Иванов ПРИЕМНИКИ И АККУМУЛЯТОРЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА Под редакцией М.И. Осипова Рекомендовано редсоветом МГТУ им. <...> ISBN 5-7038-2937-2 Рассмотрены принципы работы и устройство приемников и аккумуляторов теплового излучения Солнца различного назначения, а также методы их расчета. <...> СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 1.1. <...> Низкие технологические возможности того периода позволяли использовать солнечное излучение на примитивном уровне. <...> Таблица 1.1 Плотность солнечного потока на горизонтальной поверхности Земли в ясный летний день на широте 40о Время суток, ч 6 10 12 I 0эф , Вт/м2 46,5 675 948 Время суток, ч 15 18 I 0эф , Вт/м2 675 46,5 Низкая плотность прямого солнечного излучения требует большой площади лучевоспринимающей поверхности приемного устройства. <...> Так, для энергоустановки мощностью 10 МВт при КПД энергопреобразователя 35 % и плотности солнечного потока 900 Вт/м2 площадь поверхности теплоприемника превышает 31 тыс. <...> Реализуемая температура на теплоприемнике как определяющий фактор выбора способа утилизации солнечной энергии Тепловой баланс теплоприемника, расположенного на поверхности Земли, можно представить выражением 44 QaE пп 0 па п {( ) ( =−F T ТТ Т )}, εσ − +α − 0 (1.1) где Qп – теплота, поглощенная теплоприемником, Вт; а – коэффициент поглощения; Е – поток солнечной энергии, поступающий к поверхности теплоприемника; Fп – поверхность теплоприемника, м2; ε – степень черноты поверхности; σ0 = 5,7⋅ 10–8 Вт/(м2⋅K4) – 4 константа Стефана – Больцмана; Тп – температура поверхности приемника, K; Та = 230 K – условная температура верхних слоев атмосферы; α – коэффициент конвективной теплоотдачи, Вт/(м2⋅ K); Т0 – температура окружающей среды, K. <...> Первое слагаемое в правой части выражения (1.1) характеризует лучистую энергию, поглощенную поверхностью теплоприемника, второе – энергию обратного излучения с поверхности, третье – теплорассеивание с поверхности приемника в окружающую <...>
Приемники_и_аккумуляторы_теплового_излучения_Солнца.pdf
УДК 621.311.24(075.8)
ББК 31.27-01
И20
Рецензенты: В.А. Буркальцев, О.Н. Емин
И20
Учеб. пособие по курсам «Источники, концентраторы, приемники
энергии», «Теплообменные аппараты» / Под ред.
М.И. Осипова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.
68 с.: ил.
ISBN 5-7038-2937-2
Рассмотрены принципы работы и устройство приемников и аккумуляторов
теплового излучения Солнца различного назначения, а также методы
их расчета.
Для студентов старших курсов.
Ил. 27. Табл. 4. Библиогр. 14 назв.
УДК 621.311.24(075.8)
ББК 31.27-01
Иванов В.Л.
Приемники и аккумуляторы теплового излучения Солнца:
ISBN 5-7038-2937-2
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007
Стр.2
Оглавление
1. Солнечное излучение как источник энергии для энергетических
устройств различного назначения ..............................................3
1.1. Характеристика солнечной радиации..................................................3
1.2. Реализуемая температура на теплоприемнике
как определяющий фактор выбора способа утилизации
солнечной энергии.................................................................................4
1.3. Некоторые примеры теплотехнических устройств
для преобразования солнечной энергии..............................................7
2. Приемники теплового излучения.........................................................11
2.1. Основные определения, требования к приемникам теплового
излучения .............................................................................................11
2.2. Типы приемников излучения Солнца................................................13
2.3. Примеры конструктивных решений, используемых
при создании приемников излучения солнечных
энергоустановок...................................................................................21
2.4. Вакуумные теплоприемники (коллекторы), совмещение
теплоприемника с концентратором, высокотемпературные
теплоприемники ..................................................................................24
2.5. Селективные покрытия .......................................................................26
3. Аккумуляторы тепловой энергии.........................................................27
3.1. Назначение аккумулятора. Требования к аккумуляторам...............27
3.2. Тепловое аккумулирование жидкой средой......................................29
3.3. Тепловое аккумулирование твердой средой.....................................36
3.4. Тепловое аккумулирование посредством использования
энергии фазового перехода теплоаккумулирующего вещества......39
3.5. Особенности тепловых аккумуляторов, используемых
в космической энергетике...................................................................43
3.6. Тепловая труба как эффективный теплопровод системы
«приемник – аккумулятор».................................................................50
4. Особенности расчета процесса теплообмена в теплоприемниках
с поверхностным и объемным теплопоглощением ...........................55
4.1. Приемники с поверхностным лучепоглощением.............................55
4.2. Приемники с объемным лучепоглощением......................................58
4.3. Приемники с объемным лучепоглощением.
Расчет по упрощенной модели...........................................................61
Список рекомендуемой литературы.............................................................65
66
Стр.66