Podstawy teoretyczne fototermicznej konwersji energii słonecznej
Zbysław Pluta
rok wydania: 2013 (wyd.3, poprawione)
stron: 198
format: B5
oprawa: miękka
wydawnictwo: Politechnika Warszawska
Praca poświęcona jest podstawom fizycznym konwersji energii promieniowania słonecznego w ciepło. Została podzielona na 9 rozdziałów, w których przedstawione są: zasady obliczania nasłonecznienia bezpośredniego i dyfuzyjnego w zależności od położenia geograficznego i usytuowania powierzchni oraz lokalnych warunków, potencjalne możliwości promieniowania słonecznego w Polsce, obliczenia ciepła użytkowego produkowanego w płaskich i skupiających kolektorach słonecznych oraz ich charakterystyki projektowe i eksploatacyjne, magazynowanie energii w postaci ciepła w instalacjach słonecznych.
SPIS TREŚCI:
Przedmowa do wydania III
Wykaz oznaczeń
1. ENERGETYKA SŁONECZNA DAWNIEJ I DZISIAJ
2. ENERGIA I ROZWÓJ CYWILIZACJI
2.1. Ewolucja zapotrzebowania na energię
2.2. Główne źródła energii na Ziemi
3. SŁOŃCE I PROMIENIOWANIE SŁONECZNE
3.1. Słońce
3.2. Stała słoneczna
3.3. Składniki bilansu energetycznego Ziemi
3.4. Rozkład widmowy promieniowania słonecznego
3.5. Masa optyczna atmosfery i modyfikacja widma słonecznego przy przejściu przez atmosferę
3.6. Promieniowanie słoneczne na poziomie Ziemi
3.7. Czas słoneczny, miejscowy i strefowy. Równanie czasu
3.8. Kierunek bezpośredniego promieniowania słonecznego względem powierzchni Ziemi i obiektów na niej leżących
3.9. Godzina wschodu Słońca i długość dnia
3.10. Azymut Słoneczny
3.11. Wykresy pozycji Słońca
Przykłady liczbowe
4. SZACOWANIE NASŁONECZNIENIA DYFUZYJNEGO ORAZ GODZINNEGO NA PODSTAWIE ŚREDNIEGO CAŁKOWITEGO NASŁONECZNIENIA DZIENNEGO
4.1. Współczynnik przejrzystości atmosfery
4.2. Udział promieniowania dyfuzyjnego w promieniowaniu całkowitym
4.3. Szacowanie nasłonecznienia godzinnego na podstawie wartości średnich dziennych
Przykład liczbowy
5. POTENCJAŁ PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO W POLSCE
6. SZACOWANIE ENERGII PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO DOCIERAJĄCEGO DO POWIERZCHNI DOWOLNIE USYTUOWANEJ
6.1. Podstawowe zależności
6.2. Średni dzienny współczynnik korekcyjny promieniowania bezpośredniego
6.3. Pochylenie optymalne odbiornika promieniowania słonecznego
Przykład liczbowy
7. PŁASKIE KOLEKTORY ENERGII PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO
7.1. Płaskie kolektory cieczowe
7.1.1. Absorbery kolektorów cieczowych
7.1.2. Pokrycia selektywne absorberów
7.1.3. Izolacja termiczna spodu i boków kolektorów
7.1.4. Pokrycia przezroczyste kolektorów
7.1.5. Obudowa zewnętrzna kolektorów
7.2. Bilans energii kolektora płaskiego
7.3. Transmisja promieniowania słonecznego przez osłony przezroczyste kolektora
7.3.1. Transmisyjność wynikająca z wielokrotnych odbić na granicach osłony
7.3.2. Transmisyjność wynikająca z pochłaniania objętościowego w szkle
7.3.3. Transmisyjność całkowita systemu pokryć oraz współczynniki absorpcji i odbicia osłon przezroczystych
7.3.4. Współczynnik transmisyjno-absorpcyjny (τ α) i promieniowanie pochłonięte przez absorber
Przykład liczbowy
7.4. Straty ciepła kolektora energii promieniowania słonecznego
7.4.1. Straty przez powierzchnię frontową
7.4.2. Straty przez dno i boki kolektora. Zastępczy współczynnik strat ciepła UL
7.4.3. Wybrane działy wymiany ciepła wykorzystywane w obliczeniach cieplnych kolektorów płaskich
Przykład liczbowy
7.5. Rozkład temperatury w absorberze kolektora płaskiego
7.5.1. Rozkład temperatury między kanałami przepływowymi kolektora. Efektywność absorbera
7.5.2. Rozkład temperatury w kierunku przepływu czynnika 112
7.5.3. Współczynnik odprowadzenia ciepła z kolektora i równanie Hottela-Whilliera-Blissa
Przykłady liczbowe
7.6. Płaskie powietrzne kolektory słoneczne
7.6.1. Konstrukcje płaskich kolektorów powietrznych
7.6.2. Efektywność absorbera w różnych rozwiązaniach kolektorów powietrznych
7.6.3. Zależności kryterialne użyteczne przy obliczaniu wymiany ciepła w kolektorach powietrznych
Przykłady liczbowe
7.7. Charakterystyki sprawnościowe płaskich kolektorów energii promieniowania słonecznego
7.7.1. Charakterystyki kolektora w funkcji różnicy temperatury czynnika na wlocie do kolektora i otoczenia
7.7.2. Charakterystyki kolektora w funkcji inaczej zdefiniowanych różnic temperatury
7.7.3. Charakterystyki kolektora w funkcji innych parametrów eksploatacyjnych
7.8. Badania płaskich kolektorów słonecznych
8. KOLEKTORY SKUPIAJĄCE
8.1. Pojęcia podstawowe
8.2. Najczęściej spotykane konfiguracje kolektorów skupiających
8.3. Kolektory obrazowe
8.3.1. Ograniczenie stopnia koncentracji kolektora skupiającego obrazowego z reflektorem parabolicznym
8.3.2. Równanie Hottela-Whilliera-Blissa dla kolektorów skupiających obrazowych
8.3.3. Sprawność optyczna kolektorów obrazowych
8.3.4. Elementy wymiany ciepła pomocne przy określaniu współczynnika strat Ug kolektorów skupiających
Przykłady liczbowe
8.4. Kolektory bezobrazowe typu CPC
8.4.1. Budowa kolektorów CPC i ich geometryczne stopnie koncentracji
8.4.2. Energia promieniowania słonecznego absorbowanego przez kolektory CPC
Przykład liczbowy
9. MAGAZYNOWANIE ENERGII W INSTALACJACH SŁONECZNYCH
9.1. Wodne zbiorniki magazynujące i kształtowanie się w nich rozkładu temperatury
9.2. Zbiornik akumulacyjny z pełnym mieszaniem
9.3. Zbiornik akumulacyjny z zewnętrznym wymiennikiem ciepła
9.4. Zbiornik akumulacyjny z rozwarstwieniem termicznym
Przykłady liczbowe
Dodatek. Tablice parametrów termofizycznych czynników najczęściej wykorzystywanych w kolektorach słonecznych
Bibliografia
