Eficienta unui colector solar

Eficienta unui colector solar

Determinarea cantitatii de caldura ΔQ emisa per unitate de timp de catre colectoarele solare, utilizand cresterea temperaturii apei care curge prin aparat, si estimarea energiei radiante absorbite per unitate de timp pe baza puterii lampii si a distantei acesteia fata de absorber. In cadrul experimentului, se variaza volumul de apa care trece prin sistem si izolatia termica a colectorului solar.

Obiectivele Experimentului:

• Inregistrarea curbei de temperatura in functie de timp a circulatiei fortate a apei.
• Estimarea eficientei colectorului solar.

Principii Experimentale:

Un colector solar absoarbe energia radiata si se incalzeste, incalzind si apa care trece prin el. Eficienta este raportul dintre energia termica absorbita de apa si energia radiata.

Cand colectorul este mai cald decat mediul inconjurator, cedeaza energie prin radiatie, convectie si conductie termica catre mediu. Din cauza acestor pierderi, eficienta scade. Forta de conducere a circulatiei gravitationale pentru ciclul apei este creata de diferenta de densitati dintre apa calda din colector si apa rece din rezervor. Apa calda se ridica si este inlocuita de apa rece care intra. Pornirea circulatiei apei sau viteza de trecere depind de incalzirea puternica a colectorului. Deoarece colectorul trebuie sa atinga deja o temperatura ridicata, pierderile sunt mari si se pierde multa energie termica catre mediu. Prin urmare, in experiment, se genereaza o circulatie fortata cu ajutorul unei pompe. Energia termica absorbita de intregul sistem (colector, tuburi si rezervor) este distribuita in apa, astfel incat temperatura colectorului solar sa nu atinga niveluri atat de ridicate ca in cazul circulatiei gravitationale. In experiment, o pompa de apa este actionata cu diferite tensiuni, ceea ce permite lucrul cu diferite viteze de trecere a apei. Aici, se masoara caracteristica temporala a temperaturii apei in rezervor.

Importanta Experimentului:

Acest experiment, Eficienta unui colector solar,  este crucial pentru evaluarea si intelegerea eficientei colectoarelor solare, care sunt utilizate in sistemele de incalzire solara a apei si in alte aplicatii de conversie a energiei solare. Studiul comportamentului colectorului sub diverse conditii de circulatie si izolatie termica ajuta la optimizarea proiectarii si utilizarii colectoarelor solare in diverse medii si conditii climatice. De asemenea, ofera studentilor oportunitatea de a invata despre transferul de caldura si principiile conversiei energiei solare in energie termica utila.