Güneş ocağının verimlilik analizi

This page is an automatic translation to Turkish of Efficiency analysis of a solar cooker.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Güneş ocakları

Burada , Termodinamiğin 1. Yasasına ve Termodinamiğin 2. Yasasına dayanan güneş enerjili pişiricilerin verimlilik analizi yer almakta olup , ayrıca herhangi bir cihazınpişirme gücünün nasıl hesaplanacağını da açıklanmaktadır .

Termodinamiğin 1. Yasasına Dayalı ^[1]

Enerji girişi=Enerji çıkışı+Enerji kayıpları{\displaystyle {\text{Enerji girişi}}={\text{Enerji çıkışı}}+{\text{Enerji kayıpları}}}

Güneş ocağına enerji girişi şu şekilde hesaplanabilir:

eBen=BENT×ASC{\displaystyle E_{i}=I_{t}\times A_{sc}}

Burada:
E _i , W cinsinden enerji girişidir
I _{t = W/m} ² cinsinden ısıtılan güneş enerjisi düzlemine gelen toplam güneş enerjisi
A _{sc , m} ² cinsinden güneş ocağının yüzey alanıdır

Güneş ocağından elde edilen enerji çıkışı aşağıda gösterildiği gibi bulunabilir:

eÖ=MwCPw(TwF−TwBen)T{\displaystyle E_{o}={{m_{w}c_{pw}(T_{wf}-T_{wi})} \over t}}

Burada:
E _o , W cinsinden enerji çıkışıdır
m _w, kg cinsinden suyun kütlesidir
c _pw = J/kgK cinsinden suyun özgül ısısı
A _{sc , m} ² cinsinden güneş ocağının yüzey alanıdır
T _wi , güneşin başlangıç ​​sıcaklığıdır. K cinsinden su
T _wf K cinsinden suyun son sıcaklığıdır
t saniye cinsinden süredir

Güneş ocağının enerji verimliliği aşağıdaki şekilde bulunabilir:

η=Enerji çıkışıEnerji girişi=eÖeBen=[MwCPw(TwF−TwBen)]/TBENT×ASC{\displaystyle \eta ={{\text{Enerji çıkışı}} \over {\text{Enerji girişi}}}={E_{o} \over E_{i}}={{[m_{w}c_{pw }(T_{wf}-T_{wi})]/t} \over {I_{t}\times A_{sc}}}}

Termodinamiğin 2. Yasasına Göre ^[2]

Ekserji girişi=Ekserji çıkışı+Geri döndürülemezlik{\displaystyle {\text{Ekserji girişi}}={\text{Ekserji çıkışı}}+{\text{Tersinmezlik}}}

Güneş ocağına ekserji girişi şu şekilde hesaplanabilir:

oBen=BENB[1−(TÖ/TS)(4/3)]{\displaystyle \Xi _{i}=I_{b}[1-(T_{o}/T_{s})(4/3)]}

Burada:
W/m ²
cinsinden ekserji girişi c _pw = J/kgK cinsinden suyun özgül ısısı
To _, K cinsinden dış sıcaklıktır
T _s , K cinsinden güneşin yüzey sıcaklığıdır.

Güneş ocağının ekserji verimliliği şu şekilde hesaplanabilir:

Ψ=Ekserji çıkışıEkserji girişi=oÖ˙oBen˙=MwCPw[(TwF−TwBen]−TÖiçinde⁡(TwF/TwBen)]/TBENB[1−(TÖ/TS)(4/3)]ASC{\displaystyle \Psi ={{\text{Ekserji çıkışı}} \over {\text{Ekserji girişi}}}={{\dot {\Xi _{o}}} \over {\dot {\Xi _{ i}}}}={{m_{w}c_{pw}[(T_{wf}-T_{wi}]-T_{o}\ln(T_{wf}/T_{wi})]/t} \over {I_{b}[1-(T_{o}/T_{s})(4/3)]A_{sc}}}}

Nerede:
A _sc güneş enerjisi ocağının olay alanıdır

Bir güneş ocağının güneş ışığını toplama yeteneği, doğrudan kollektörün gelen radyasyona dik öngörülen alanıyla ilgilidir.

Pişirme gücü

^{ASAE S580 [3]} tarafından kullanılan birincil referans ölçümü , 10 dakikalık aralıklarla aşağıdaki şekilde hesaplanabilenpişirme gücüdür :

P=MC(T2−T1)600{\displaystyle P={{MC(T_{2}-T_{1})} \600'ün üzerinde}}

Burada:
M, kg cinsinden suyun kütlesidir
C, J/kg cinsinden suyun özgül ısısıdır.
T ₁ , K cinsinden her aralığın başlangıcındaki su sıcaklığıdır.
T ₂ , K cinsinden her aralığın sonundaki su sıcaklığıdır.

Bu sıcaklık değişimi 10 dakikalık aralıklarla tespit edilir, dolayısıyla yukarıdaki denklem 600 saniyeye bölünür.

Referanslar