|
Производительность солнечного коллектора "Сокол"
Известно, что в солнечный день на каждый квадратный метр поверхности, установленный перпендикулярно солнечным лучам, падает от 600 до 1000 Ватт солнечной тепловой энергии (в зависимости от состояния атмосферы).Возьмем среднюю цифру в 900 Вт/м2.
Солнечный коллектор "Сокол" имеет площадь в 2 кв.м. Сторона, обращенная к солнцу, покрыта специальным светопоглащющим слоем и имеет практически 95%-е поглощение тепла. Обратная (теневая сторона) имеет утепление из 5 см минеральной ваты. Подсчитаем потери тепла, происходящие на теневой стороне. Коэффициент теплопередачи минеральной ваты равен 0,035 Вт/м*град. С учетом толщины и перепада температуры, например, в 50 градусов, получим потери равные 0,035/0,05 * 50 = 35 Вт. Примерно столько же будут излучать и торцы солнечного коллектора, трубы и пр. Из-за специального селективного покрытия и правильно подобранного расстояния между стеклом и абсорбером излучение тепла и конвекция воздуха будут минимальны. Итого примем теплопотери двухметрового солнечного коллектора равными 120 Вт.
Атмосфера не всегда бывает прозрачной, а коллектор не всегда идеально чистым. Поэтому для расчета будет брать поток энергии равным 800 Вт/м2, вычитаем теплопотери и получаем величину 680 Вт/м2.
Теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг*град. Соотношение между тепловыми Ваттами и Джоулями таково: 1 Ватт*час = 3600 Дж. Т.е. на нагревание 1 кг воды (1 литра) на один градус требуется примерно 1,16 Вт. Исходя из этих величин, мы можем вывести условную величину для нашего солнечного коллектора солнечного коллектора "Сокол", площадью в 2 кв.м.
1360 / 1,16 = 1172. Для удобства будет ее считать = 1150 /кг*град. Формально, это соотношение, сколько килограммов воды на сколько градусов можно нагреть за 1 час в солнечном коллекторе площадью в 2 м2. Конечно, тут не учтены все теплопотери коллектора. Ведь по мере его разогревания, он начинает излучать конвекционное тепло и со своей лицевой поверхности. Цифру 1200 можно считать действительной только для температур в пределах 10-70 градусов. Итак, давайте посмотрим, что значат эти 1200 /кг*град . Это значит, что солнечный водонагреватель "Сокол" нагреет за 1 час :
230 литров на 5 градусов, 2 коллектора - на 10 градусов;
190 литров на 6 градусов, 2 коллектора - на 12 градусов;
100 литров на 11,5 градуса;
50 литров на 23 градуса.
Средняя продолжительность активного светового дня составляет 6 часов в сутки. Летом это величина больше, зимой, соответственно, меньше. Поэтому в зимний период производительность солнечных коллекторов ЛЮБОЙ конструкции падает. Летом солнечный коллектор "Сокол" нагревает бойлер объемом 125 литров до 60-70 градусов. Это подтверждается многолетним опытом его эксплуатации.
Расчет окупаемости солнечного коллектора "Сокол"
За один сезон коллектор "Сокол" в Московском регионе нагреет воду, преобразуя солнечную энергию в количестве 1500 кВт при средних годовых значениях 2358кВт на 2 м2. Из рыночной цены на электричество 3,80 рубля за кВт выходит, что за сезон экономится около 5700 рублей. Коллектор может нормально функционировать и эксплуатироваться минимум 15 лет. При стоимости коллектора "Сокол" в нашей компании "Новый полюс" 15000 рублей, коллектор окупится полностью за 3-4 года. При этом Вы получаете от 120-150 литров горячей воды в день удобным надёжным автономным способом, улучшая экологическую ситуацию и уменьшая нагрузку на сети. |
)
