Modelowanie procesów transportu masy i ciepła w płaskich kolektorach słonecznych

Przedmiotem opracowania jest zagadnienie technicznej optymalizacji płaskich rurowych kolektorów słonecznych. Przedstawiono podstawowe elementy energetycznej analizy parametrów użytkowych kolektorów słonecznych opisane równaniem Hottela-Whilliera. Zwrócono uwagę na konieczność szczegółowej analizy przepływu cieczy przez elementy przepływowe kolektorów rurowych, w szczególności w układach, w których przewody mają kształt przekroju poprzecznego różny od przekroju kołowego i na potrzebę dokładnego matematycznego opisu złożonych zjawisk przejmowania ciepła. Pokazano, że zaawansowana analiza zjawisk przepływowych i cieplnych w złożonych układach wymiany ciepła w przepływie, jakimi są rurowe, cieczowe kolektory słoneczne, umożliwia techniczną racjonalizację rozwiązań technicznych tych urządzeń.

The subject of this case study is an issue of optimisation of flat tube solar collectors. Basic elements of energy analysis of performance parameters described by Hottel-Whillier equation are presented in the article. It is considered to be crucial to precisely analyse fluid flow through flow elements in evacuated tube collectors. It is especially important in the case of systems with channels of cross-sections shapes different from circular and for the use of detailed mathematical description of complex film conduction phenomena. It is presented that the advanced analysis of the flow and thermal phenomena in complex heat transfer systems, represented by evacuated tube collectors, enables engineering rationalisation of technical solutions for these devices.