تعداد صفحات:106
نوع فایل:word
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
فصل اول : کلیات
مقدمه
اهمیت کلکتورهای خورشیدی
کلکتورهای صفحه تخت
انتخاب جاذب
کلکتورهای لوله خلا
بازده کلکتور
انتخاب کلکتور اقتصادی
بازار کلکتورهای خورشیدی
فصل دوم : استاندارد بین المللی تست کلکتور خورشیدی (ISO 9806-1:1994)
تعاریف
جذب کننده
سطح جذب کننده
زاویه برخورد
دهانه
سطح دهانه
سطح ناخالص کلکتور
کلکتور متمرکز کننده
بازده کلکتور
کلکتور با لوله خلاء
کلکتور با صفحه تخت
سیال انتقال حرارت
پرتودهی
پرتودهی مستقیم خورشیدی
پرتودهی کل خورشیدی
جرم اپتیکی هوا
پیرانومتر
پیرجیومتر
پیرهلیومتر
انرژی تابشی
شار انرژی تابشی
تابش
پرتوسنج
شبیه ساز پرتودهی خورشیدی
کلکتور حرارتی خورشیدی
ثابت زمانی
نمادها و واحدها
نصب و تعیین مکان کلکتور
کلیات
چهارچوب نصب کلکتور
زاویه شیب
جهت گیری کلکتور
سایه گیری از پرتودهی خورشیدی مستقیم
پرتودهی خورشیدی انعکاسی و پخشا
پرتودهی گرمایی
باد
وسایل اندازه گیری
اندازه گیری تابش خورشیدی
پیرانومتر
مراقبت‌های لازم برای اثرات گرادیان دما
مراقبت‌های لازم برای اثرات رطوبت و نم
مراقبت‌های لازم برای اثرات تابش مادون قرمز بر روی درستی پیرانومتر
نصب پیرانومتر در فضای باز
استفاده از پیرانومترها در شبیه سازهای پرتودهی خورشیدی
فاصله زمانی کالیبراسیون پیرانومتر
اندازه گیری زاویه برخورد تابش خورشیدی مستقیم
اندازه گیری تابش حرارتی
اندازه گیری پرتودهی حرارتی در فضای باز
تعیین پرتودهی خورشیدی در فضای بسته و شبیه سازهای خورشیدی
اندازه گیری
محاسبه
اندازه گیری های دما
اندازه گیری دمای ورودی سیال انتقال حرارت (tin)
دقت مورد نیاز
نصب حسگرها
تعیین اختلاف دمای سیال انتقال حرارت
اندازه گیری دمای هوای اطراف (ta)
درستی مورد نیاز
نصب حسگرها
اندازه گیری دبی مایع در کلکتور
سرعت باد
دقت مورد نیاز
نصب حسگرها
کالیبراسیون
اندازه گیری های فشار
زمان طی شده
ثبات‌های داده‌ها/وسایل اندازه گیری
سطح کلکتور
ظرفیت سیال کلکتور
آرایش آزمون
ملاحظات عمومی
سیال انتقال حرارت
لوله کشی و اتصالات
پمپ و وسایل کنترل جریان
تنظیم دمای سیال انتقال حرارت
آزمون بازده حالت پایدار در فضای باز
آرایش آزمون
آماده سازی کلکتور
شرایط آزمون
روش اجرایی آزمون
اندازه گیری ها
دوره آزمون (در حالت پایدار)
ارائه نتایج
محاسبه بازده کلکتور
انرژی خورشیدی گردآوری شده توسط کلکتور
اختلاف دمای کاهش یافته
نمایش ترسیمی بازده لحظه ای
بازده لحظه ای براساس سطح ناخالص کلکتور
بازده لحظه ای براساس سطح جذب کننده
تبدیل ویژگی های آزمون عملکرد حرارتی
تعیین ظرفیت گرمایی موثر و ثابت زمانی کلکتور
کلیات
تعیین ظرفیت گرمایی
روش آزمون برای ثابت زمانی کلکتور
محاسبه ثابت زمانی کلکتور
ضریب تصحیح زاویه برخورد کلکتور
کلیات
روشهای آزمون
روش آزمون
محاسبه ضریب تصحیح زاویه برخورد کلکتور
تعیین افت فشار در کلکتور
کلیات
آرایش آزمون
آماده سازی کلکتور
روش آزمون
اندازه گیری ها
افت فشار ایجاد شده توسط اتصالات
شرایط آزمون
محاسبه و نتایج آزمون
فصل سوم : استاندارد اتحادیه اروپا جهت تست کلکتور خورشیدی (EN 12975-2:2001)
تستهای قابلیت اطمینان
تست فشار داخلی جاذب
تست مقاومت در برابر دمای بالا
تست قرارگیری در مقابل پرتو
تست شوک حرارتی خارجی
تست شوک حرارتی داخلی
تست نفوذ باران
مقاومت در برابر یخ زدگی
تست بار مکانیکی
تست فشار مثبت روی پوشش کلکتور
تست فشار منفی اتصالات بین بدنه کلکتور و پوشش آن
تست فشار منفی تجهیزات نصب کلکتور
تست مقاومت در برابر ضربه
تست کارایی حرارتی کلکتورهای گرم کننده مایع
کلکتورهای با پوشش شیشه در شرایط یکنواخت با در نظر گرفتن افت فشار
نحوه اتصال و محل نصب
نحوه اتصال
زاویه شیب
جهت گیری کلکتور
وجود سایه در مقابل تابش مستقیم خورشید
تشعشع پراکنده و بازتابی خورشید
تابش حرارتی
سرعت هوا
ابزار و لوازم
ابزارهای اندازه‌گیری تشعشع خورشید
پیرانومتر
اندازه‌گیری زاویه تابش از تشعشع عمودی
ابزارهای اندازه‌گیری تشعشع حرارتی
ابزارهای اندازه‌گیری دما
اندازه‌گیری دمای ورودی سیال انتقال حرارت
اندازه‌گیری اختلاف دمای سیال انتقال حرارت
اندازه‌گیری دمای هوای محیط
اندازه‌گیری دبی سیال کلکتور
اندازه‌گیری سرعت هوا
اندازه‌گیری فشار
زمان سپری شده
ابزار ثبت داده‌ها
سطح کلکتور
ظرفیت حجمی کلکتور
سیال انتقال حرارت
لوله‌کشی و اتصالات
پمپ و ابزارهای کنترل جریان
تنظیم دمای سیال انتقال حرارت
تست بازده جریان یکنواخت در فضای آزاد
آماده‌سازی کلکتور
شرایط تست
روش انجام تست
اندازه‌گیری‌ها
مدت انجام تست (شرایط یکنواخت)
محاسبات بازده کلکتور
تعیین ظرفیت حرارتی موثر و ثابت زمانی کلکتور
تعیین ظرفیت حرارتی موثر
روش تست برای ثابت زمانی کلکتور
محاسبه ثابت زمانی کلکتور
اصلاح کننده زاویه تابش کلکتور
روش انجام تست
محاسبه اصلاح کننده زاویه تابش
تعیین افت فشار در کلکتور
آماده سازی
روش انجام تست
اندازه‌گیری
افت فشار اتصالات
شرایط تست
محاسبه و ارائه نتایج
کلکتورهای شیشه‌ای و بدون شیشه تحت شرایط شبه دینامیکی
طریقه و محل نصب کلکتور
ابزار و لوازم
طرح تست
تست بازده در فضای آزاد
طرح تست
شرایط تست
روش تست
اندازه‌گیری‌ها
الزامات دستیابی به داده‌ها
مدت زمان انجام تست
توصیف روزهای تست
وابستگی به زاویه شیب
دمای عملکردی پایین
متوسط دمای عملکردی
دمای عملکردی بالا
ارائه نتایج
مشخص نمودن پارامترها و محاسبه خروجی مفید کلکتور
ابزار تشخیص پارامتر کلکتور
فصل چهارم : استاندارد آمریکا جهت تست کلکتور خورشیدی (ASHRAE 93: 1991)
تعاریف
الزامات
ابزار و لوازم
اندازه‌گیری تشعشع خورشیدی
رادیومترها
تغییر واکنش نسبت به تغییر هوای محیط
واکنش نسبت به تغییر طیف
پاسخ غیرخطی
ثابت زمانی پیرانومتر و پرهلیومتر
تغییرات پاسخ نسبت به زاویه تابش
تغییرات پاسخ نسبت به شیب
ملاحظات جهت تاثیر اختلاف دما
بازه‌های کالیبراسیون
اندازه‌گیری دما
روش‌ها
صحت و دقت
ثابت زمانی
اندازه گیر یاختلاف دما در طول کلکتور
اندازه‌گیری دبی کلکتور
ابزار یا ثبت کننده‌های داده
ابزار با مقیاس اندازه‌گیری کوچک
ثبت کننده‌های داده
انتگرال گیرها
امپدانس ورودی
اندازه‌گیری فشار در کلکتورهای مایع
زمان سپری شده
سرعت باد
روش انجام تست
کلکتورهای خورشیدی
دمای محیط
تشعشع خورشید
اندازه‌گیری اختلاف دما در طول کلکتور
اندازه‌گیری مضاعف دما
فشار در مدار تست و در طول کلکتور خورشیدی
دستگاه تامین شرایط مایع
سایر تجهیزات
شرایط باد – در فضای آزاد
مراحل تست و محاسبات
کلیات
معادلات عملکردی پایه
ثابت زمانی کلکتور
اصلاح کننده زاویه تابش کلکتور
پروسه تست
شرایط تست در فضای آزاد
حداقل تشعشع خورشیدی
حداکثر تغییرات تشعشع خورشیدی
تشعشع پراکنده
حدود دمای محیط
شرایط باد
نرخ سیال انتقال حرارت
تشعشع خورشیدی
تعیین تجربی ثابت زمانی کلکتور
تعیین تجربی بازده حرارتی کلکتور
توزیع دمای ورودی
تعداد نقاط داده
شرایط یکنواخت
بازرسی وجود گرد و غبار و رطوبت
تعیین تجربی اصلاح کننده زاویه تابش
محاسبات ثابت زمانی کلکتور
محاسبه بازده حرارتی کلکتور
محاسبه اصلاح کننده زاویه تابش
فصل پنجم : مقایسه استاندارد های تست کلکتور خورشیدی
مقایسه سه استاندارد 9806-1 ISO، EN 12975-2 وASHRAE 93
مقایسه دو استاندارد ISO 9806-1 و EN 12975-2
مراجع
فهرست اشکال:
نمونه ای از یک سیستم فعال خورشیدی به همراه تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز
انواع دیگری از کلکتور لوله خلایی و متمرکز کننده
کلکتورتخت، مایع و هوایی
فرآیند حرارتی یک کلکتور صفحه تخت
کلکتور لوله ای تحت خلا
نمونه ای از یک کلکتور لوله خلا به همراه لوله حرارتی
بازده یک کلکتور در شدت تشعشع ها و اختلاف دماهای مختلف
موقعیت‌های توصیه شده مبدل برای اندازه گیری دماهای ورودی و خروجی سیال انتقال حرارت
مثالی از مدار آزمون بسته
مثالی از مدار آزمون باز
ثابت زمانی کلکتور
ضرایب تصحیح نوعی زاویه برخورد K_θ
موقعیت‌های توصیه شده مبدل برای اندازه گیری دماهای ورودی و خروجی سیال انتقال حرارت
مثالی از مدار آزمون بسته
مثالی از مدار آزمون باز
چیدمان سیستم بسته تست کلکتور خورشیدی وقتی که سیال انتقال حرارت مایع است
چیدمان سیستم باز تست کلکتور خورشیدی وقتی که سیال انتقال حرارت مایع است
چیدمان سیستم باز تست کلکتور خورشیدی وقتی که سیال به طور مداوم تامین میگردد
نمونه‌ای از نمودار بازده حرارتی
اصلاح کننده زاویه تابش برای سه کلکتور صفحه تخت خورشیدی فاقد روکش روی سطح جاذب
فهرست جداول:
انحراف مجاز پارامترهای اندازه گیری شده در طول دوره اندازه گیری
مقادیر فاکتورهای وزنی pi
نمادهای به کار رفته در استانداردها
چکیده:
استفاده از استانداردها و رعایت حداقل کیفیت مورد انتظار در محصولات و
خدمات مختلف امروزه در سراسر جهان رایج است، بطوریکه بسیاری از صنایع بدون
رعایت استانداردها مجاز به تولید یا ارائه خدمات نیستند. از انرژی خورشید
میتوان به طرق مختلف، مثل تولید برق، گرمایش و سرمایش، تولید آب شیرین،
تامین آب گرم و … استفاده نمود. در صنعت انرژی خورشیدی نیز همچون سایر
صنایع، استاندارد‌های مختلفی تدوین شده است. در بخش گرمایش آب مصرفی برخی
از استانداردها مربوط به تست و استفاده از سیستم‌ها و روش‌هاست و برخی
دیگر از استانداردها به چگونگی تست کلکتورهای خورشیدی که جزء اصلی و نقطه
آغازین تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی است، پرداخته اند. در این
گزارش به مطالعه و بررسی سه استاندارد ISO، DIN و ASHRAE که به ترتیب مربوط
به استاندارد جهانی، اتحادیه اروپا و ایالات متحده آمریکا هستند پرداخته
شده است و در پایان پارامترهای مختلف آن در قالب چند جدول مقایسه شده اند.
لازم به ذکر است که به دلیل گستردگی و حجم زیاد استانداردها، در این
گزارش تنها کلکتورهای صفحه تخت مورد بررسی قرار گرفته اند.
مقدمه:
در جهان امروز، روند مصرف انرژی به سرعت در حال افزایش است و با توجه به
محدودیت منابع فسیلی ضرورت استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر و پاک بر همگان
روشن است. یکی از انواع انرژی‌های نو، انرژی خورشیدی است. کشور ایران در
بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه‌ای واقع
شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها
قرار دارد. میزان تابش خورشیدی در ایران بین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر
مترمربع در سال تخمین زده شده است که البته بالاتر از میزان متوسط جهانی
است. در ایران بطور متوسط سالیانه بیش از 280 روز آفتابی گزارش شده است که
بسیار قابل توجه است. از این انرژی میتوان به طرق مختلف، مثل تولید برق،
گرمایش و سرمایش، تولید آب شیرین، تامین آب گرم و … استفاده نمود.
امروزه لزوم رعایت استانداردها جهت دستیابی به بهترین کیفیت و اطمینان از
دوام کالا یا خدمات بر همگان روشن است و صنعت انرژی خورشیدی نیز از این امر
مستثنی نیست. به همین منظور کشور‌های مختلف استانداردهایی را برای تست
ابزار و لوازم مورد استفاده در انرژی خورشیدی تدوین نموده اند که در این
گزارش مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند و در پایان بین آن ها مقایسه صورت
گرفته است.
