Nghiên ứu sử dụng ống nhiệt trong bộ thu năng lượng mặt trời để đun nướ nóng

Vũ văn minh giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học công nghệ nhiệt lạnh ngành : công nghệ nhiệt lạnh nghiên cứu sử dụng ống nhiệt thu lợng mặt trời Để đun nớc nóng Vũ Văn minh 2006 - 2008 Hà Nội 2008 Hà Nội 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205029371000000 giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu sử dụng ống nhiệt thu lợng mặt trời Để đun nớc nóng ngành : công nghệ nhiệt lạnh mà số:23.04.3898 Vũ văn minh Ngời hớng dẫn khoa học PGS.TS bùi hải Hà Nội 2008 Luận văn cao học LI CM N Trc ht tụi xin chân thành cảm ơn sâu xắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Bùi Hải, người trực tiếp giành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, trực tiếp giám sát trình lắp đặt thiết bị thí nghiệm, cung cấp thơng tin q báu giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo Viện khoa học Công nghệ Nhiệt lạnh- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hỗ trợ mặt thiết bị, thời gian thực luận văn Cuối xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ tơi hồn thiện luận văn Hà nội, ngày 29 tháng năm 2008 Vũ Vn Minh Vũ Văn Minh Công nghệ Nhiệt lạnh 2006-2008 Luận văn cao học LI CAM OAN Lun thc sỹ nghiên cứu thực với hướng dẫn PGS.TS Bùi Hải Để hoàn thiện luận văn này, tài liệu liệu tham khảo kê, cam đoan không chép cơng trình luận văn tốt nghiệp người khác Hà nội, ngày 29 tháng năm 2008 Người cam oan V Vn Minh Vũ Văn Minh Công nghệ NhiƯt l¹nh 2006-2008 MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… …………… CHƯƠNG 1……………………………………………………………………………… TỔNG QUAN VỀ ỐNG NHIỆT…………………………………………… 1.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ỐNG NHIỆT………………… 1.1 CẤU TẠO CỦA ỐNG NHIỆT………………………………………… 1.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ỐNG NHIỆT……………… ………… 1.2 PHÂN LOẠI ỐNG NHIỆT……………… ………… 1.2.1 THEO LỰC TÁC DỤNG ĐỂ ĐƯA CHẤT LỎNG NGƯNG QUAY TRỞ VỀ PHẤN SÔI……………………………………………………………………………… 1.2.2 THEO PHẠM VI NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG…………………………………… 1.2.2 THEO MÔI CHẤT NẠP………………….…………………………………… CHƯƠNG 2……………………………………………………………………………… ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG CÓ BỀ MẶT NHẴN BÊN TRONG…… 18 2.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ỐNG NHIỆT TRỌNG 18 TRƯỜNG………………………………………………………………………………… 2.1.1 CẤU TẠO………………… …………………… ……………… ………… 18 2.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ……………….……… ……………… ……… 19 2.1.3 CHON MÔI CHẤT NẠP CHO ỐNG NHIỆT ……… ……………… ……… 20 2.2 TÍNH TỐN ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG CĨ BÈ MẶT NHẴN BÊN TRONG……………… ………………………………………………………………… 25 2.2.1 TRỞ KHÁNG THỦY LỰC…………… ……………………………………… 25 2.2.2 CÔNG SUẤT NHIỆT CỦA ỐNG NHIỆT.…………………………………… 25 2.2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG NẠP MÔI CHẤT VÀ GĨC NGHIÊNG TỚI CƠNG SUẤT NHIỆT TRONG Q I CỦA ỐNG NHIỆT.………………………………… 36 2.2.4 CÁC LOẠI GIỚI HẠN CÔNG SUẤT NHIỆT CỦA ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG…………………………………………… ………………………………… 37 2.2.5 CHỌN CHIỀU DÀI PHẦN SÔI VÀ PHẦN NGƯNG CỦA ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG ………………………………… ………………………………… 41 CHƯƠNG 3………………………………………………………………… BỨC XẠ MẶT TRỜI……….……………………………………………… 43 3.1 TỔNG QUAN BỨC XẠ MẶT TRỜI………………………………… 43 3.1.1 MẶT TRỜI………………………………………………………… 43 3.1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ BỨC XẠ……………………………… 45 3.2 BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI(COLLECTOR).……………… 58 3.2.1 BỘ THU DẠNG TẤM PHẲNG………………… ……………… 58 3.2.2 BỘ THU DẠNG TẬP TRUNG.………………… ……………… 69 3.2.3 BỘ THU DẠNG TẤM HÚT CHÂN KHÔNG… ……………… 73 3.2.4 BỘ THU KIỂU ỐNG NHIỆT…………………… ……………… 76 3.3 TÍNH TỐN NHIỆT BỨC XẠ………………………………………… 78 3.3.1 NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI TỚI BÈ MẶT NGHIÊNG………… 78 3.3.2 BỨC XẠ MẶT TRỜI XUYÊN QUA KÍNH VÀO KHƠNG KHÍ BÊN TRONG……………………………………………………… ……… 85 3.3.3 BỨC XẠ MẶT TRỜI BÊN TRONG NHẬN ĐƯỢC TỪ BỀ MẶT HẤP THỤ CỦA BỘ HẤP THỤ (COLLECTOR).………………………… 86 CHƯƠNG 4………………………………………………………………… TÍNH TỐN BỘ THU ỐNG NHIỆT CHÂN KHƠNG …………………… 87 4.1 CẤU TẠO BỘ THU…………………………………………………… 87 4.2 NHIỆT CÓ ÍCH CẤP CHO CÁC ỐNG NHIỆT Q CỦA BỘ THU….… 88 4.3 HIỆU SUẤT NHIỆT CỦA BỘ THU NĂNG LƯỢNG ỐNG NHIỆT CHÂN KHÔNG……………………………………………………….….… 93 4.4 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT NHIỆT CỦA MỘT ỐNG Q1……………… 93 4.5 XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT HẤP THỤ BỨC XẠ …………… 100 CHƯƠNG 5………………………………………………………………… 101 THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ỐNG NHIỆT CHÂN KHÔNG …………………………………………………… 5.1 THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ THU ỐNG NHIỆT CHÂN KHÔNG……… 101 5.1.1 CÁC BỘ PHẬN CỦA BỘ THU………………………………… 101 5.1.2 THÙNG CHỨA NƯỚC……….……………………………… 102 5.1.3 ỐNG NHIỆT…………….……….……………………………… 102 5.1.4 GIÁ ĐỠ………………….……….……………………………… 104 5.1.5 TẤM PHẢN XẠ ……….……….……………………………… 104 5.2 THÍ NGHIỆM BỘ THU ỐNG NHIỆT CHÂN KHƠNG……………… 105 5.2.1 ĐO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT NGOÀI ỐNG NHIỆT VÀ NHIỆT ĐỘ KHƠNG KHÍ NGỒI TRỜI ……………….……………… 105 5.2.2 ĐO NHIỆT ĐỘ CỦA NƯỚC TRONG THÙNG.….……………… 106 5.3 XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT CỦA BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 107 ỐNG NHIỆT CHÂN KHÔNG……………………………………… KẾT LUẬN 110 TểM TT LUN VN 112 Luận văn cao học MỞ ĐẦU Ống nhiệt phần tử truyền nhiệt có nhiều tính tốt so với phần tử truyền nhiệt cũ Bởi ngày ống nhiệt nhà khoa học nhiều nước giới tiến hành nghiên cứu triển khai ứng dụng Một lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng ống nhiệt sử dụng thu lượng mặt trời Ở Việt Nam ta nguồn lượng mặt trời nhiều nghiên cứu tận dụng nguồn lượng mặt trời cho qúa trình sấy, cho máy lạnh hấp thụ cho cấp nước nóng mặt trời gia đình Với mục đích nâng cao hiệu hiệu suất thu lượng mặt trời, em tiến hành nghiên cứu sử dụng ống nhiệt chân không cho thu với đề tài “ Nghiên cứu sử dụng ống nhiệt chân không cho thu lượng mặt trời” Phương pháp nghiên cứu em chọn kết hợp lý thuyết thực nghiệm Mục tiêu trước mắt nghiên cứu chế tạo thu lượng mặt trời dùng ống nhiệt chân khơng cho bình nước nóng mặt trời hộ gia đình, sau triển khai nghiên cứu dùng thu ống nhiệt chân khơng cấp khơng khí nóng cho thiết bị sấy, cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thụ Vò Văn Minh Công nghệ Nhiệt lạnh 2006-2008 Luận văn cao häc CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ỐNG NHIỆT Ống nhiệt sáng chế từ lâu nhiên việc nghiên cứu ứng dụng phát triển mạnh vài thập kỷ gần Nguyên tắc trình truyền nhiệt giống loại ống nhiệt công suất nhiệt phụ thuộc vào cấu tạo ống nhiệt điều kiện làm việc Bằng cách thay cấu trúc ống, lượng loại môi chất nạp ống nhà khoa học chế tạo loại ống nhiệt khác có khả ứng dụng hiệu công nghiệp sống 1.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ỐNG NHIỆT 1.1.1 CẤU TẠO CỦA ỐNG NHIỆT Ống nhiệt ống thường làm kim loại hàn kín hai đầu có chứa lượng mơi chất lỏng xác định (Hình 1.1) Tuỳ theo loại ống mà phía ống trơn, xẻ rãnh gắn lưới mao dẫn, phía ngồi trơn làm cánh tản nhiệt Hình 1.1.Ống nhiệt Vị Văn Minh Công nghệ Nhiệt lạnh 2006-2008