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A solar energy collector for heating air

1968; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(68)90022-4

1471-1257

V.D. Bevill, H. Brandt,

Photovoltaic System Optimization Techniques

This paper describes a study of a solar-energy collector that heats air. Solar energy is collected in an absorber consisting of 96 parallel fins of aluminum that are spaced 0·635 cm apart, are 61·0 cm long and are 6·35 cm high. The absorber is installed in a glass covered box so that air can be pumped past the aluminum fins for heating. One objective of the study is to determine the efficiency that can be obtained with this collector when the absorber fins reflect specularly. A second objective is to evaluate changes in efficiency when different parts of the fins are made diffuse. To determine the performance of the collector, known quantities of air ranging from 65 to 150 g/hr/cm−2 of collector area were passed through the absorber and the temperature rise of the air from the inlet to the outlet of the collector was measured. From these data and a measurement of the solar energy received by the collector, efficiency was calculated. Results indicated that efficiencies of more than 80 per cent could be obtained with an absorber having specular fins when the ambient air was calm. When the fins of the absorber were made diffuse, the collector efficiency decreased by about 50 per cent. This result is in agreement with theory. Cet article décrit une étude sur un collecteur d'énergie solaire qui chauffe l'air. L'énergie solaire est reccueillie dans un absorbeur qui consiste en 96 ailettes parallèles en aluminium, espacées de 0,635 cm, de 61 cm de long et de 6,35 cm de haut. L'absorbeur est installé dans une boîte à couverture de verre pour permettre de pomper l'air pour le chauffage, au-delà des aillettes d'aluminium. Un premier objectif de l'étude est de déterminer le rendement que l'on peut obtenir à partir de ce collecteur quand la réfléxion des aillettes de l'absorbeur devient spé aire. Un deuxième objectif est d'évaluer les modifications de rendement quand les différentes parties des aillettes sont rendues diffuses. Pour déterminer le rendement du collecteur, on a fait passé des quantités connues d'air variant de 65 à 150 g/h cm−2 de la surface du collecteur, à travers l'absorbeur et l'élévation de la température de l'air de l'entrée à la sortie du collecteur a été mesurée. A partir de cette donnée et d'un calcul de l'énergie solaire reçue par le collecteur, on a évalué le rendement. Les résultats indiquent que des rendements de plus de 80 pour cent pourraient être obtenus avec un absorbeur à aillettes miroitantes dans un air ambiant calme. Avec les ailettes de l'absorbeur diffuses, on notait une baisse du rendement du collecteur d'environ 15 pour cent. Ce résultat s'accorde avec la théorie. Esta ponencia describe el estudio de un colector de energía solar que calienta el aire. La energía solar es recogida en un absorbedor dotado de 96 aletas paralelas de aluminio, de 61,0 cm de longitud × 6,35 cm de altura, espaciadas a 0,635 cm. El absorbedor va alojado en una caja con tapa de vidrio, bombeándose el aire a través de las aletas de aluminio para fines de calefacción. Una finalidad del estudio consiste en determinar el rendimiento obtenible de este colector cuando las aletas de absorbedor reflejan especularmente. Otra finalidad es la de evaluar los cambios operados en dicho rendimiento al hacer difusas diferentes partes de las aletas. Para determinar la actuación del colector, se hicieron pasar por el absorbedor cantidales conocidas de aire, desde 65 a 150 g/h cm−2 del área del colector, midi éndose la elevación de la temperatura del aire entre la entrada y la salida del colector. Estos datos, en unión de la medición de la energia solar captada por el colector, sirvieron para hacer un cálculo de rendimiento. Los resultados indicaron que era posible obtener rendimientos de más del 80 por ciento con un absorbedor provisto de aletas especulares, en régimen de aire ambiental quieto. Sin embargo, al hacer difusas las aletas del absorbedor, el rendimiento del colector disminuyó en un 15 por ciento approximadamente. Este resultado concuerda con la teoría.