1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

6 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Bài viết Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời nghiên cứu thực nghiệm xác định lưu lượng qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời nhằm nâng cao năng lựu hữu ích thu được, giảm điện năng tiêu thụ bơm nước cho vòng lặp và ứng dụng cho các hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời được lắp đặt ở điều kiện khí hậu Việt Nam.

Lê Minh Nhựt 28 THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC QUA BỘ THU TẤM PHẲNG CỦA HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI EXPERIMENTAL VERIFICATION OF WATER FLOW RATE THROUGH THE FLAT PLATE COLLECTOR LOOP OF SOLAR HOT WATER SYSTEM Lê Minh Nhựt Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM; nhutlm@hcmute.edu.vn Tóm tắt - Ngày nay, hệ thống cấp nước nóng lượng mặt trời ngày phát triển đời sống người dân, ngành du lịch ngành công nghiệp ngày phát triển Do đó, việc nghiêm cứu nâng cao hiệu suất hệ thống điều cần thiết Bài báo trình bày kết thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua vòng lặp thu nhằm nâng cao hiệu suất hệ thống nước nóng lượng mặt trời Hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu thu phẳng chế tạo lắp đặt Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Từ thực nghiệm cho thấy lưu lượng qua vịng lặp thu 7,92 lít/phút cho giá trị lượng hữu ích cao 19.3 kWh ứng với lượng tiêu thụ bơm 2,3 kWh nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ 30oC Abstract - Nowadays, the solar domestic hot water systems are rapidly increasing due to the development of population, tourism, and industries Therefore, it is essential to improve the performance of these systems This paper presents the experiemtal results of the verification of water flow rate through the collector loop to improve the performance of the solar hot water system This system was designed and installed in campus of the HCMC University of Technology and Education The study results have indicated that the value of the water flow rate through the collector loop at 7.92 lit/min gives the highest value of useful heat gain of 19.38 kWh corresponding to the energy consumption of pump of 2.3 kWh and the initial water temperature in the storage tank of 30oC Từ khóa - Nước nóng; thu; lưu lượng; xạ mặt trời; bình tích trữ Key words - Hot water; collector; flow rate; solar radiation; storage tank Đặt vấn đề Ngày nay, hệ thống nước nóng lượng mặt trời tuần hoàn cưỡng sử dụng ngày nhiều, sử dụng nguồn nhiệt lượng mặt trời miễn phí thân thiện với mơi trường Nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống lưu lượng qua vòng lặp thu Do đó, có nhiều nghiên cứu tập trung vấn đề Nhiều cơng trình nghiên cứu lý thuyết tập trung toán ảnh hưởng lưu lượng đến lượng hữu ích, hoạt động cơng tiêu tốn bơm, hiệu suất vịng lặp thu, điều khiển on-off cho hoạt động bơm nước vòng lặp, ảnh hưởng hiệu suất thoát [1-5] Nhựt Park [6], sử dụng phương pháp số để xác định ảnh hưởng lưu lượng dao động qua vòng lặp thu điều kiện khí hậu đảo Jeju, Hàn Quốc kết luận rằng, nhiệt hữu ích thu tăng 1,54% công cấp cho bơm giảm 65,61% Sara cộng [7], đề xuất mơ hình điều khiển lưu lượng n nước nóng bơm nhiệt kết hợp lượng mặt trời Khảo sát đánh giá lưu lượng qua vịng lặp kín hệ thống nước nóng lượng mặt trời với bốn điều kiện thời tiết khác vùng Nam Châu Âu, mùa năm, ngày nhiều mây ngày xạ mặt trời dao đông mạnh thực Badescu cộng [8] Phân tích lý thuyết thực nghiệm hiệu kinh tế hiệu suất lượng ảnh hưởng lưu lượng qua vịng lặp kín thu nước nóng lượng mặt trời thực Mohamed cộng [9] Pang, Dembeck-Kerekes cộng [10-11], công bố nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm ảnh hưởng lưu lượng qua thu phẳng kiểu T để giải nhiệt cho Pin lượng mặt trời nhằm nâng cao hiệu suất Pin sản xuất nước nóng Ngồi ra, nghiên cứu điều khiển lưu lượng qua thu dựa xạ lượng mặt trời đến thu, điều khiển bơm vòng lặp theo phương pháp on-off, tỉ lệ theo nhiệt độ đề cập [12-13] Nhựt Du [14], công bố nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng điều kiện thời tiết ngày nắng, có mây ngày mưa đến lượng hữu ích hệ thống nước nóng lượng mặt trời Ở nước có nhiều cơng ty thiết kế chế tạo thu phẳng chân khơng tuần hồn tự nhiên cưỡng để lắp đặt cho dân dụng công nghiệp Mặc dù, có nhiều nghiên cứu ngồi nước hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu tuần hoàn tự nhiên cưỡng kiểu thu phẳng, chân không ống nhiệt, điều khiển lưu lượng qua vòng lặp thu theo phương pháp on-off, tỉ lệ … Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm xác định lưu lượng qua thu phẳng nước Do vậy, báo nghiên cứu thực nghiệm xác định lưu lượng qua thu phẳng hệ thống nước nóng lượng mặt trời nhằm nâng cao lựu hữu ích thu được, giảm điện tiêu thụ bơm nước cho vòng lặp ứng dụng cho hệ thống nước nóng lượng mặt trời lắp đặt điều kiện khí hậu Việt Nam Mơ hình hóa lý thuyết Các thơng số tính tốn cho hệ thống đưa [15,16] sau: Năng lượng hữu ích nhận nước qua thu: Qu  Ac FR ( )It  k L (Tci  Ta )  mcp (Tco  Tci ) (1) Trong đó, Ac diện tích thu, (τα) hệ số hấp thụ tích hợp hệ số truyền qua hệ số hấp thụ, It cường độ xạ chiếu tới bề mặt thu, Tco Tci nhiệt độ nước nhiệt độ nước vào thu, Ta nhiệt độ môi trường, m cp lưu lượng nước qua thu nhiệt dung riêng nước Hiệu suất thoát (hệ số dịch chuyển nhiệt) FR tính sau: FR = mcp Ac kL [1 − exp (− Ac kL F′ mcp )] F’ hiệu suất hiệu dụng thu tính: (2) ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 18, NO 8, 2020 F′ = kL L[ 1 + + ] kL [Dng+(L−Dng)F] Cb πDtr αtr (3) Trong đó: Dtr, Dng đường kính đường kính ống đồng, Cb hệ số dẫn nhiệt mối hàn, αtr hệ số tỏa nhiệt từ ống vào chất tải nhiệt, L khoảng cách hai ống (xem Hình 1) Hiệu suất cánh F tính: F= tanh[m(L−Dng )/2] m(L−Dng )/2 (4) Hệ số truyền nhiệt tổng thu kL tính theo: 𝑘𝐿 = 𝑘𝑡 + 𝑘𝑏 + 𝑘𝑒 (5) Trong đó, kt, kb, ke hệ số truyền nhiệt qua mặt trên, đáy mặt bên thu Sự biến đổi nội nước bình tích trữ xác định dựa vào cân lượng phương trình 𝐶𝑡 𝑑𝑇𝑠 𝑑𝑡 = 𝑄𝑢 + 𝑄𝐴 − 𝑄𝑊 − ∆𝑄𝑠𝑡 29 0,013m Thể tích bình tích trữ nước nóng chọn theo tỉ lệ 𝑉𝑠 /𝐴𝑐 ≈ 33,3 lít/m2 [17], đường kính chiều cao bình tích trữ 820 mm 1080 mm, bên ngồi bọc lớp cách nhiệt polyurethane dày 15 mm, đường ống kết nối bình tích trữ thu có chiều dài ngắn nên nghiên cứu bỏ qua tổn thất nhiệt đường ống Nguyên lý hoạt động hệ mô tả sau: Khi chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ nước khỏi thu T co nhiệt độ nước bình tích trữ Ts lớn giá trị cài đặt ΔTon (∆𝑇𝑜𝑛 = 𝑇𝑐𝑜 − 𝑇𝑠 ≥ 10℃) bơm nước hoạt động dừng chênh lệch nhỏ ΔT off (∆𝑇𝑜𝑓𝑓 = 𝑇𝑐𝑜 − 𝑇𝑠 ≤ 2℃), thí nghiệm giá trị ΔTon ΔToff chọn theo [1, 18-19] (6) Trong đó, 𝐶𝑡 = 𝑀𝑐𝑝 ; M, cp thể tích nước nhiệt dung riêng nước bình tích trữ, Ts nhiệt độ nước bình tích trữ, QA nguồn nhiệt phụ bổ sung nhiệt độ nước nóng bình tích trữ khơng đạt nhiệt độ u cầu (ở QA=0 hệ thống khơng có nguồn nhiệt phụ), QW dòng nhiệt cấp cho người sử dụng Tổn thất nhiệt bình tích trữ tính: ∆𝑄𝑠𝑡 = 𝑘𝑠 𝐴𝑠 (𝑇𝑠 − 𝑇𝑎 ) (7) Trong đó, As diện tích bề mặt ngồi bình tích trữ, ks hệ số truyền nhiệt bình tích trữ Cơng cấp cho bơm vịng lặp thu tính [4] : 𝐸𝑝 = 𝐾𝑝 𝑚3 (8) Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu thu phẳng Trong đó, Kp hệ số bơm Hình Bố trí ống thu phẳng [15, 16] Thiết lập hệ thống thí nghiệm 3.1 Mơ tả hệ thống thí nghiệm Trong nghiên cứu này, hệ thống nước nóng lượng mặt trời lắp đặt sân trường Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Phố Hồ Chí Minh Hình Các phận hệ thống gồm bồn tích trữ nước nóng, thu lượng mặt trời kiểu phẳng, bơm nước tuần hoàn, điều khiển thu thập liệu Bộ thu lượng mặt trời có tổng diện tích m2 gồm 04 collector kiểu phẳng kết nối song song đặt nghiêng góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang hướng phía Nam, có chiều dài rộng 2mx1m, bên bố trí 11 ống đồng có đường kính ngồi 0,08m Hình Hệ thống thí nghiệm nước nóng lương mặt trời kiểu thu phẳng Hình Bộ điều khiển hệ thống nước nóng lương mặt trời kiểu thu phẳng Lê Minh Nhựt 30 3.2 Phương pháp thí nghiệm Trong thí nghiệm này, giá trị lưu lượng nước qua vòng lặp thu nằm khoảng 0,01-0,02 kg/m2s [15] Giá trị chọn thí nghiệm cho hệ thống 0,015 kg/m2s tương đương 7,2 lít/phút Các giá trị lưu lượng thí nghiệm 5,04 lít/phút, 5,76 lít/phút, 6,48 lít/phút, 7,2 lít/phút, 7,92 lít/phút, 8,64 lít/phút, 9,36 lít/phút Các giá trị lưu lượng xoay quanh giá trị 7,2 lít/phút tăng giảm ±10% Thời gian thực thí nghiệm ngày nắng từ 7h30 đến 16h30, nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ chọn 30oC Ở thí nghiệm này, cường độ xạ mặt trời It đo Tenmars TM-207 (sai số ± 1,5%), giá trị nhiệt độ đo cảm biến DS18B20 (sai số ± 0,5%) giá trị nhiệt độ hiển thị hình LCD Hình Lưu lượng nước đo đồng hồ lưu lượng nước nóng đa tia SENSUS kiểu cánh quạt (sai số ± 2%), điện cho bơm nước đo đo đồng hồ điện pha EMIC (độ xác ±0,5) Các số liệu thí nghiệm ghi 10 phút/lần lưu vào file excel máy tính để sử dụng tính tốn Kết nghiên cứu đánh giá Trong nghiên cứu này, giá trị lượng hữu ích Qu lượng tiêu tốn cho bơm tuần hồn Ep tính tổng cho ngày thí nghiệm khoảng thời gian từ 7h30 đến 16h30 bơm hoạt động Hình kết biên dạng lưu lượng qua thu ngày nắng thí nghiệm Các thí nghiệm cho giá trị lưu lượng 5,04 lít/phút, 5,76 lít/phút, 6,48 lít/phút, 7,2 lít/phút, 7,92 lít/phút, 8,64 lít/phút, 9,36 lít/phút thực ngày nắng có giá trị trung bình ngày thí nghiệm nhiệt độ môi trường T a cường độ bạ mặt trời It gần Như biên dạng lưu lượng Hình 5, giá trị lưu lượng từ 5,76 lít/phút, 6,48 lít/phút, 7,2 lít/phút bơm nước tuần hồn qua vịng lặp thu có số lần chạy thời gian chạy dài hơn, số lần nghỉ thời gian nghỉ ngắn Tại giá trị lưu lượng 7,92 lít/phút biên dạng tương đối đều, điều có nghĩa thời gian bơm chạy dừng lặp lại tương đối giống Tuy nhiên, giá trị lưu lượng 8,64 lít/phút, 9,36 lít/phút, số lần chạy thời gian chạy ngắn hơn, số lần bơm dừng thời gian dừng tăng lên Điều giải thích rằng, giá trị nhiệt độ qua vịng lặp thu nhỏ 7,92 lít/phút, bơm nước tuần hoàn chạy dẫn đến nhiệt độ nước khỏi thu Tco giảm chậm nên trì hoạt động bơm dài ∆𝑇 = 𝑇𝑐𝑜 − 𝑇𝑠 tiến đến ΔToff chậm, giá trị lượng 8,64 lít/phút, 9,36 lít/phút bơm tuần hoàn hoạt động nhiệt độ nước khỏi thu Tco giảm nhanh nên thời gian hoạt động bơm tuần hoàn ngắn chênh lệch nhiệt độ ∆𝑇 = 𝑇𝑐𝑜 − 𝑇𝑠 tiến đến nhiệt độ ΔT off nhanh Tại giá trị lưu lượng 7,92 lít/phút nhiệt độ Tco khơng giảm q nhanh hay chậm bơm hoạt động nên thời gian hoạt động nghỉ bơm lặp lại tương đối đồng Hình thể nhiệt độ nước đầu vào Tci nhiệt độ nước đầu Tco thu ngày nắng thí nghiệm với giá trị lưu lượng khác Kết cho thấy rằng, với giá trị nhiệt độ nước ban đầu 30oC nhiệt độ nước vào Tci Tco thu dao động khoảng từ 30oC đến 65oC, chênh lệch nhiệt độ Tci Tco dao động khoảng 3oC đến 7oC tùy thời điểm ngày bơm nước tuần hoàn hoạt động Nhiệt độ nước T ci Tco thu tăng dần từ buổi sáng đến buổi chiều tăng nhiệt độ nước nóng Ts bình tích trữ Nhìn chung, giá trị lưu lượng nước qua thu lớn giảm nhiệt độ nước khỏi thu Tco nhanh giảm nhanh nhiệt độ hấp thụ Hình Bảng cho thấy, ảnh hưởng lưu lượng đến nhiệt lượng hữu ích Qu lượng tiêu thụ bơm nước tuần hồn Ep tương ứng với giá trị nhiệt độ mơi trường trung bình Ta cường độ xạ lượng mặt trời đến bề mặt thu trung bình It ngày thí nghiệm Từ Hình Bảng cho thấy, giá trị lưu lượng qua thu tăng từ 5,04 lít/phút đến 7,92 lít/phút từ 7,92 lít/phút đến 9,36 lít/phút lượng hữu ích Qu thu tăng tương ứng từ 11,22 kWh đến 19,3 kWh sau giảm dần đến 18,35 kWh lượng tiêu tốn bơm nước tuần hoàn Ep tăng liên tục từ 0,73 kWh đến 3,8 kWh Qua Bảng ta thấy, giá trị lưu lượng 7,92 lít/phút qua thu lượng hữu ích thu lớn 19,3 kWh tương ứng với lượng tiêu tốn bơm nước tuần hồn 2,3 kWh Có thể giải thích điều rằng, tăng lưu lượng lượng hữu ích Q u Ep tăng (tốc độ tăng Qu nhanh tốc độ tăng Ep) theo công thức tăng mức, cụ thể lớn 7,92 lít/phút lượng hữu ích Qu giảm Ep tiếp tục tăng, điều tăng lưu lượng dẫn đến giảm hiêu suất thoát FR giảm (cơng thức 2) Tóm lại, giá trị lưu lượng 7,92 lít/phút qua thu xem giá trị cho lượng hữu ích Qu lớn Bảng Ảnh hưởng lưu lượng qua vòng lặp thu đến Qu và Ep tương ứng với giá trị nhiệt độ môi trường Ta cường độ xạ It trung bình ngày thí nghiệm m(lít/phút) 5,04 Ta(oC) 5,76 6,48 35,01 34,84 34,3 7,2 7,92 8,64 9,36 34,46 34,51 34,2 34,32 667 665,5 It(W/m2) 666,03 664,5 665,6 663 661,3 Qu(kWh) 11,22 12,17 14,34 15,7 19,3 Ep(kWh) 1,73 2,3 0,73 0,89 1,26 18,95 18,35 3,8 Hình thể nhiệt độ nước nóng Ts bình tích trữ ứng với giá trị lưu lượng qua thu khác ngày thí nghiệm Từ đồ thị cho thấy, nhiệt độ nước nóng Ts bình tích trữ tăng nhanh vào buổi sáng 14h00 sau tăng chậm dần đến cuối ngày Nhiệt độ nước nóng cuối ngày nằm khoảng 60 oC đến 65oC Trong nhiệt độ nước nóng Ts cuối ngày ứng với giá trị lưu 7,92 (lít/phút) cao Có thể giải thích rằng, tăng nhanh nhiệt độ nước nóng Ts vào buổi sáng nhiệt độ nước ban đầu Ts nhỏ, chênh lệch ∆𝑇 = 𝑇𝑐𝑜 − 𝑇𝑠 lớn, sau 14h30 độ chênh nhiệt độ nhỏ cường độ xạ mặt trời giảm nên lượng hữu ích bình tích trữ nhận giảm ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 18, NO 8, 2020 10 lưu lượng(5.04 lít/phút) 9 8 Lưu lượng (lít/phút) Lưu lượng (lít/phút) 10 lưu lượng(5.76 lít/phút) 2 1 0 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 7:30 15:30 16:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 10 lưu lượng(6.48 lít/phút) 9 8 Lưu lượng (lít/phút) Lưu lượng(lít/phút) 10 lưu lượng (7.2 lít/phút) 2 1 0 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 7:30 13:30 14:30 15:30 16:30 8:30 9:30 10:30 11:30 10 10 lưu lượng (7.92 lít/phút) 8 Lưu lượng (lít/phút) lưu lượng(8.64 lít/phút) 2 1 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 Thời gian(h) Thời gian(h) Lưu lượng (lít/phút) 14:30 15:30 16:30 Thời gian(h) Thời gian(h) 7:30 10 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 Thời gian(h) 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 lưu lượng(9.36 lít/phút) Lưu lượng(lít/phút) 31 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 Thời gian(h) Hình Biên dạng lưu lượng qua vòng lặp thu Thời gian(h) 15:30 16:30 Lê Minh Nhựt 32 70 65 Nhiệt độ Tci, Tco (oC) Hình cho thấy, ảnh hưởng nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ đến lượng hữu ích Qu lượng tiêu tốn bơm tuần hoàn Ep Kết cho thấy, nhiệt độ nước nóng bình tích trữ tăng từ 25 oC đến 45oC lượng hữu ích giảm từ 21,8 kWh đến 17,1 kWh lượng tiêu tốn cho bơm nước tuần hoàn giảm từ kWh đến 1,55 kWh Điều giải thích, tăng nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ dẫn đến tăng nhiệt độ nước bào thu Tci nên dẫn đến tăng tổn thất nhiệt môi trường (công thức (1)) giảm trao đổi nhiệt thu nước qua thu, bên cạnh thời gian hoạt động bơm nước tuần hồn ngắn Do vậy, hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu cưỡng cần thiết phải tăng cường sử dụng vào ban ngày để tăng lượng hữu ích Qu thu giảm sử dụng vào ban đêm Tci(5.04) Tci(5.76) Tci(6.48) Tci(7.2) Tci(7.92) Tci(8.64) Tci(9.36) 60 55 50 45 40 Tco(5.04) Tco(5.76) Tco(6.48) Tco(7.2) Tco(7.92) Tco(8.64) Tco(9.36) 35 30 25 20 24 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 7:30 Thời gian(h) 22 Hình Nhiệt độ Tco, Tci ngày nắng thí nghiệm với giá trị lưu lượng khác 3.5 20 3.0 Qu(kWh) 20 Qu 18 Ep 16 12 10 18 2.5 16 2.0 14 Ep(kWh) 14 Qu(kWh) 4.0 Ep(kWh) 75 Qu 12 Ep 1.5 10 1.0 25 30 35 40 45 Nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ( C) o 5.04 5.76 6.48 7.20 7.92 Lưu lượng (lít/phút) 8.64 9.36 Hình Ảnh hưởng lưu lượng đến nhiệt lượng hữu ích Qu lượng tiêu thụ bơm nước tuần hoàn Ep 75 70 65 Nhiệt độ Ts(oC) 60 55 50 Ts(5.04) Ts(5.67) Ts(6.48) Ts(7.2) Ts(7.92) Ts(8.64) Ts(9.36) 45 40 35 30 25 20 7:30 Hình Sự ảnh hưởng nhiệt độ nước ban đầu bình tích trữ đến lượng hữu ích Qu lượng tiêu tốn bơm tuần hoàn Ep 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 Thời gian(h) Hình Nhiệt độ nước nóng Ts bình tích trữ ứng với giá trị lưu lượng qua thu khác ngày thí nghiệm Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua thu phẳng hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu cưỡng thấy: - Lưu lượng nước qua vòng lặp thu phẳng xác định giá trị 7,92 lít/phút tương ứng với nhiệt lượng hữu ích 19,3 kWh lượng tiêu tốn cho bơm tuần hoàn 2,3 kWh - Nhiệt độ nước nóng bình tích trữ cuối ngày dao động phạm vi 60oC đến 65oC - Khi nhiệt độ nước ban đầu tăng nhiệt lượng hữu ích thu giảm, cần tăng cường xử dụng nước nóng vào ban ngày để tăng hiệu hệ thống nước nóng lượng mặt trời Kết nghiên cứu cung cấp cho công ty tư vấn thiết kế, nhà sản xuất sử dụng tham khảo thiết kế lắp đặt hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu phẳng Việt Nam Lời cảm ơn: Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu (T2017-30TĐ) ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 18, NO 8, 2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Csordas, G.F., Brunger, A.P., et al, “Plume entrainment effects in solar domestic hot water systems employing variable-flow-rate control strategies”, Solar Energy, 49(6), 1992, 497-505 [2] Kovarik, M., Lesse, P.F, “Optimal control of flow in low temperature solar heat collector”, Solar Energy, 18(5), 1976, 431-435 [3] Orbach, A., Rorres, C., et al, “Optimal control of a solar collector loop using a distributed-lumped model” Automatica, 17(3), 1981, 535-539 [4] Saltiel, C., Sokolov, M, “Optimal control of a multicomponent solar collector system”, Solar Energy, 34(6), 1985, 529-534 [5] Winn, C.B., Hull lll, D.E, “Optimal controllers of the second kind”, Solar Energy, 23(6), 1979, 529-534 [6] Nhut, L.M., Park, Y.C, “A study on automatic optimal operation of a pump for solar domestic hot water system”, Solar Energy, 98, 2013, 448–457 [7] Sara, H and et al, “An optimal control strategy for a heat pump in an integrated solar thermal system”, Journal of Process Control, 84, 2019, 35-45 [8] Badescu and et al, “Empirical versus optimal control of flow in solar domestic hot water system”, Journal of Energy Engineering 142(3), 2016 [9] Mohamed, A.Z and et al, “Energic performance and economic analysis of a solar water heating system for different flow rates values: A case stude”, Solar Energy, 147(1), 2017, 164-180 [10] Pang, W and et al, “Experimental effect of high mass flow rate and volume cooling on performance of a water-type PV/T collector”, Solar Energy, 188, 2019, 1360-1368 33 [11] Dembeck-Kerekes, T and et al, “Performance of variable flow rates for photovoltaic-thermal collectors and the determination of optimal flow rates”, Solar Energy, 182, 2019, 148-160 [12] Antonio, A and et al, “Solar thermal modeling for rapid estimation of auxiliary energy requirements in domestic hot water production: onoff versus proportional flow rate control”, Solar Energy 177(1), 2019, 68-79 [13] Sara, H and et al, “Simultaneous optimization of configuration and controller parameters in an integrated solar thermal hydronic system”, 2017, 2931-2936 [14] Nguyễn Du, Lê Minh Nhựt, “Đánh giá ảnh hưởng điều kiện thời tiết đến lượng hữu ích hệ thống nước nóng lượng mặt trời”, Tạp chí Khoa học giáo dục kỹ thuật, số 39, 2016, 78-84 [15] Duffie, J.A., Beckman, W.A Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, 3rd ed, John Wiley & Sons, New York, 2006 [16] Nguyễn Thế Bảo, Giáo trình lượng tái tạo phát triển bền vững, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2017 [17] Badescu, V, “Optimal control of flow in solar collector systems with fully mixed water storage tanks”, Energy Conversion and Management, 49(2), 2008, 169-184 [18] Knudsen, S, “Consumers influence on the thermal performance of small SDHW systems - Theoretical investigations” Solar Energy, 73(1), 2002, 33-42 [19] Reindl, D and et al, “Experimental verification of a solar hot water heating system with a spiral-jacketed storage tank”, Journal of Mechanical Science and Technology, 22, 2008, 2228-2235 [20] Nhut, L.M., Park, Y.C, “A Study on Developing an Automatic Controller with an Inverter Collector Pump for Solar-Assisted Heating System”, Energies, 13(9), 2020, 2128 (BBT nhận bài: 06/4/2020, hoàn tất thủ tục phản biện: 05/8/2020) ... trị lưu lượng qua thu khác ngày thí nghiệm Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua thu phẳng hệ thống nước nóng lượng mặt trời kiểu cưỡng thấy: - Lưu lượng nước qua. .. lương mặt trời kiểu thu phẳng Hình Bộ điều khiển hệ thống nước nóng lương mặt trời kiểu thu phẳng Lê Minh Nhựt 30 3.2 Phương pháp thí nghiệm Trong thí nghiệm này, giá trị lưu lượng nước qua vòng... Sư phạm Kỹ thu? ??t Tp Phố Hồ Chí Minh Hình Các phận hệ thống gồm bồn tích trữ nước nóng, thu lượng mặt trời kiểu phẳng, bơm nước tuần hoàn, điều khiển thu thập liệu Bộ thu lượng mặt trời có tổng

Ngày đăng: 16/07/2022, 12:26

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Bố trí ống của bộ thu tấm phẳng [15,16] - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 1. Bố trí ống của bộ thu tấm phẳng [15,16] (Trang 2)
3. Thiết lập hệ thống thí nghiệm - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
3. Thiết lập hệ thống thí nghiệm (Trang 2)
Hình 3. Hệ thống thí nghiệm nước nóng năng lương mặt trời - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 3. Hệ thống thí nghiệm nước nóng năng lương mặt trời (Trang 2)
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nước nóng năng lượng mặt - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nước nóng năng lượng mặt (Trang 2)
Hình 5 là kết quả biên dạng lưu lượng qua bộ thu trong ngày nắng thí nghiệm. Các thí nghiệm cho các giá trị lưu  lượng 5,04 lít/phút, 5,76 lít/phút, 6,48 lít/phút, 7,2 lít/phút,  7,92  lít/phút,  8,64  lít/phút,  9,36  lít/phút  được  thực  hiện  trong  c - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 5 là kết quả biên dạng lưu lượng qua bộ thu trong ngày nắng thí nghiệm. Các thí nghiệm cho các giá trị lưu lượng 5,04 lít/phút, 5,76 lít/phút, 6,48 lít/phút, 7,2 lít/phút, 7,92 lít/phút, 8,64 lít/phút, 9,36 lít/phút được thực hiện trong c (Trang 3)
Hình 5. Biên dạng lưu lượng qua vòng lặp bộ thu - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 5. Biên dạng lưu lượng qua vòng lặp bộ thu (Trang 4)
Hình 8. Nhiệt độ nước nóng Ts trong bình tích trữ ứng với các - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 8. Nhiệt độ nước nóng Ts trong bình tích trữ ứng với các (Trang 5)
Hình 6. Nhiệt độ Tco, Tci trong các ngày nắng thí nghiệm với - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 6. Nhiệt độ Tco, Tci trong các ngày nắng thí nghiệm với (Trang 5)
Hình 7. Ảnh hưởng của lưu lượng đến nhiệt lượng hữu ích Qu - Thực nghiệm xác định lưu lượng nước qua bộ thu tấm phẳng của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời
Hình 7. Ảnh hưởng của lưu lượng đến nhiệt lượng hữu ích Qu (Trang 5)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w