ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG THỰC NGHIỆM ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG TRONG CUNG CẤP NƯỚC NÓNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

93 966 5
ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG THỰC NGHIỆM ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG TRONG CUNG CẤP NƯỚC NÓNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ỐNG NHIỆT - Ống nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt có cấu tạo nguyên lí hoạt động đơn giản, khả truyền tải nhiệt cao trình truyền nhiệt thực thay đổi pha môi chất - Cấu tạo hình dạng ống nhiệt thường có dạng ống kín hình trụ, bên chứa lượng môi chất làm nhiệm vụ truyền tải nhiệt Các phận ống nhiệt chia làm ba phần : phần sôi, phần đoạn nhiệt phần ngưng tụ - Các trình xảy bên ống nhiệt ống nhiệt hoạt động biểu diễn đồ thị T-s sau: Hình 1.1: Các trình xảy bên ống nhiệt + AB: Phần bay ống nhiệt nhận nhiệt từ nguồn nóng, làm môi chất bên ống nhiệt sôi bay + BC: Hơi môi chất chuyển động từ phần sôi qua phần đoạn nhiệt để đến phần ngưng Do ma sát nên có sụt giảm áp suất không đáng kể + CD: Hơi ngưng tụ phần ngưng ống nhiệt nhả nhiệt cho nguồn lạnh SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP + DA: Môi chất sau ngưng tụ trở phần bay để tiếp tục thực chu trình bay hơi-ngưng tụ Tùy vào cách thức đưa lỏng từ phần ngưng tụ phần bay ống nhiệt mà ta phân loại ống nhiệt thành kiểu sau: a) Ống nhiệt trọng trường (Gravity heat pipe) Hình 1.2: Ống nhiệt trọng trường - Ống nhiệt có dạng hình trụ kín có chứa lượng môi chất bên Bề mặt ống nhiệt nhẵn xẻ rãnh để tăng cường hiệu truyền nhiệt Do phần ngưng ống nhiệt đặt cao phần sôi nên môi chất sau ngưng tụ hồi phần sôi tác dụng lực trọng trường b) Ống nhiệt mao dẫn (Capillary heat pipe) Hình 1.3: Ống nhiệt mao dẫn SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - Ống nhiệt loại thường sử dụng môi trường không trọng lực trường hợp phần sôi đặt cao phần ngưng Ống nhiệt mao dẫn có cấu tạo hình dạng giống ống nhiệt trọng trường Tuy nhiên bên ống có chèn thêm lớp bấc kim loại (metal wick) có rãnh cực nhỏ (channel) nhằm tạo lực mao dẫn để hồi lỏng từ phần ngưng phần bay c) Ống nhiệt li tâm (Rotating heat pipe) Hình 1.4: Ống nhiệt li tâm - Ống nhiệt li tâm thường ứng dụng để giải nhiệt cho chi tiết có chuyển động quay như: roto máy phát điện, ổ lăn ổ đỡ làm việc với tải lớn Với ống nhiệt loại lực li tâm tác nhân để thực trình hồi lỏng phần sôi d) Ống nhiệt sử dụng môi chất từ tính (Magnetic fluid heat pipe) - Ống nhiệt sử dụng môi trường có từ tính Môi chất làm việc bên loại “magnetic fluid” (loại chất lỏng có chứa kim loại tồn dạng phân tử) Dưới tác dụng từ trường, hạt kim loại chuyển động thực trình hồi lỏng phần sôi - Ngoài cách phân loại có cách phân loại ống nhiệt theo: hình dạng, phạm vi nhiệt độ sử dụng, môi chất nạp ống,mục đích sử dụng - Trong giai đoạn đầu ống nhiệt (ống nhiệt mao dẫn) nghiên cứu phục vụ cho chương trình nghiên cứu không gian Tuy nhiên với ưu điểm: đơn giản, hiệu làm SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH việc cao nên ống nhiệt (ống nhiệt trọng trường) ngảy ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác như: kĩ thuật điều hòa không khí, khai thác sử dụng NLMT, thu hồi nhiệt thải, giải nhiệt cho linh kiện điện tử…Đặc biệt, hệ thống nước nóng NLMT sử dụng ống nhiệt phổ biến rộng rãi thị trường 1.2 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.2.1 Hiện trạng sử dụng NLMT giới: - Trong thời gian qua, sử dụng thái hóa nguồn lượng hóa thạch người khiến dạng lượng trở nên cạn kiệt tạo nhiều tác động xấu đến môi trường sống Bài toán người đối mặt phải đáp ứng nhu cầu sử dụng lượng ngày gia tăng phải kiểm soát vấn đề ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu Khai thác sử dụng lượng tái tạo thay cho nguồn lượng truyền thống xác định phương pháp quan trọng để giải toán Các nguồn lượng tái tạo lượng gió, lượng mặt trời cho thấy rõ tiềm sử dụng phổ biến tương lai - NLMT người sử dụng từ lâu đời sống hàng ngày hình thức như: phơi nông sản, chiếu sáng…Hiện tại, NLMT khai thác để phục vụ nhiều lĩnh vực khác: cấp nước nóng, cấp nhiệt cho trình chưng cất nước, làm lạnh, sinh công học phát điện Sau trình bày số ứng dụng phổ biến NLMT a) Khai thác NLMT để sinh công học: hệ thống loại thường sử dụng collector dạng tập trung (Concentrating solar collector) đĩa parabol, parabol dạng máng, gương phản xạ để tạo nguồn nhiệt có nhiệt độ cao Nguồn nhiệt sử dụng để sinh làm quay tuabin nhà máy nhiệt điện loại động khác Hình 1.5: Nguyên lý làm việc nhà máy điện mặt trời sử dụng parabol dạng máng SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH b) Pin mặt trời (Solar Photovaltaics): nhờ sử dụng tế bào quang điện để biến xạ mặt trời thành điện Ưu điểm loại nhỏ, gọn, đơn giản hệ thống sinh công học giá thành mắc cần phận chuyển đổi hệ thống ắc quy tích trữ điện (đối với hệ thống không nối lưới) Hình 1.6: Nguyên lý làm việc pin mặt trời c) NLMT làm nóng nước: Đây ứng dụng đơn giản NLMT mà người dễ thực Bằng cách sử dụng thiết bị thu nhiệt (Collector) , trực tiếp gián tiếp làm nóng nước Nước sau làm nóng dự trữ bình chứa sau đem tiêu thụ Nhiệt độ nước nóng cao hay thấp tùy thuộc vào diện tích collector, phương thức trao đổi nhiệt điều kiện địa lý khí hậu nơi sử dụng Hệ thống đáp ứng nhu cầu nước nóng hộ gia đình hay khách sạn khu nghỉ dưỡng (các hệ thống có công suất lớn) Hình 1.7: Nguyên lý hoạt động hệ thống đun nước nóng NLMT SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH 1.2.2 Hiện trạng sử dụng NLMT Việt Nam: - Theo báo cáo Bộ Công Thương, Việt Nam có dạng NLTT có khả khai thác sử dụng: Bảng 1.1 : Hiện trạng NLTT tiềm khai thác Việt Nam Loại NL Tiềm Khai thác Gió 1800MW 1,25 MW Mặt trời (phát điện) 4-5kWh/(m2.ngày) 1,2 MW Thủy điện nhỏ 4000MW 300MW Rác thải 350MW 2,4MW Khí sinh học 150MW 2MW Địa nhiệt 340MW 0MW Sinh khối 800MW 150MW - Theo bảng lượng gió lượng mặt trời hai nguồn lượng có tiềm lớn Tại miền Bắc, năm có 1800 đến 2100 nắng (bức xạ MT trung bình khoảng 3,93kWh/m2.ngày ); Miền Nam: tiềm NLMT tốt với số nắng năm đạt từ 2000 đến 2600 (bức xạ MT trung bình khoảng 5,2kWh/m2.ngày ) - Tuy có tiềm việc khai thác nguồn NLTT nói chưa hiệu Nguyên nhân thiếu đội ngũ chuyên gia nhân viên có kỹ thuật, không chủ động sản xuất phải nhập thiết bị từ nước ngoài, thiếu sách hỗ trợ từ phía nhà nước.Cho nên chủ yếu nước ta, NLMT sử dụng để cấp nước nóng phát điện qui mô nhỏ Hệ thống điện mặt trời phần lớn lắp đặt hộ gia đình: có công suất nhỏ, không nối lưới phục vụ chiếu sáng trực tiếp Ngược lại, thị trường nước nóng mặt trời lại sôi động với nhiều tín hiệu tích cực TP Hồ Chí Minh tỉnh phía Nam Số lượng công trình nhà lắp đặt máy nước nóng mặt trời tăng đáng kể từ sau năm 1998 nhiều ưu điểm nó: an toàn, tiết kiệm, giá thành phù hợp, tính cạnh tranh cao so với hệ thống làm nóng nước truyền thống (sử dụng lò điện trở để gia nhiệt) Tuy nhiên, loại collector chưa sản xuất nước mà chủ yếu nhập từ Trung Quốc Các hệ thống loại đáp ứng nhu cầu sử dụng gia đình, chưa đáp ứng cho công trình tiêu thụ lượng nước có SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH công suất lớn nhà hàng khách sạn Do đó, nghiên cứu ứng dụng NLMT để cấp nước nóng Việt Nam cần tiếp tục triển khai 1.3 HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG MẶT TRỜI 1.3.1 Hệ thống tuần hoàn tự nhiên Hình 1.8: Hệ thống nước nóng mặt trời tuần hoàn tự nhiên - Các hệ thống sử dụng chủ yếu cho đun nước nóng gia dụng (qui mô nhỏ) - Hoạt động nhờ chênh lệch tỉ trọng vật chất truyền nhiệt, từ gây nên đối lưu tự nhiên chúng Yêu cầu hệ thống cần bình chứa cần đặt cao collector - Ưu điểm: kết cấu đơn giản, không cần động lực bổ sung - Khuyết điểm: đun nước nóng chế độ chuyển động đối lưu tự nhiên chậm nên có tượng kết tủa cáu nước mạnh,cần van xả ngược rửa collector; khó lắp đặt phải lắp mái nhà nhằm đảm bảo yêu cầu bình chứa đặt cao collector; có phân tầng hai lớp nước nóng-lạnh bình chứa nên nước nóng khó đạt đến nhiệt độ yêu cầu 1.3.2 Hệ thống tuần hoàn cưỡng SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH Hình 1.9: Hệ thống nước nóng mặt trời tuần hoàn cưỡng - Hệ thống thường sử dụng công trình cần công suất lớn, thời gian đáp ứng nhanh - Là hệ thống có tham gia động lực bên (bơm) để tuần hoàn vật chất chảy qua trao đổi nhiệt Tín hiệu sử dụng để điều khiển hoạt động bơm chênh lệch nhiệt độ nước vào khỏi collector, nhiệt độ nước khỏi collector, sử dụng tế bào quang điện lắp đặt bên cạnh collector - Ưu điểm: có hòa trộn nước nóng lạnh; vận tốc cao nên hệ số trao đổi nhiệt lớn; hiệu suất cao; nhiệt độ trung bình tăng nhanh đối lưu tự nhiên - Khuyết điểm: giá thành đầu tư chi phí vận hành cao - Các hệ thống kết hợp với thiết bị cung cấp nhiệt khác lò hơi, điện trở, bơm nhiệt… 1.4 PHÂN LOẠI COLLECTOR MẶT TRỜI - Collect mặt trời thiết bị thu nhiệt tích trữ nhiệt từ xạ mặt trời truyền cho chất lỏng công tác ( nước glycol) Từ nhiệt lượng đem sử dụng theo nhu cầu khác như: đun nước nóng, sưởi ấm, phát điện Collector mặt trời hoạt động dựa hiệu ứng quang nhiệt - Nhìn chung collector có ba dạng dạng phẳng, dạng ống thủy tinh chân không dạng ống thủy tinh chân không kết hợp ống nhiệt 1.4.1 Collector phẳng (Flat Plate Solar Collector) SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH Hình 1.10: Cấu tạo collector phẳng a) Cấu tạo + Bộ hấp thụ: - Bề mặt hấp thụ : hấp thụ nhanh chóng lượng nhiệt từ xạ mặt trời truyền cho chất lỏng công tác bên ống Trên bề mặt hấp thụ thường phủ lớp hấp thụ chọn lọc có hệ số hấp thụ với bước sóng ngắn lớn hệ số xạ ngược nhỏ - Rãnh chất làm việc: dẫn môi chất collector để nhận nhiệt từ bề mặt hấp thụ Thường có dạng hình ống trụ đặt hay bề mặt hấp thụ + Kính phủ: -Tác dụng kính phủ : Lúc đầu kính phủ làm nhiệm vụ cho xạ mặt trời xuyên qua với hệ số lớn , sau hạn chế tổn thất nhiệt đối lưu từ hấp thụ môi trường Vật liệu thông dụng thường sử dụng kính có nhiều ưu điểm: bị lão hóa,chịu va đập, đặc tính quang học - Một collector sử dụng từ đến kính phủ Số lượng kính phủ nhiều giúp giảm tổn thất nhiệt môi trường đồng thời làm cho hệ số xuyên qua tia xạ giảm đáng kể tăng chi phí + Lớp cách nhiệt: đặt đáy bề mặt xung quanh colletor nhằm giảm tổn thất nhiệt môi trường SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH b) Nguyên lý - Bức xạ mặt trời chiếu đến xuyên qua bề mặt kính hấp thụ bề mặt hấp thụ Lượng nhiệt truyền qua lớp kim loại rãnh truyền đến cho môi chất Nhằm mục đích giảm thất thoát nhiệt đối lưu nên người ta cần hút chân không khoảng kính phủ bề mặt hấp thụ Tuy nhiên điều khó thực cấu tạo collector có nhiều mối hàn , khó đảm bảo độ chân không lâu dài Để cải thiện bất tiện collector ống thủy tinh chân không đời 1.4.2 Collector ống thủy tinh chân không hai lớp (Evacuated-tube Collector) Hình 1.11: Cấu tạo ống thủy tinh chân không a) Cấu tạo: + Gồm hai ống thủy tinh lồng vào nhau, bề mặt ống phủ lớp hấp thụ chọn lọc Nước làm nóng tiếp xúc với ống thủy tinh bên Khoảng không hai ống rút chân không đến áp suất khoảng 5.10 -3 Pa Do tổn thất nhiệt đối lưu dẫn nhiệt môi trường giảm đáng kể Với dạng collector sử dụng đun nước nóng kết hợp bồn chứa nước phía b) Nguyên lý + Tương tự collector phẳng: BXMT xuyên qua ống thủy tinh ngoài, hấp thụ bề mặt hấp thụ truyền nhiệt cho nước Quá trình lưu động nước xảy tương tự collector phẳng + Sự khác chủ yếu collector phẳng ống rút chân không khả tiếp nhận BXMT thời điểm khác ngày Vì hướng tia BXMT ngày thay đổi theo thời gian Vào trưa, tia trực xạ thẳng góc với bề mặt collector, hai loại tiếp nhận BXMT vị trí Nhưng vào buổi sáng hay chiều, tia trực xạ lệch đi, BXMT không đến bề mặt collector thẳng góc trước (đối với collector phẳng); có dạng trụ tròn, collector ống thủy tinh rút chân không nhận BXMT theo hướng thẳng góc với bề mặt collector SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH Source DF SS MS F P Regression 34.16 34.163 0.11 0.744 Error 18 5593.23 310.735 Total 19 5627.39 Regression Analysis: yB versus xB The regression equation is yB = 52.78 - 25.0 xB S = 18.4078 R-Sq = 0.1% R-Sq(adj) = 0.0% Analysis of Variance Source DF SS MS F P Regression 4.01 4.009 0.01 0.915 Error 19 6438.11 338.848 Total 20 6442.12 + Dữ liệu ngày 24/10-1/11/2012 Regression Analysis: yA versus xA The regression equation is yA = 52.83 - 1513 xA S = 18.4388 R-Sq = 7.0% R-Sq(adj) = 4.4% Analysis of Variance Source DF SS MS F P Regression 917.9 917.882 2.70 0.109 Error 36 12239.6 339.988 Total 37 13157.5 Fitted Line: yA versus xA Regression Analysis: yB versus xB The regression equation is SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 79 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP yB = 69.73 - 1100 xB S = 17.4096 R-Sq = 10.7% R-Sq(adj) = 8.3% Analysis of Variance Source DF SS MS F P Regression 1348.2 1348.21 4.45 0.042 Error 37 11214.4 303.09 Total 38 12562.6 Fitted Line: yB versus xB CÁC DẠNG ỐNG NHIỆT MẶT TRỜI TRÊN THỊ TRƯỜNG STT CÔNG TY WEBSI TE Wuxi Wanka ng solar water heaters Co Ltd (http:// www.w ksolar.c om/sup er.html ): THÔNG SỐ - ĐẶC ĐIỂM a) Super metal Heat pipe solar collector (WCD-70) - Mô tả: Header pipe material and thickness Diameter: 32mm, thickness 1.0mm copper pipe Heat pipe material and thickness Diameter:14mm, thickness 0.5mm copper pipe Insulation Polyurethane foam 50mm or rock wool Test pressure and work pressure Test pressure bar, work pressure 6bar to 8bar Reliable, efficient, Super metal heat pipes for rapid heat transfer, no water enter into the tube, Freezing resistance: -35℃ SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 80 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP cold area Highest stagnation temperature can reach 250℃ With small thermal capacity, it can output power in seconds when temperature up to 25℃ High efficiency, at least 10% higher than normal tubes Easy plug-in installation and maintenance Suitable for mains pressure water (up to bar/116psi) Stable solar conversion throughout the day (tubes passively track the sun) Perfect solar collector for domestic solar water heater systems Ideal for Large-sized hot water project like swimming pool, school, hotel… Thông số hệ thống Model CD70/1700 or CD70/1900 Length 1696mm or 1826mm Absorption coefficient Glass tube diameter 70mm Emission coefficient Glass thickness 2.0mm Vacuum Glass Material Borosilicate Glass 3.3 Wind resistance Absorptive Coating AL/N/AL Freezing resistance Absorber material Aluminum Stagnation Temperature Condenser size 14x75mm Net weight MODEL Absorb area(m2) Vacuum tube Heat fluid content(L) Diameter Length No WCD-70/1700-A12 1.242 φ70mm 1700mm 12 2.28 WCD-70/1700-A16 1.656 φ70mm 1700mm 15 3.04 SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 81 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP WCD-70/1700-A18 1.863 φ70mm 1700mm 18 3.42 WCD-70/1700-A20 2.07 φ70mm 1700mm 20 3.80 WCD-70/1900-A12 1.387 φ70mm 1900mm 12 2.28 WCD-70/1900-A16 1.849 φ70mm 1900mm 15 3.04 WCD-70/1900-A18 2.08 φ70mm 1900mm 18 3.42 WCD-70/1900-A20 2.31 φ70mm 1900mm 20 3.8 b) Heat pipe solar collector (WCD) - Mô tả: Manifold material and thickness A, Black or silver aluminum alloy , thickness 2.0mm B, Stainless steel 304 2B, thickness 0.8mm Header pipe material and thickness Diameter:32mm, thickness 1.0mm copper pipe SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 82 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Heat pipe material and thickness Diameter:14mm, thickness 0.5mm copper pipe Insulation Polyurethane foam 50mm or rock wool Test pressure and work pressure Test pressure 9Bar, work pressure 6bar to 8bar Frame material and thickness A, Aluminum alloy , thickness 2.0mm B, Stainless steel, thickness 1.2mm Collector mounting Flat roof/slope roof Inlet and outlet 1/2’’ OR 3/4’’ Hail resistance: 25mm Coating of vacuum tube: SS-C/CU Internationally certified product Reliable, efficient, twin-glass evacuated tubes with copper heat pipes for rapid heat transfer, no water enter into cold area Easy plug-in installation and maintenance Suitable for mains pressure water (up to bar/116psi) Corrosion resistant silver brazed copper header Stable solar conversion throughout the day (tubes passively track the sun) Perfect solar collector for domestic solar water heater systems Ideal for fro big project like swimming pool, school, hotel… - Hoạt động Solar Absorption: Solar radiation is absorbed by the evacuated tubes and converted into heat Solar Heat Transfer: Heat pipes conduct the heat from within the solar tube up to the header Solar Energy Storage: Water is circulated through the header, via intermittent pump cycling Each time the wa the header the temperatures is raised by 5-10oC / 9-18oF Throughout the day, the water in the storage tank is g - Thông số hệ thống: Model SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC Absorb Vacuum tube 83 Supply ho GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP water(L/ ℃ area(m2) Diameter Length No WCD-47/1500-A15 0.75 φ47mm 1500mm 15 110/60 WCD-47/1500-A18 0.9 φ47mm 1500mm 18 120/60 WCD-47/1500-A20 1.0 φ47mm 1500mm 20 125/60 WCD-47/1500-A24 1.2 φ47mm 1500mm 24 150/60 WCD-47/1500-A30 1.5 φ47mm 1500mm 30 180/60   WCD-58/1800-A15 1.20 φ58mm 1800mm 15 140/60 WCD-58/1800-A18 1.44 φ58mm 1800mm 18 150/60 WCD-58/1800-A20 1.60 φ58mm 1800mm 20 175/60 WCD-58/1800-A24 1.92 φ58mm 1800mm 24 220/60 WCD-58/1800-A30 2.40 φ58mm 1800mm 30 260/60 - Note: Water can be heated through its continuous circulation In order to make the fluid o back to evaporation end make more than 10 degree SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 84 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP c) Heat pipe series ( WSJ )   - MODEL Absorb area(m2) Đặc điểm: 1.The material of inner tank is SUS304 2B (food with 1.2mm thickness All machine welding 2.The material of outer tank is SUS304 2B with thickness 4.The material of stand frame is stainless steel wi 1.2mm thickness or Aluminum alloy with 2.0 thic 5.The thickness of polyurethane foam is 55-60mm It uses heat pipe to transfer heat energy, there i water in the vacuum tubes, and it can be used in a climates Automatic water supply, could supply water se acting without any other installation and could ab pressured Vacuum tube Cubage (L) Diameter Length No Qty.per20'/40' Container WSJ-CF-470-47/1500-A18 0.9 φ47mm 1500mm 18 140 44 88 WSJ-CF-470-47/1500-A20 1.0 φ47mm 1500mm 20 150 42 84 WSJ-CF-470-47/1500-A24 1.2 φ47mm 1500mm 24 180 33 68 WSJ-CF-470-47/1500-A30 1.5 φ47mm 1500mm 30 230 30 62 WSJ-CF-470-58/1800-A18 1.44 φ58mm 1800mm 18 150 39 81 WSJ-CF-470-58/1800-A20 1.6 φ58mm 1800mm 20 165 35 73 SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 85 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Jiaxing Jinyi Solar Energy Technol ogy Co., Ltd http://w ww.jiny isolar.co m/inde x.asp WSJ-CF-470-58/1800-A24 1.92 φ58mm 1800mm 24 200 30 62 WSJ-CF-470-58/1800-A30 2.4 φ58mm 1800mm 30 250 24 50 a) Heat pipe vacuum tube ( model:JVH) - Thông số Mode JHC-5818-10 JHC-5818-12 JHC-5818-15 SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC Collecting Area 1.26 ㎡ 1.52 ㎡ 1.91 ㎡ 86 Vacuum tube Qty(pcs) 10 12 15 L/W/H(mm) Gross wet(kg) 1960×875×130 1960×1025×130 1960×1250×130 33.8 39.6 48.3 Loading Qty 20'/40'/40'HQ 153/320/336 145/300/342 135/270/310 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sangle Solar http://w ww.slsolar.ne t/ JHC-5818-18 2.30 ㎡ 18 2.56 ㎡ JHC-5818-20 20 JHC-5818-24 3.08 ㎡ 24 3.85 ㎡ JHC-5818-30 30 a) Super Heat Pipe Collector (Model: SL-FTRG/A) - Thông số kỹ thuật: Model Name Manifold casing material Frame material &thickness Header pipe material Heat pipe material Evacuated Tube No Of pipes Aperture area Absorbing area Insulation Rubber seals and rings Operating pressure Collector mounting Inlet Outlet Gross Dimensions Gross weight Angle of operation Performance data - 1960×1475×130 1960×1625×130 1960×1925×130 1960×2375×130 57.1 62.9 76.9 94.3 110/225/251 104/210/236 90/180/200 67/148/175 SL-FTRG-1.8-10 Anodized aluminum Anodized profiled aluminum bar &6mm Copper TP2 Copper TU1 Three target tube with SS-AlNx/Cu 10 0.95m2 0.81m2 Compressed rock wool UV stabilized high temperature silicon rubber bar Flat roof/inclined roof 3/4 1910mm*760mm*130mm 37 KG degree-90 degree Conversion factor: n0=0.711 Loss coefficient: a1a=1.25,a2a=0.006 Các dòng sản phẩm Aperture Model Heat Pipes Aream2 Dia SL-FTRG-1.8-10 0.95 58*1800 SL-FTRG-1.8-15 1.86 58*1800 SL-FTRG-1.8-20 2.48 58*1800 SL-FTRG-1.8-24 2.98 58*1800 SL-FTRG-1.8-30 3.72 58*1800 b) Mental Heat Pipe Tube: - Thông số kỹ thuật: SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC No 10 15 20 24 30 87 Supply Hot N.W/G.W Measurement Water(L) Kgs CBM 85 125 165 200 250 26.4/29 41.5/45.4 58.4/63.6 70.6/76.8 89.7/97.5 0.17 0.235 0.265 0.325 0.450 Loadage Container 20'/40'/40H 141/317/40 106/230/28 94/204/257 77/166/209 55/120/151 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Model Specification Configuration Absorber Area Weight Installation Angle Dimension Heat-Pipe Absorber Material Selective Coating Glass Tube Vacuum Min Working Temp Max Working Temp Hail Resistance Silicon Solar Heat pipe (https:/ /www.si liconsol ar.com/ ) SUND A SOLA R COLL ECTO RS (http:// www.su ndasola r.com/h ome.ht ml) SL-70/1700 SL-70/1900 Metal-Glass Vacuum Heat Pipe Tube (SL Heat Pipe Tube) 0.095m2 0.104m2 2.09kg 2.265kg 15o- 90o Φ70mm x1696mm Φ70mm x1848mm Copper, Φ8.0mm Aluminium Thickness: 0.6 mm SS-AlN-Cu Absorptance:a ≥ 0.96 Emittance: ε≤ 0.05 Material: Borosilicate glass 3.3 Thickness: 2.0mm Transmittance: ≥96% < 10-8 bar -50oC 300oC Φ35mm Model: SEIDO1 Module type SEIDO1-8 Tube construction SEIDO1-8AS SEIDO1 - Heat pipe vacuum tube with flat absorber Certificate SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC SEIDO1-16 EN 12975 88 GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Angle of inclination 15 ° to 90 ° Number of collector tubes 16 16 Absorber area 1.38 m² 2.77 m² 1.38 m² 2.77 m Aperture area (diện tích 1.51 m² tính phần ống thủy tinh) 3.01 m² 1.51 m² 3.01 m Gross area 4.08 m² 2.04 m² 4.08 m Tỷ lệ diện tích hấp thụ 67% diện tích tổng 67% 67% 67% Length x width x height (mm) 2126x960 x175 2126x1920x187 2126x960 x175 2126x Weight 50 kg 100 kg 50 kg 100 kg 2.04 m² Pressure drop per module [...]... Thành phần nhiệt trở: Hình 2.2: Các thành phần nhiệt trở trong ống nhiệt + R1: nhiệt trở nguồn cấp nhiệt với vách ngoài ống tại phần sôi (K/W) + R2: nhiệt trở dẫn nhiệt qua vách ống phần sôi (K/W) + R3: nhiệt trở chất lỏng sôi trong ống phần sôi (K/W) + R4: nhiệt trở chuyển động từ phần sôi đến phần ngưng (K/W) + R5: nhiệt trở hơi ngưng tụ trong ống phần ngưng (K/W) + R6: nhiệt trở dẫn nhiệt qua vách... nằm ngang: (2.5) - Lượng bức xạ mặt trời đến mặt phẳng nằm ngang có diện tích 1m 2 đặt bên ngoài bầu khí quyển trong thời gian 1 ngày (2.6) - Trong đó: + Ho (J/m2) : là lượng bức xạ mặt trời đến mặt phẳng nằm ngang có diện tích 1m 2 đặt bên ngoài bầu khí quyển trong thời gian 1 ngày + a = 3600.180/(15.) +A= +B= - Với : 2.1.4 Bức xạ mặt trời đến trên mặt đất: - Tia bức xạ từ mặt trời chiếu đến trái... ống nhiệt đặc biệt là ống nhiệt trọng trường + Tìm hiểu sâu hơn về hệ thống collector ống chân không kết hợp ống nhiệt thông qua hai mô hình có sẵn là ống thủy tinh một lớp và hai lớp kết hợp ống nhiệt nhằm xác định : -Hiệu suất tính toán trên lý thuyết và thực nghiệm của hai mô hình Từ đó đánh giá hiệu quả giữa chúng trong những điều kiện hoạt động khác nhau -Từ kết quả thực nghiệm, đưa ra mô hình hoạt. .. định : năng lượng hữu ích mà nước nóng nhận được chia cho tổng năng lượng mà collector nhận được (2.39) - Hay viết cách khác: (2.40) 2.3.4 Nhiệt độ nước tf : - Dùng phương pháp tính trao đổi nhiệt giữa phần ngưng và nước nhận nhiệt + Tính trong trường hợp đối lưu tự nhiên trong không gian rộng + Giả sử giá trị tf bằng một số bất kì Tính ra nhiệt độ trung bình tm=0,5(tc+tf) - Với : tc : nhiệt độ bề mặt. .. nghiêng β lên hoạt động của ống nhiệt theo TL [3] - Từ đồ thị trên, ống nhiệt có thể làm việc với công suất nhiệt cực đại không phải khi được đặt thẳng đứng mà khi ống nhiệt đặt nghiêng một góc khoảng 40 o – 60o so với phương ngang Tuy nhiên, trong trường hợp này, chọn góc nghiêng của ống nhiệt có giá trị khoảng 20o là phù hợp do đảm bảo bảo được lượng bức xạ mặt trời nhận được trong năm và giá trị f(β)... chất làm việc trong ống nhiệt (W) : Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường ngoài (W) - Phương trình truyền nhiệt từ bề mặt hấp thụ tổn thất ra môi trường: ( (W) (2.27) 2 : diện tích bề mặt hấp thụ , (m ) SVTH: TÔN THỊ MINH NGỌC 23 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S NGUYỄN THỊ MINH TRINH : hệ số tổn thất nhiệt tổng của collector, (W/m2,K) : nhiệt độ trung bình của bề mặt hấp thụ, (K) : nhiệt độ môi trường không... quanh, (W/m2,K) - Quá trình truyền nhiệt từ bề mặt hấp thụ tổn thất ra ngoài môi trường bao gồm hai quá trình : truyền nhiệt từ bề mặt hấp thụ đến ống thủy tinh và từ ống thủy tinh ra môi trường - Phương trình truyền nhiệt từ bề mặt hấp thụ tới mặt trong ống thủy tinh: (2.30) + Trong hai trường hợp collector ống thủy tinh kết hợp ống nhiệt đều được hút chân không ở trong ống nên bỏ qua tổn thất do đối... nhiệt bức xạ gấp đôi vì trao đổi nhiệt 2 phía) - Phương trình truyền nhiệt từ bề mặt ống thủy tinh ra môi trường ngoài: (2.32) : hệ số trao đổi nhiệt đối lưu, : hệ số tuyến tính giúp lượng hóa cường độ trao đổi nhiệt bằng bức xạ giữa bề mặt kính nhiệt độ Tg và bầu trời có nhiệt độ hiệu dụng Ts là diện tích bề mặt ngoài ống thủy tinh (m2) + Hình thức đối lưu ta chọn trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức - Những... khi bức xạ mặt trời đi qua các phân tử khí có bên trong bầu khí quyển - Hottel và Woertz giả sử thành phần khuếch tán phân bố đồng đều trong khắp bầu trời Giả thiết phù hợp trong trường hợp bầu trời có sương mù , hoặc bị che phủ bởi mây phân bố đều trong bầu trời Vào những ngày trời trong, hầu hết những tia bức xạ khuếch tán có phương gần giống với phương của tia trực xạ - Gọi: + I, IT : lượng bức xạ... một lớp bao bên ngoài, ống nhiệt gắn với bề mặt hấp thụ đặt bên trong ống thủy tinh Bề mặt hấp thụ hình gợn sóng và phủ lớp hấp thụ chọn lọc Không gian bên trong ống thủy tinh được hút chân không toàn bộ b) Nguyên lý: + Bức xạ mặt trời đi qua lớp kính và đến bề mặt hấp thụ (gắn với ống nhiệt) Từ bề mặt hấp thụ truyền nhiệt trực tiếp đến ống nhiệt Môi chất trong ống nhận nhiệt và quá trình diễn ra tương ... hệ thống nước nóng NLMT sử dụng ống nhiệt phổ biến rộng rãi thị trường 1.2 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.2.1 Hiện trạng sử dụng NLMT giới: - Trong thời gian qua, sử dụng thái hóa nguồn lượng hóa thạch... Khai thác sử dụng lượng tái tạo thay cho nguồn lượng truyền thống xác định phương pháp quan trọng để giải toán Các nguồn lượng tái tạo lượng gió, lượng mặt trời cho thấy rõ tiềm sử dụng phổ biến... thống kết hợp với thiết bị cung cấp nhiệt khác lò hơi, điện trở, bơm nhiệt 1.4 PHÂN LOẠI COLLECTOR MẶT TRỜI - Collect mặt trời thiết bị thu nhiệt tích trữ nhiệt từ xạ mặt trời truyền cho chất lỏng

Ngày đăng: 06/04/2016, 16:13

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

    • 1.1 ỐNG NHIỆT

    • - Ống nhiệt là một thiết bị trao đổi nhiệt có cấu tạo và nguyên lí hoạt động đơn giản, khả năng truyền tải nhiệt cao do quá trình truyền nhiệt được thực hiện bằng sự thay đổi pha của môi chất.

    • - Cấu tạo và hình dạng của ống nhiệt thường có dạng ống kín hình trụ, bên trong chứa một lượng môi chất làm nhiệm vụ truyền tải nhiệt. Các bộ phận của ống nhiệt có thể chia làm ba phần chính : phần sôi, phần đoạn nhiệt và phần ngưng tụ.

    • - Các quá trình xảy ra bên trong ống nhiệt khi ống nhiệt hoạt động có thể được biểu diễn trên đồ thị T-s như sau:

    • Hình 1.1: Các quá trình xảy ra bên trong ống nhiệt.

    • + AB: Phần bay hơi của ống nhiệt nhận nhiệt từ nguồn nóng, làm môi chất bên trong ống nhiệt sôi và bay hơi.

    • + BC: Hơi môi chất chuyển động từ phần sôi qua phần đoạn nhiệt để đến phần ngưng. Do ma sát nên có sụt giảm áp suất nhưng không đáng kể.

    • + CD: Hơi ngưng tụ ở phần ngưng của ống nhiệt và nhả nhiệt cho nguồn lạnh.

    • + DA: Môi chất sau khi ngưng tụ trở về phần bay hơi để tiếp tục thực hiện chu trình bay hơi-ngưng tụ. Tùy vào cách thức đưa lỏng từ phần ngưng tụ về phần bay hơi của ống nhiệt mà ta có thể phân loại ống nhiệt thành các kiểu sau:

    • a) Ống nhiệt trọng trường (Gravity heat pipe)

      • 1.4 PHÂN LOẠI COLLECTOR MẶT TRỜI

  • Note: Water can be heated through its continuous circulation. In order to make the fluid o back to evaporation end , the tilt angle should make more than 10 degree.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan