[2], ta tính toán như sau: - Chảo parabol đường kính D.
- Mặt phản xạ parabol có hệ số phản xạ R = 0,9.
- Nồi nấu làm bằng Inox sơn đen có hệ số hấp thụ ε = 0,9. Trong đó: + Đường kính nồi là d =0,25 m
+ Chiều cao h = 0,3 m + Chiều dày δo= 0,001 m
+ Có khối lượng riêng ρo = 7850 kg/m3 + Nhiệt dung riêng C = 460 J/kgđộ
+Nồi chứa đầy nước có nhiệt dung riêng Cn = 4200J/kgđộ + Nhối lượng riêng ρn = 1000kg/m3
-Cường độ bức xạ trung bình W = 962 w/m2
Trong thời gian τ (giây) nồi nấu (gồm chảo parabol và nồi nấu) sẽ thu từ bức xạ mặt trời một lượng nhiệt bằng Q1
Q1 = ε.E.F.τ, [J]. Trong đó diện tích F = [F1 + RF2 ] = 0,7 D2 + 0,00225 - Diện tích hứng nắng của nồi F1≈ d.h, [m2]
- Diện tích hứng nắng của mặt parabol F2 =
4
2
D
π
- F1, [m2] Lượng nhiệt nhận được của nồi Q1 dùng để:
- Làm tăng nội năng của nồi Uo = mo.C.(ts - to) - Làm entanpy của nước Im = mn.Cn(ts - to)
- Làm tăng nội năng của đế nồi Uđế (đế nồi thường làm bằng khung thép nhỏ nên ta bỏ qua phần này)
- Tổn thất ra môi trường xung quanh Q2 Trong đó: mo = πd.h.δo.ρo + 2.δo.ρo. 4 2 d π = 2,62 [kg], mn = 4 2 d π .h.ρn = 4,9 [kg], Do nồi được cấu tạo như trên nên tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh chủ yếu là do trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên giữa bề mặt xung quanh nồi và không khí đối lưu xung quanh nên ta trong trường hợp này ta có thể tính
Q2 = α Fxq (ts - to)τ = 234τ [J]. Với; - hệ số toả nhiệt đối lưu tự nhiên α chọn α = 10 W/m2độ
- diện tích xung quanh Fxq = πd.h +2.
4
2
d
π
= 0,334 [m2] Vậy phương trình cân bằng nhiệt cho nồi là:
Q1 = mo.C.(ts - to) + mn.CP(ts - to) + Q2 ε.E.F.τ = (πd.h.δo.ρo + 2.δo.ρo. 4 2 d π ) C.(ts - to) + 4 2 d π .h.ρn Cn(ts - to) + α Fxq (ts - to) τ 865,8Fτ = 1524964 + 234τ Chon t = 1800 => F = 1,25 F = 0,7 D2 + 0,00225 = 1,25 Suy ra D = 1,34 m .
Ta chọn chảo parabol với D = 1,4 m, cao 40cm, tiêu cự 30cm.