Optimierung eines hocheffizienten Sonnenflachkollektors mit luftdurchströmter, transparenter Kapillarstruktur:
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| Sprache: | German |
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1994
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
KURZFASSUNG
.
1
INHALTSVERZEICHNIS
.
2
FORMELZEICHEN
.
5
1.
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
10
2.
LITERATURUEBERBLICK
.
12
3.
VERSUCHSEINRICHTUNG
.
22
3.1
VERSUCHSKOLLEKTOREN
.
22
3.1.1
KONSTRUKTIVE
GESTALTUNGSMOEGLICHKEITEN
ZUR
VERGLEICHMAESSIGUNG
DER
DURCH
STROEMUNG
.
23
3.1.2
BESCHREIBUNG
DER
UNTERSUCHTEN
KOLLEKTOREN
.
25
3.2
VERSUCHSAUFBAU
.
27
3.3
SONNENSIMULATOR.
28
4.
MESSEINRICHTUNGEN
.
33
4.1
VOLUMENSTROM
.
33
4.2
TEMPERATURMESSRINGE
.
34
4.3
TEMPERATUREN
IM
KOLLEKTORINNEREN
.
36
4.3.1
ABSORBERTEMPERATUR
.
39
4.3.2
TEMPERATUR
AN
DER
VORDER
UND
RUECKSEITE
DES
KAPILLARENFELDES
.
39
4.3.3
TEMPERATUR
IN
DER
KAPILLARENSCHICHT
.
40
4.3.4
TEMPERATUR
DER
GLASSCHEIBE
.
41
4.3.5
TEMPERATUREN
IM
ZU
UND
ABSTROMKANAL
.
42
4.4
SONSTIGE
MESSEINRICHTUNGEN
.
43
5.
VERSUCHE
UND
VERSUCHSERGEBNISSE
.
44
5.1
STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT
IM
ZUSTROMKANAL
.
46
5.2
TEMPERATURVERTEILUNG
IM
KOLLEKTOR
.
47
5.2.1
EINFLUSS
DER
SPALTWEITE
DES
ABSTROMKANALS
.
48
5.2.2
EINFLUSS
DER
MASSENSTROMDICHTE.
54
5.2.3
EINFLUSS
DES
KOLLEKTOMEIGUNGSWINKELS
.
54
5.3
WIRKUNGSGRAD
-
KENNLINIEN
.
57
5.3.1
EXERGETISCHER
WIRKUNGSGRAD
.
60
5.4
LANGZEITTEST
BEZUEGLICH
KAPILLARENVERSCHMUTZUNG
.
62
6.
PHYSIKALISCHE
MODELLIERUNG
DES
KOLLEKTORS
.
64
6.1
BESTIMMUNG
DES
STROEMUNGSFELDES
.
64
6.1.1
DRUCKVERLAUF
IM
ZUSTROMKANAL
.
66
6.1.2
DRUCKVERLAUF
IM
ABSTROMKANAL
.
69
6.1.3
DRUCKVERLAUF
IN
DEN
KAPILLAREN
.
70
6.1.4
DIFFERENTIALGLEICHUNG
DES
STROEMUNGSFELDES.
70
6.1.5
DURCHSTROEMUNG
DES
KAPILLARENFELDES
BEI
KONSTANTER
KOLLEKTORTEMPERATUR
.
73
6.1.6
HAUPTEINFLUESSE
AUF
DIE
DURCHSTROEMUNG
.
76
6.2
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
KAPILLARENSCHICHT
.
77
6.2.1
STIMSEITIG
AUFTREFFENDE
STRAHLUNG
.
77
6.2.2
MANTELSEITIG
AUFTREFFENDE
STRAHLUNG
.
79
6.2.2.1
BRECHUNG
EINES
STRAHLS
IN
VERTIKALER
UND
HORIZONTALER
RICHTUNG
.
80
6.2.2.2
STRAHLUNGSVERLAUF
IN
EINEM
ROHR
.
82
6.2.23
MITTLERE
WEGLAENGE
IM
KAPILLARENMATERIAL
.
83
6.2.3
MITTLERE
WEGLAENGE
IM
KAPILLARENMATERIAL
BEI
DIFFUSER
STRAHLUNG
.
86
6.2.4
EINFLUSS
DER
RANDSCHICHTEN
DES
KAPILLARENFELDES
.
90
6.2.4.1
OPTISCHE
KENNGROESSEN
DER
RANDSCHICHTEN
.
91
6.2.5
EINFLUSS
SPEKTRALER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
.
92
6.2.6
VERGLEICH
MIT
ANDEREN
UNTERSUCHUNGEN
.
95
6.2.7
GESAMTBETRACHTUNG
DES
KOLLEKTORS
.
95
6.3
WAERMETRANSPORTVORGAENGE
.
98
6.3.1
WAERMEUEBERGANG
.
98
6.3.1.1
WAERMEUEBERGANG
AN
DER
AUSSENSEITE
DER
TRANSPARENTEN
ABDECKUNG
.
98
63.1.2
WAERMEUEBERGANG
IM
ZU
UND
ABSTROMKANAL
.
98
6.3.13
WAERMEUEBERGANG
IN
DEN
KAPILLAREN
.
101
63.1.4
MITTLERE
TEMPERATURDIFFERENZ
ZWISCHEN
DER
KAPILLARENWAND
UND
DER
STROEMENDEN
LUFT
.
104
63.2
WAERMETRANSPORT
IM
KAPILLARENFELD
(IN
X-RICHTUNG)
QUER
ZUR
KAPILLAREN
LAENGSRICHTUNG
.
105
63.2.1
WAERMELEITUNG
.
105
63.2.2
WAERMESTRAHLUNG
.
106
63.23
GESAMTBETRACHTUNG
.
108
633
WAERMETRANSPORT
IN
KAPILLARENLAENGSRICHTUNG
.
108
633.1
WAERMELEITUNG
.
108
633.2
WAERMESTRAHLUNG
.
109
63.4
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DAS
TEMPERATURFELD
IM
KAPILLARENFELD
.
111
63.5
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DAS
TEMPERATURFELD
AN
DER
RUECKSEITE
DES
KAPILLA
RENFELDES
.
113
63.6
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DAS
TEMPERATURFELD
AM
ABSORBER
.
115
63.7
ANALYTISCHE
LOESUNG
FUER
DIE
STATIONAERE
TEMPERATURVERTEILUNG
IN
KAPILLAREN
LAENGSRICHTUNG
BEI
VERNACHLAESSIGUNG
DER
WAERMELEITUNG
QUER
ZUR
KAPILLAREN-
LAENGSRICHTUNG
.
116
6.4
NUMERISCHES
LOESUNGSVERFAHREN
.
117
6.4.1
NUMERISCHE
AUSWERTUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
FUER
DAS
TEMPERATUR
FELD
UND
FUER
DAS
STROEMUNGSFELD
IM
KOLLEKTOR
.
119
7.
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
VON
VERSUCHEN
UND
SIMULATIONEN
.
124
7.1
TRANSMISSION
DURCH
DAS
KAPILLARENFELD
.
124
7.2
VERGLEICH
DER
BERECHNETEN
UND
GEMESSENEN
EFFEKTIVEN
WAERMELEITFAEHIGKEIT
DES
KAPILLARENFELDES
.
127
73
VERGLEICH
VON
GEMESSENEN
UND
BERECHNETEN
TEMPERATURVERLAEUFEN
IM
KOLLEKTOR
IM
STATIONAEREN
ZUSTAND
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
BETRIEBSBEDINGUNGEN
.
128
73.1
VERAENDERTE
SPALTWEITEN
.
129
7.3.2
VERAENDERTE
MASSENSTROMDICHTE
UND BESTRAHLUNGSSTAERKE
.
131
7.3.3
VERAENDERTER
NEIGUNGSWINKEL
.
134
7.3.4
VERAENDERTE
EINTRITTSTEMPERATUR
.
134
7.3.5
VERAENDERTE
HIMMELSTEMPERATUR
UND
WINDGESCHWINDIGKEIT
.
137
7.3.6
VERAENDERTE
ANZAHL
AN
STUETZSTELLEN
UND
VARIATION
DES
WAERMEUEBER
GANGSKOEFFIZIENTEN
IM
ZUSTROMKANAL
.
138
7.4
WIRKUNGSGRADKENNLINIEN
.
139
7.5
AUFHEIZKURVEN
.
141
8.
PARAMETERUNTERSUCHUNG
.
142
8.1
PHYSIKALISCHE
PARAMETER
.
143
8.1.1
EXTINKTIONSKOEFFIZIENT
FUER
KURZWELLIGE
UND
LANGWELLIGE
STRAHLUNG
.
143
8.1.2
WAERMELEITFAEHIGKEIT
DES
KAPILLARENMATERIALS
.
145
8.2
GEOMETRISCHE
PARAMETER
.
146
8.2.1
VERAENDERTE
SPALTWEITEN
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
KOLLEKTORLAENGEN
.
146
8.2.2
VERAENDERTE
KOLLEKTORLAENGE
.
148
8.2.3
VERAENDERTER
KOLLEKTOMEIGUNGSWINKEL
.
149
8.2.4
KAPILLARENDURCHMESSER
UND
-LAENGE
.
150
8.3
KENNLINIEN
UND
GESAMTUEBERSICHT
.
152
9.
FEHLERBETRACHTUNG
.
156
10.
ZUSAMMENFASSUNG
.
160
11.
LITERATURVERZEICHNIS
.
164
ANHANG
.
171 |
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