Моделирование оптимального расстояния между трубами в солнечном водонагревательном коллекторе

Автор: Сатыбалдыев А.Б., Мавлянова Ж.А.

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Технические науки

Статья в выпуске: 9 т.10, 2024 года.

Бесплатный доступ

В данном исследовании предлагается математическая модель, основанная на нормальном распределении, для определения оптимального расстояния между трубами в солнечном водонагревательном коллекторе. Модель учитывает ключевые параметры системы, такие как теплопроводность материалов, тепловые потери и интенсивность солнечной радиации. Экспериментальные данные, собранные для валидации модели, подтверждают ее точность и адекватность. Основные результаты показывают, что максимальная эффективность (КПД) солнечного водонагревательного коллектора достигается при расстоянии между трубами около 0,0469 м. Аналитический метод демонстрирует плавное снижение эффективности при отклонении от оптимального расстояния, в то время как экспериментальные данные указывают на высокую чувствительность системы к изменениям этого параметра. Таким образом, предложенная модель является полезным инструментом для проектировщиков, позволяя точно прогнозировать оптимальные параметры системы и повышать ее эффективность. В дальнейшем планируется проведение дополнительных исследований и экспериментов для улучшения точности модели и расширения ее применимости.

Еще

Моделирование, нормальное распределение, эффективность системы, геометрические параметры, оптимальное расстояние между трубами, кпд

Короткий адрес: https://sciup.org/14131066

IDR: 14131066   |   DOI: 10.33619/2414-2948/106/33

Список литературы Моделирование оптимального расстояния между трубами в солнечном водонагревательном коллекторе

  • Bogdanov D., Ram M., Aghahosseini A., Gulagi A., Oyewo A. S., Child M., Breyer C. Low-cost renewable electricity as the key driver of the global energy transition towards sustainability // Energy. 2021. V. 227. P. 120467. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.120467
  • Sawin J. L., Sverrisson F., Seyboth K., Adib R., Murdock H. E., Lins C., Martinot E. Renewables 2016 Global Status Report. Key findings. A Record Breaking Year for Renewable Energy: New Installations, Policy Targets, Investment and Jobs. Mainstreaming renewables: guidance for policy makers. 2016..
  • Пенджиев А. М. Экоэнергетические ресурсы солнечной энергии в странах Содружества Независимых Государств // Альтернативная энергетика и экология. 2013. №5-1 (125). С. 129-150.
  • Пенджиев А. М. Концепция развития возобновляемой энергетики в Центрально-азиатском регионе // Альтернативная энергетика и экология. 2012. №8. С. 103-115.
  • Barone G., Buonomano A., Faninger G., Forzano C., Giuzio G. F., Kalogirou S. A., Palombo A. Solar Hot Water Heating Systems // Comprehensive Renewable Energy. Elsevier, 2022. V. 3. P. 463-500. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819727-1.00046-7
  • Исмаилов Р. Т., Кулиев Д. Т. Совершенствование теории и практики применения солнечных водонагревательных установок в горной местности // Universum: технические науки. 2022. №4-10 (97). С. 59-65.
  • Fong K. F., Chow T. T., Hanby V. I. Development of optimal design of solar water heating system by using evolutionary algorithm // International Solar Energy Conference. 2005. V. 47373. P. 333-341. https://doi.org/10.1115/ISEC2005-76189
  • Селиванов И. А. Математическая модель солнечного водонагревателя с плоским листотрубным коллектором // Молодежный научно-технический вестник. 2015. №12. С. 21-21.
  • Шишкин Н. Д., Ильин Р. А. Повышение эффективности солнечных водонагревательных установок // Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. 2016. №2 (62). С. 52-60.
  • Kalogirou S. A. Designing and modeling solar energy systems // Solar energy engineering. 2014. P. 583-699.
  • Shariah A., Shalabi B. Optimal design for a thermosyphon solar water heater // Renewable Energy. 1997. V. 11. №3. P. 351-361. https://doi.org/10.1016/S0960-1481(97)00005-0
  • Choi Y., Mae M., Kim H. B. Thermal performance improvement method for air-based solar heating systems // Solar Energy. 2019. V. 186. P. 277-290. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.04.061
  • Li X. L., Wang X., Wang Y. L. Experimental study of coupled solar and air source heat pump heating system // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2023. V. 2488. №1. P. 012011. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2488/1/012011
  • Carbonell D., Haller M. Y., Philippen D., Frank E. Simulations of combined solar thermal and heat pump systems for domestic hot water and space heating // Energy Procedia. 2014. V. 48. P. 524-534. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.02.062
  • Даффи Д. А., Бекман У. А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.: Мир, 1977. 420 с.
  • Андерсон Б. Солнечная энергия: (основы строительного проектирования). М.: Стройиздат, 1982. 375 с.
  • Авезов Р. Р., Орлов А. Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. Ташкент: Фан, 1988. 284 с.
Еще
Статья научная