TY - JOUR

T1 - ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CFD-МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ ИНСОЛЯЦИИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

AU - Литвинов, Данил Николаевич

AU - Костарев, Вячеслав Сергеевич

AU - Климова, Виктория Андреевна

AU - Велькин, Владимир Иванович

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Солнечная энергия является альтернативным ископаемому топливу источником электрической и тепловой энергии. Самое простое применение солнечной энергии - это преобразование солнечного излучения в тепло. По данному принципу устроены солнечные коллекторы, которые преобразуют солнечное излучение в тепло, передавая его воде или низкокипящему теплоносителю для нагрева воды в теплообменнике. Плоские солнечные коллекторы обладают низкой стоимостью и используются для бытовых и промышленных целей. Они преобразуют солнечную энергию при помощи абсорберов, обволакивающих трубки с теплоносителем и передающих ему тепло. Такой коллектор неприхотлив в обслуживании и прост по конструкции. В данной работе проводится теплогидравлический расчет плоского солнечного коллектора при помощи CFD с целью анализа процессов теплопередачи между абсорбером перьевого типа и водой. Моделирование проводится в CFD Solidworks Flow Simulation с использованием штатных средств моделирования солнечного излучения. Итогом работы являются полученные картины потоков теплоносителя внутри коллектора, а также графики распределения температуры и падающего теплового лучистого (солнечного) потока по времени. Результаты расчетов аппроксимировались и продемонстрировали высокий уровень соответствия (в пределах 10-12 %) с характеристиками, полученными в ходе натурных экспериментов. Последнее свидетельствует о достоверности выбранной математической модели солнечного коллектора и методики расчетов.

AB - Солнечная энергия является альтернативным ископаемому топливу источником электрической и тепловой энергии. Самое простое применение солнечной энергии - это преобразование солнечного излучения в тепло. По данному принципу устроены солнечные коллекторы, которые преобразуют солнечное излучение в тепло, передавая его воде или низкокипящему теплоносителю для нагрева воды в теплообменнике. Плоские солнечные коллекторы обладают низкой стоимостью и используются для бытовых и промышленных целей. Они преобразуют солнечную энергию при помощи абсорберов, обволакивающих трубки с теплоносителем и передающих ему тепло. Такой коллектор неприхотлив в обслуживании и прост по конструкции. В данной работе проводится теплогидравлический расчет плоского солнечного коллектора при помощи CFD с целью анализа процессов теплопередачи между абсорбером перьевого типа и водой. Моделирование проводится в CFD Solidworks Flow Simulation с использованием штатных средств моделирования солнечного излучения. Итогом работы являются полученные картины потоков теплоносителя внутри коллектора, а также графики распределения температуры и падающего теплового лучистого (солнечного) потока по времени. Результаты расчетов аппроксимировались и продемонстрировали высокий уровень соответствия (в пределах 10-12 %) с характеристиками, полученными в ходе натурных экспериментов. Последнее свидетельствует о достоверности выбранной математической модели солнечного коллектора и методики расчетов.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=45785112

U2 - 10.15518/isjaee.2020.09.002

DO - 10.15518/isjaee.2020.09.002

M3 - Статья

SP - 21

EP - 30

JO - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

JF - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

SN - 1608-8298

IS - 25-27 (347-349)

ER -