрытий в различных условиях эксплуатации.//1985.№6.С.70-72.