Mô hình hóa và mô phỏng quá trình năng lượng trong bộ thu nhiệt

Mô hình hóa và mô phỏng những công cụ mạnh để phân tích các quá trình thời gian đặc biệt là trong nông nghiệpsản xuất. Việc chuyển đổi năng lượng năng lượng mặt trời trong không khí thu phẳng phức tạp quá trình. dựa trênmô hình phân tích của các đối tượng và giả định trong tình hình thực tế, kết quả mô phỏng thiết kế để giúpchọn các thông số tối ưu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hóa và mô phỏng quá trình năng lượng trong bộ thu nhiệt M¤ H×NH HO¸ Vµ M¤ PHáNG QU¸ TR×NH N¡NG L¦îNG TRONG Bé THU NHIÖT TÊM PH¼NG DïNG KH¤NG KHÝ LµM CHÊT T¶I NHIÖT Modelling and simulation energy conversion process in solar energy air flat collector NguyÔn V¨n Hoµ, NguyÔn V¨n §−êng Summary Modelling and simulation are powerful tools to analyse timing processes especially in agriculturalproduction. The energy conversion in solar energy air flat collector is complicated processes. Based onanalytical model of the objects and assumption in the real situation, simulation results help designer toselect optimal parameters. Key words: Modelling, simulation, air flat collector1. §Æt vÊn ®Ò Bé thu n¨ng l−îng mÆt trêi tÊm ph¼ng sö dông kh«ng khÝ lµm chÊt t¶i nhiÖt (collector kh«ng khÝ) lµhÖ thèng cã kÕt cÊu t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n vµ rÎ tiÒn. Bé thu sö dông c¶ tia bøc x¹ trùc tiÕp vµ bøc x¹khuÕch t¸n nªn rÊt phï hîp cho c¸c øng dông trong n«ng nghiÖp. ViÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng thun¨ng l−îng mÆt trêi phô thuéc vµo c«ng suÊt yªu cÇu, ®Þa ®iÓm l¾p ®Æt thiÕt bÞ, c−êng ®é bøc x¹ n¨ngl−îng mÆt trêi cña vïng kh¶o s¸t, cÊu tróc thiÕt bÞ vµ vËt liÖu chÕ t¹o tÊm thu. ViÖc kh¶o s¸t qu¸ tr×nhn¨ng l−îng vµ lÊy c¸c ®Æc tÝnh cña bé thu gÆp nhiÒu khã kh¨n do hÖ thèng thiÕt bÞ thÝ nghiÖm kh¸ phøct¹p vµ ®¾t tiÒn. Ph−¬ng ph¸p m« pháng qu¸ tr×nh n¨ng l−îng trong collector kh«ng khÝ cho phÐp kh¶os¸t chÕ ®é lµm viÖc cña bé thu ë mäi vÞ trÝ l¾p ®Æt víi kÝch th−íc vµ vËt liÖu tuú chän lµm c¬ së thiÕt kÕtèi −u bé thu n¨ng l−îng mÆt trêi.2. CÊu tróc collector kh«ng khÝ, m« h×nh n¨ng l−îng vµ qu¸ tr×nh truyÒnnhiÖt Collector kh«ng khÝ sö dông trong n«ng nghiÖp th−êng sö dông mét líp kÝnh ch¾n vµ cã cÊu trócnh− h×nh 1. Gi¶ thiÕt S lµ nguån n¨ng l−îng bøc x¹ mÆt trêi nhËn ®−îc trªn bÒ mÆt tÊm hÊp thô, dßngkhÝ chuyÓn ®éng däc theo khe gi÷a tÊm hÊp thô vµ kÝnh ch¾n. Theo Bala (1998), qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖtdiÔn ra bªn trong tÊm thu ®−îc biÓu diÔn bëi c¸c hÖ sè truyÒn nhiÖt ®èi l−u vµ bøc x¹ hc1I, hc2I, hr2S vµhr21 gi÷a kÝnh ch¾n 1 vµ tÊm hÊp thô 2. Hao tæn mÆt trªn vµ mÆt d−íi ®−îc biÓu diÔn bëi c¸c hÖ sè Ut vµUB. hr2S S TA Ut 1 Dßng khÝ hc1I hc2I hr21 2 TA UB H×nh 1. CÊu tróc cña collector kh«ng khÝ 1 hr2S S TA Ut 1 Dßng khÝ hc1I hc2I hr21 2 TA UB H×nh 1. CÊu tróc cña collector kh«ng khÝ M« h×nh n¨ng l−îng cña collector kh«ng khÝ ®−îc mét sè t¸c gi¶ sö dông trong viÖc m« h×nhho¸ hÖ thèng sÊy b»ng n¨ng l−îng mÆt trêi (A. Esper, 1995; Bïi H¶i TriÒu, Tr−¬ng ThÞ Toµn, 2003).H×nh 2 m« t¶ m« h×nh n¨ng l−îng víi c¸c thµnh phÇn n¨ng l−îng bøc x¹ tæng göi ®Õn bÒ mÆt kÝnh ch¾ncña bé thu c¸c hao tæn n¨ng l−îng do ph¶n x¹, hÊp thô vµ truyÒn nhiÖt vµ dßng nhiÖt h÷u Ých. Bøc x¹ Ph¶n x¹ Bøc x¹ tæng §èi l−u KÝnh ch¾n Dßng nhiÖt h÷u Ých TÊm hÊp thô H C¸ch nhiÖt Bøc x¹ DÉn nhiÖt §èi l−u MÆt ®Êt H×nh 2. M« h×nh n¨ng l−îng cña collector kh«ng khÝ Qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt trong bé thu ®−îc m« h×nh ho¸ nh− h×nh 3 T A , TS hc1 A hr 1 S hr 2 S S ...