Zkouška časové konstanty

Autor: doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D.
následující text předchozí text

Časová konstanta τc se v rámci tepelných zkoušek kolektoru stanovuje především pro určení a nastavení příslušné doby přípravy kolektoru před ustálenou zkouškou tepelného výkonu. Jde o zkoušku nepovinnou, nicméně dává náhled na tepelnou setrvačnost kolektoru a jeho dynamické chování.

Experimentálně se časová konstanta určuje ve venkovním prostředí nebo v simulátoru slunečního záření za stejných zkušebních podmínek (sluneční ozáření, průtok) jako zkouška tepelného výkonu kolektoru. Teplota teplonosné kapaliny na vstupu do kolektoru se nastaví na přibližně stejnou teplotu jako má okolní vzduch. Během zkoušky se měří teplota na vstupu do kolektoru tk1, teplota na výstupu z kolektoru tk2 a teplota venkovního vzduchu te.

Existují dva používané způsoby experimentálního stanovení časové konstanty:

  • zkouška při chladnutí kolektoru - nestíněný solární kolektor je náhle zastíněn od dopadajícího slunečního záření a je sledován pokles výstupní teploty jako funkce času (ASHRAE 93-2003 [1]).
  • zkouška při ohřívání kolektoru - stíněný kolektor je náhle vystaven slunečnímu záření a sledován je nárůst výstupní teploty na novou ustálenou hodnotu (obsažena v ČSN EN 12975-2 [2] nebo ISO 9806-1 [3]).

Ve zkušebním postupu podle evropské normy je apertura kolektoru na počátku zkoušky (τ = 0) zastíněna před slunečním zářením odrazivým krytem a teplota teplonosné kapaliny na vstupu do kolektoru se nastaví na přibližně stejnou teplotu jako má okolní vzduch. Při dosažení ustáleného stavu se kryt odstraní a měření pokračuje až do doby, kdy je znovu dosaženo ustáleného stavu.


Obr. 1 - Princip stanovení časové konstanty

Pro vyhodnocení časové konstanty τc je vynášen rozdíl mezi teplotou kapaliny na výstupu z kolektoru a teplotou okolního vzduchu (tk2 - te) v závislosti na čase, od počátečních ustálených podmínek (tk2 - te)0 do ustáleného stavu při vyšší teplotě (tk2 - te) (viz obr. 1). Pro účel této zkoušky se považuje za podmínku ustáleného stavu, jestliže teplota teplonosné kapaliny na výstupu z kolektoru kolísá méně než 0,05 K za minutu. Časová konstanta τc kolektoru je z definice čas, potřebný ke zvýšení výstupní teploty kolektoru o 63,2 % celkového vzrůstu z (tk2 - te)0 na (tk2 - te).

Poznámka: U zkušebního postupu podle normy ASHRAE se vyhodnocuje změna rozdílu teplot mezi vstupem a výstupem kolektoru (tk2 - tk1)

[1] ČSN EN 12975-2 Tepelné solární soustavy a součásti - Solární kolektory - Část 2: Zkušební metody, která detailně popisuje zkušební metody a podmínky, za kterých jsou solární kolektory zkoušeny. ČNI 2006.
[2] ISO 9806-1 Test methods for solar collectors - Part 1: Thermal performance of glazed liquid heating collectors, including pressure drop. ISO 1994.
[3] ASHRAE 93-1977 (93-2003) Methods of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Collectors, ISSN: 1041-2336. ANSI/ASHRAE 2003.

následující text předchozí text
 

Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk 

Projekty 2017

Partneři - Obnovitelná energie

logo NELUMBO
logo HOTJET
logo VIESSMANN

Spolupracujeme

logo Česká peleta

 
 

Aktuální články na ESTAV.czMech v bytě. Živý nebo umělý?Prodej renesančního zámku ze 16. století v Branticích u Krnova na BruntálskuNa náměstí Curieových by mohla vyrůst až sedmipatrová budovaDům v sadu a další ojedinělé stavby architekta Jana Šépky