Năng lượng mặt trời phần 9

Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa.Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy. Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 joule....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Năng lượng mặt trời phần 9 - §−êng kÝnh èng hÊp thô chøa m«i chÊt d - ChiÒu réng c¸nh nhËn nhiÖt W - §−êng kÝnh èng thuû tinh trong d1 - §−êng kÝnh èng thuû tinh ngoµi d2 - ChiÒu réng g−¬ng trô ph¶n x¹ N- §−êng kÝnh èng hÊp thô d: NÕu d lín th× diÖn tÝch hÊp thô lín, diÖn tÝch nhËnnhiÖt cña n−íc lín nªn nãi chung hiÖu suÊt bé thu t¨ng. MÆt kh¸c nÕu d t¨ng th×nhiÖt dung C cña hÖ bé thu t¨ng do ®ã tèc ®é gia nhiÖt a gi¶m, h¬n n÷a nÕu d línqu¸ th× kÕt cÊu bé thu sÏ cång kÒnh vµ kh«ng kinh tÕ. Tèt nhÊt ta chän ®−êng kÝnhcña èng hÊp thô d = 10mm.- ChiÒu réng c¸nh nhËn nhiÖt W: Theo c«ng thøc 4.2 vµ 4.10, khi t¨ng chiÒu réngc¸nh W, th× FD t¨ng, mµ FD t¨ng th× tèc ®é gia nhiÖt a t¨ng vµ hiÖu suÊt bé thut¨ng. Nh−ng nÕu W t¨ng, hiÖu suÊt c¸nh fc gi¶m do ®ã FD gi¶m. VËy ta ph¶i chänW sao cho tèi −u nhÊt. 1/ 2 ⎛ K tt ⎞Theo tÝnh to¸n víi tr−êng hîp nµy th× tèt nhÊt ta chän W sao cho ⎜ ⎟ .W < 0,5 ⎝ λδ ⎠lóc ®ã hiÖu suÊt c¸nh fc > 0,95. VÝ dô: C¸nh lµm b»ng ®ång cã hÖ sè dÉn nhiÖtλ=25W/m.®é, chiÒu dµy c¸nh δ = 0,001m, c¸nh ®−îc g¾n trªn èng ®ång ®−êngkÝnh d =0,01m. Víi trao ®æi nhiÖt ®èi l−u tù nhiªn ta lÊy Ktt=10W/m2®é ta cã biÓuthøc chän chiÒu réng c¸nh lµ: 1/ 2 1/ 2 ⎛ 10 ⎞ ⎛ K tt ⎞ .W = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ .W < 0,5 VËy ta cã W < 0,025m. ⎝ λδ ⎠ ⎝ 25.0,001 ⎠- §−êng kÝnh èng thuû tinh trong d1: èng thuû tinh trong lµm nhiÖm vô t¹o långkÝnh. Th−êng ta chÕ t¹o sao cho hÖ èng hÊp thô- c¸nh ®Æt khÝt vµo èng thuû tinhtrong cã ®−êng kÝnh d1 tøc lµ d1 = d + 2W. VËy ®−êng kÝnh d1 phô thuéc vµo d vµW, do ®ã theo ph©n tÝch vµ nhËn xÐt ë trªn nÕu ®−êng kÝnh èng hÊp thô d =0,01mth× tèt nhÊt ta chän d1 < 0,06. 72- §−êng kÝnh èng thuû tinh ngoµi d2: èng thuû tinh ngoµi lµm nhiÖm vô c¸ch nhiÖtchèng tæn thÊt ra m«i tr−êng xung quanh. Theo nguyªn t¾c th× d2 cµng lín (lípkh«ng khÝ gi÷a 2 èng thuû tinh cµng lín) th× tæn thÊt nhiÖt cµng Ýt, nh−ng thùc tÕvíi lo¹i bé thu kiÓu èng nµy nÕu d2 t¨ng th× theo c«ng thøc 4.9 vµ 4.17 ta thÊy FDgi¶m nhÊt lµ víi bé thu ®Æt nghiªng, do ®ã tèc ®é gia nhiÖt a gi¶m vµ hiÖu suÊt béthu gi¶m. Do vËy ta chän d2 cµng nhá cµng tèt (nh−ng tÊt nhiªn ph¶i lín h¬n d1),nhÊt lµ ®èi víi bé thu ®−îc hót ch©n kh«ng gi÷a 2 èng thuû tinh.- ChiÒu réng g−¬ng trô ph¶n x¹ N: Theo c«ng thøc 4.9 vµ 4.17 ta thÊy r»ng Ncµng t¨ng th× FD t¨ng, mµ FD t¨ng th× tèc ®é gia nhiÖt a t¨ng vµ hiÖu suÊt bé thut¨ng vµ nhiÖt ®é m«i chÊt thu ®−îc còng t¨ng. §èi víi bé thu n»m ngang trong hÖthèng ®èi l−u tuÇn hoµn tù nhiªn th× sù ¶nh h−ëng cña chiÒu réng g−¬ng trô N ®ÕnhiÖu suÊt bé thu vµ nhiÖt ®é thu ®−îc cña m«i chÊt sÏ ®−îc kh¶o s¸t kü ë phÇn sau.ChiÒu réng N cña bé thu lo¹i ®Æt nghiªng trong hÖ thèng ®èi l−u tuÇn hoµn tùnhiªn th× bÞ h¹n chÕ bëi chiÒu réng cña tæ hîp èng - c¸nh (h×nh 4.13). Tøc lµ N ≤ (d + 2W )(1 + 2 ) . 734.3. ThiÕt bÞ ch−ng cÊt n−íc b»ng NLMT4.3.1. CÊu t¹o nguyªn lý ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ Trên trái đất của chúng ta, những nơi có nhiều nắng thì thường ở những nơi đónước uống bị khan hiếm. Bởi vậy năng lượng mặt trời đã được sử dụng từ rất lâuđể thu nước uống bằng phương pháp chưng cất từ nguồn nước bẩn hoặc nhiểmmặn. Có rất nhiều thiết bị khác nhau đã được nghiên cứu và sử dụng cho mục đíchnày, một trong những hệ thống chưng cất nước dùng năng lượng mặt trời đơn giảnđược mô tả như hình 4.17. Næåïc ngæng tuû trãn táúm phuí Maïng chæïa næåïc ngæng Næåïc Khay chæïa næåïc âæåüc sån vaìo âen laìm bãö màût háúp thuû Hình 4.17. Thiết bị chưng cất đơn giản Nước bẩn hoặc nước mặn được đưa vào khay ở dưới và được đun nóng bởi sựhấp thụ năng lượng mặt trời. Phần đáy của khay được sơn đen để tăng quá trìnhhấp thu bức xạ mặt trời, nước có thể xem như trong suốt trong việc truyền bức xạsóng ngắn từ mặt trời. Bề mặt hấp thụ nhận nhiệt bức xạ mặt trời và truyền nhiệtcho nước. Khi nhiệt độ tăng, sự chuyển động của các phân tử nước trở nên rấtmạnh và chúng có thể tách ra khỏi bề mặt mặt thoáng và số lượng tăng dần. Đốilưu của không khí phía trên bề mặt mang t ...