Расчетная методика для определения часовго угола захода(восхода) Солнца
При восходе и заходе Солнца h = 0. для которых при h = 0 из уравнение имеем: то есть
Тогда часовой угол захода (восхода) Солнца для горизонтальной поверхности
τ=arccos(-tg tg
)
Расчетная методика для определенияприхода интенсивности солнечной радиации на наклонную поверхность солнечного коллектораВ системах солнечного теплоснабжения (ССТ) обычно используются плоские коллекторы солнечной энергии (КСЭ), устанавливаемые в наклонном положении. Среднемесячное дневное количество суммарной солнечной энергии Енак мДж/(м2.день), поступающей на наклонную поверхность КСЭ равно:Енак=RЕ, где Е- среднемесячное дневное количество суммарного солнечного излучения, поступающего на горизонтальную поверхность, (мДж/(м2.день) R- отношение среднемесячных дневных количеств солнечной радиации, поступающих на наклонную и горизонтальную поверхности (коэффициент пересчета).
,
где Ер- среднемесячное дневное количество рассеянного солнечного излучения, поступающего на горизонтальную поверхность,МДж/(м2.день).
Расчетная методика для определения электрическую мощность фотоэлектрическое преобразователя выделяемая в нагрузкеНайдем обобщенное выражение для вольт - амперной характеристики освещенного p–n-перехода. Для этого предположим, что к нему подключен источник питания с варьируемым напряжением. При положительном напряжении смещения фототок вычитается из «темнового» тока p–n-перехода, а при отрицательном – суммируется с ним. Выражение для вольт-амперной характеристики записывается в виде :
.
. Нагрузочная ВАХ арсенид-галлиевого p–n-перехода для значения фототока А изображена на рисунке наэтом же рисунке изображены ВАХ омических сопротивлений нагрузки
,
Нагрузочная ВАХ p–n-перехода в GaAs и характеристики при значениях 0,1 (1), 1,026 (2) и 10 Ом (3) (а) и эквивалентная схема освещенного p–n-перехода с сопротивлением нагрузки (б).
Электрическая мощность, выделяемая в нагрузке, определяется по формуле (пренебрегаем единицей в формуле .
Расчет энергетических показателей солнечной электростанции башенного типаНа солнечной электростанции башенного типа (установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность Fг м2.Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник, на поверхности которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещенность Нпр=2,5 МВт/мг.
Коэффициент отражения гелиостата Rг =0,8
Коэффициент поглощения приемника Апр =0,95Максимальная облученность зеркала гелиостата Hг=600 Вт/м2Степень черноты приемника епр =0,95. Конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения.
Определить площадь поверхности приемника Fпр и тепловые потери в нем, вызванные излучением и конвекцией, если рабочая температура теплоносителя составляет t °С. Задачапосвящена использованию солнечной энергии на электростанции башенного типа с использованием гелиостатов, отправляющих солнечные лучи на приемник, в котором, в конечном счете, получают перегретый водяной пар для работы в паровой турбине.Энергия, полученная приемником от солнца через гелиостаты (Вт), может быть определена по уравнению:
Q = Rг·Апр·Fг Нг ·п
где Нг - облученность зеркала гелиостата в Вт/м2(для типичных условий Hг= 600 Вт/м2); Fг- площадь поверхности гелиостата, м2 ; п - количество гелиостатов; Rг - коэффициент отражения зеркала концетратора, Rг =0,7÷0,8; Aпр - коэффициент поглощения приемника, Апр < 1.Площадь поверхности приемника может быть определена, если известна энергетическая освещенность на нем Нпр Вт/ мг Fпр=Q/Hпр В общем случае, температура на поверхности приемника может достигать tпов= 1160 К, что позволяет нагреть теплоноситель до 700 оС. Потери тепла за счет излучения в теплоприемнике можно вычислить по закону Стефана-Больцмана:
qлуч = εпр·Co·(T/100)4, Вт/м2
где T - абсолютная температура теплоносителя, К; епр - степень черноты серого тела приемника; Co - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт / (м2·K4)Для понимания физических основ добычи геотермальной энергии рассмотрим внутреннее строение Земли и ее температурное поле. Установлено, что Земля состоит из нескольких концентрических оболочек - геосфер, которые выделяются в самостоятельные части: кору (литосферу), оболочку (мантию) и ядро.