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The use of planar reflectors for increasing the energy yield of flat-plate collectors

1977; Elsevier BV; Volume: 19; Issue: 6 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(77)90027-5

1471-1257

Stuart L. Grassie, Norman R. Sheridan,

Building Energy and Comfort Optimization

A mathematical model to simulate the performance of flat-plate collector-reflector systems is presented. First the collector energy balance is modified to account for the reflected energy. Then the exchange area for a diffuse reflector is obtained by integrating over both reflector and collector surfaces. For the specular reflector, the collector area exposed to reflected radiation is calculated from geometrical relations. Shading effects are also found from the system geometry. Fair agreement is obtained between the model and some experiments on a water heating collector in Brisbane, Australia. Finally, the model is used to predict the annual performance of a water heating system with several values of the reflector angle. Se presenta un modelo matemático para simular el comportamiento de sistemas colector-reflector planos. colector-reflector el balance de energía del colector es modificado para considerar la energia reflejada. Luego, el área de intercambio para un reflector difusivo es obtenida por integración sobre ambas superficies, la del reflector y la del colector. Para el reflector especular, el área del colector expuesta a la radiación reflejada es calculada desde relaciones geométricas. Los efectos de sombreo se hallan también a partir de la geometría del sistema. Se obtuvo una buena concordancia entre el modelo y algunos experimentos sobre calentadores de agua en Brisbane, Australia. Finalmente, el modelo es usado para predecir el comportamiento anual de un sistema calentador de agua con varios valores del ángulo de reflexión. On présente un modèle mathématique pour simuler le fonctionnement de systèmes collecteur plan-réflecteur. Tout d'abord le bilan énergétique du collecteur est modifié pour tenir compte de l'énergie réfléchie. Puis la surface d'échange pour un réflecteur diffus est obtenue en intégrant sur les deux surfaces du réflecteur et du collecteur. Pour le réflecteur spéculaire, la surface du collecteur exposée au rayonnement réfléchi est calculée à partir de relations géométriques. On a aussi trouvé les effets d'ombre à partir de la géométrie du système. On obtient un bel accord entre les resultats analytiques et les valeurs experimentales obtenues avec un collecteur à l'eau instalé à Brisbane en Australie. Enfin, on utilise le modèle pour prédire le fonctionnement annuel d'un système de chauffage de l'eau pour plusieurs valeurs de l'angle du réflecteur.