Основные условные обозначения и сокращения…………….………….… 9
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….……….… 11
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ,
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, МОДЕЛИ ТЕПЛОВОГО
РАСЧЕТА И ТЕСТИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ СОЛНЕЧНЫХ
КОЛЛЕКТОРОВ ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В
СИСТЕМАХ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ……………………….... 23
§1.1. Основные конструктивные решения ЛПТП ПСК для нагрева
ЖТН………………………………………………………………….. 24
§1.2. Основные теплотехнические параметры ПСК……………………… 31
§1.2.1. Приведенный коэффициент суммарных тепловых потерь ЛПТП
ПСК в окружающую среду…………………………………………... 32
§1.2.2. Коэффициент тепловой эффективности ЛПТП ……………...…… 38
§1.2.3. Поглощательная способность СИ поверхности ЛПТП ……….…. 41
§1.2.4. Эффективная приведенная теплоемкость ПСК для нагрева ЖТН 45
§1.3. Анализ существующих тепловых моделей ПСК для нагрева ЖТН
и СГВС на их основе …………………………………..……………. 48
§1.4. Методы теплового тестирования ПСК для нагрева ЖТН………..… 54
§1.5. Состояние исследований по тепловой оптимизации основных
конструктивных и режимных параметров ПСК для нагрева ЖТН 60
Выводы по первой главе и постановка задачи исследования ..………….. 64
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЧАСТИЧНОГО
ПОГЛОЩЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ТЕПЛО ЭНЕРГИИ
СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В
СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ ПОКРЫТИЯХ КОРПУСА ПЛОСКИХ
СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ПРИ НАЛИЧИИ В НИХ
ВНУТРЕННЕГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА ………………………………… 68
§2.1. Формирование ВИТ в СП ПСК и распределение его мощности по
их толщине…………………………………………….….…….…….. 68
§2.2. Температурное поле и тепловые потоки на внутренней и наружной
поверхностях СП корпуса ПСК при наличии в нем ВИТ ………… 74
§2.3. Влияние коэффициента ослабления СИ СП корпуса на температур
его внутренней и наружной поверхностей ……………………….. 80
§2.4. Влияние коэффициентов ослабления СИ материала СП корпуса
ПСК и отражательной способности СИ поверхности ЛПТП на
тепловые потоки через его внутреннюю и наружную поверхности 84
§2.5. Эффективный коэффициент тепловых потерь ЛПТП в
окружающую среду через СП корпуса ПСК ………………………. 90
§2.6. Температурная зависимость эффективного коэффициента тепловых
потерь ЛПТП в окружающую среду через СП корпуса ПСК.…..… 93
§2.7. Выводы по второй главе……………………………………….…… 102
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В
ЛИСТОТРУБНЫХ ЛУЧЕПОГЛОЩАЮЩИХ ТЕПЛООБМЕННЫХ
ПАНЕЛЯХ ПЛОСКИХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ДЛЯ
НАГРЕВА ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ …………………………… 103
§3.1. Эффективная приведенная поглощательная способность СИ
зачерненной поверхностью ЛПТП ПСК …………………………… 103
§3.2. Тепловая модель ЛПТП для определения ее среднерабочей
температуры бесконтактным методом и приведенного
коэффициента тепловых потерь в окружающую среду при
отсутствии ВИТ в СП ……………………….……………………… 106
§3.3. Учет влияния частичного поглощения и преобразования в тепло
СИ, проходящего через СП ПСК, на среднерабочую температуру
и приведенный коэффициент тепловых ЛПТП в окружающую
среду ……………………………………………………………..…… 110
§3.4. Тепловая модель ЛПТП для определения усредненной по длине ее
ТОК среднемассовой температуры теплоносителя и
коэффициента ее тепловой эффективности ……………………….. 112
§3.5. Численная реализация предложенных тепловых моделей. Анализ и
обсуждение полученных результатов ……………………………… 118
§3.6. Комплексная оптимизация межтрубного расстояния и расхода
теплоносителя через ТОК листотрубных ЛПТП ПСК …….….… 121
§3.7. Влияние теплотехнических параметров листотрубных ЛПТП ПСК
для нагрева ЖТН на оптимальное значение их межтрубного
расстояния…………………………………………………………… 134
Выводы по третьей главе……………………………………………….….. 139
ГЛАВА 4. РАЗВИТИЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКИ
РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ
СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОГО
ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В НАТУРНЫХ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ
УСЛОВИЯХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ОСНОВНЫХ
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ……………………………… 140
§4.1. Методика проведения теплового тестирования ПСК для нагрева
ЖТН в околополуденные часы светового дня ………………….… 142
§4.2. Методика, порядок проведения и ускоренной обработки
результатов теплового тестирования ПСК для нагрева ЖТН для
определения значений их основных теплотехнических
показателей.......................................................................................... 147
§ 4.3. Определение теплотехнических характеристик ПСК для нагрева
ЖТН «темновым» способом ……………………………………..….. 151
§ 4.3.1. Определение усредненного по длине ТОК ЛПТП ПСК значения
среднемассовой температуры теплоносителя …………………..…. 152
§ 4.3.2. Определение значения приведенного коэффициента
теплопередачи от теплоносителя в окружающую среду ………….. 153
§ 4.3.3. Определение среднерабочей температуры ЛПТП и ее
приведенного коэффициента тепловых потерь в окружающую
среду ……………………………………………………………….. 153
§4.4. Моделирование нестационарного теплового режима аккумулятора
теплоты солнечных СГВС в ночные часы суток …………………... 155
§4.5. Определение интегральных коэффициентов пропускания и
ослабления СИ материалом СП корпуса ПСК в натурных
условиях……………………………………………………………… 160
Выводы по четвертой главе ……………………………………………… 163
ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОПРОИЗВОДИ-ТЕЛЬНОСТИ, ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕС-КИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОСКИХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ …………………….... 164
§5.1. Весогабаритные и теплотехнические характеристики базового
ПСК и исходные данные для расчетов …………………………… 165
§5.2. Методика определения зависимости удельной среднечасовой
теплопроизводительности ПСК от температуры получаемой из
них горячей воды …………………………………………………… 169
§5.3. Тепловая модель для определения мгновенного значения удельной
теплопроизводительности ПСК в зависимости от наперед
заданного значения температуры получаемой из них горячей
воды ………………………………………………………………… 174
§5.4. Дневной ход среднечасовых значений удельной теплопроизво-дительности ПСК по характерным дням месяцев………………….. 177
§5.5. Годовой ход среднемесячной удельной теплопроизводительности
ПСК для нагрева ЖТН ……………………………………………… 180
§5.6. Зависимость технико-экономических показателей ПСК в СГВС от
температуры нагрева воды ………………………………………… 183
§5.7. Зависимость экологических показателей ПСК в СГВС от
температуры получаемой из них горячей воды ……………….….. 190
Выводы по пятой главе ………………………………………..………..…. 193
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….…...…….. 194
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………….……. 196
ПРИЛОЖЕНИЯ ………………….…….………………….……………….. 209
1. Оценка погрешностей измерений и вычислений …………………….. 211
2. Годовые ходы значений порядкового номера дня (п), склонения
Солнца ( , град), поправки к уравнению времени (Е), моментов
истинного полудня (
ипд
, ч.м.с.), восхода (
вс
, ч.м.с.) и захода (
зх
,
ч.м.с.) Солнца по местному поясному времени для г. Ташкента
( 41
о
15
’
52
’’
с.ш., 69
о
12’58
’’
в.д.) ……….…………………….....
213
3. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений
поверхностной плотности потоков прямого -
пад
с
пр
(в числителе) и
суммарного -
пад
с
∑
(в знаменателе) СИ, падающих на плоскость
фронтальной поверхности ориентированного на юг и наклоненного
под углом α=30° к плоскости горизонта ПСК ( Дж/м
2
) по
характерным дням месяцев года (15-е число января, марта-декабря
месяцев и 14-е число февраля месяца) при средних условиях
облачности для г. Ташкента ................................................................ 222
4. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений
поверхностных плотностей потоков прямого –
про
с
пр
(в числителе) и
суммарного –
про
с
∑
(в знаменателе) СИ, прошедших через СП
корпуса ориентированного на юг и наклоненного под углом α=30° к
плоскости горизонта ПСК ( Дж/м
2
) по характерным дням месяцев
года при средних условиях облачности для г. Ташкента……………. 223
5. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений
поверхностных плотностей потоков прямого –
пог
р
пр
(в числителе) и
суммарного –
пог
р
∑
(в знаменателе) СИ, поглощенных зачерненной
поверхностью ЛПТП ориентированного на юг и наклоненного под
углом α=30° к плоскости горизонта ПСК ( Дж/м
2
) по характерным
дням месяцев года при средних условиях облачности для
г. Ташкента ……………………………………………………………… 224
6. Среднемесячный дневной ход среднечасовых значений температуры
окружающей среды ( ) по характерным дням месяцев года для
г. Ташкента ……………………………………………………………. 225
7. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений удельной
теплопроизводительности ПСК в двухконтурной СГВС
(
по
, Дж/м
2
) при температуре получаемой горячей воды
в х
=37°C ………………………………………………………………. 226
8. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений удельной
теплопроизводительности ПСК (
по
, Вт/м
2
) в двухконтурной
СГВС (
гвс
) при температуре получаемой горячей воды
в х
=45°C ……………………………………………………………………….
227
9. Среднемесячные дневные ходы среднечасовых значений удельной
теплопроизводительности двухконтурной СВУ (
по
, Вт/м
2
)
(
гвс
) при температуре получаемой горячей воды
в х
=55°C ...
228
10. Расчет ожидаемой технико-экономической эффективности
использования СВУ в сезонных двухконтурных СГВС……………… 229
11. Исходные данные по разработке ПСК для нагрева ЖТН с медной
листотрубной ЛПТП с селективным лучепоглощающим покрытием 231
