Науковий вісник НЛТУ України (Mar 2024)
Моделювання теплової ефективності гібридного геліоколектора в системі із тепловим акумулятором
Abstract
Розроблено підхід до моделювання теплової ефективності гібридного геліоколектора у системі з тепловим акумулятором, що дало змогу запропонувати нову гібридну систему теплопостачання. З'ясовано, що наукова спільнота пропонує істотно збільшити використання відновлювальних джерел енергії (ВДЕ), поступово відміняючи використання традиційних вуглецевих палив. Встановлено, що особливу увагу приділяють розвиткові сонячної енергетики, обсяги якої значно зросли за останні десятиліття. Тому передбачено, що згідно з європейськими енергетичними та кліматичними стратегіями, обсяги енергії, отриманої від сонячних джерел, планують істотно збільшити. Тому розроблено модель системи із гібридним сонячним колектором, що може одночасно виробляти теплову й електричну енергію. Отримано залежності зміни температур теплоносія в гібридному тепловому фотоелектричному геліоколекторі від часу опромінення його сонячною радіацією та охарактеризовано закономірності зміни їх у часі. А також, відповідно, вивчено зміну температури теплоносія у тепловому акумуляторі, як середню, так і в трьох умовних рівних частинах, за його висотою. Встановлено основні закономірності приросту температури, як у гібридному тепловому фотоелектричному геліоколекторі HTPC (англ. Home Theater Personal Computer), так і в тепловому акумуляторі за час проведення досліду. Охарактеризовано зміну миттєвої теплової потужності досліджуваного геліоколектора залежно від обраних чинників впливу. З'ясовано величину середнього коефіцієнта корисної дії та зміну його в часі під час проведення досліду. Встановлено зміну миттєвої питомої теплової потужності досліджуваної системи із HTFPC. Охарактеризовано закономірність зміни теплової ефективності цілої системи із HTFPC упродовж експерименту та з'ясовано ефективність цілої системи за нагромадженням теплової енергії в тепловому акумуляторі. Досліджено отримані основні теплофізичні параметри розробленої системи з гібридним тепловим фотоелектричним геліоколектором для подальшого використання у створенні методики розрахунку цієї системи. А опрацьовані результати досліджень системи з гібридним тепловим фотоелектричним геліоколектором дадуть можливість впроваджувати ці системи в реальних умовах для забезпечення енергією різних об'єктів.
Keywords
