Нахождение электроэнергии, вырабатываемой с использованием теплопередачи

Я работаю над примером, который мне дали изучить. Предположим, у меня на крыше есть фотогальваническая панель размером 2 м X 4 м, которая облучается солнечным потоком г с "=" 700 Вт / м 2 .

Данный:

α с "=" 0,83

η "=" п / α с г с А "=" 0,553 − 0,001 Т п / К

ϵ "=" 0,90 Т с ты р "=" Т ∞ "=" 35 о С

час "=" 10 Вт / м 2 К

Я хочу узнать, сколько электроэнергии вырабатывается. Я начну с использования уравнения энергетического баланса.

Е я н − Е о ты т + Е г е н е р а т е г "=" Е с т о р е г

Е я н "=" α с г с А

Е о ты т "=" ϵ о ( Т с 4 − Т с ты р 4 ) А + час ( Т с − Т ∞ )

Е г е н е р а т е г "=" − п е л е с

Е с т о р е г "=" 0

Итак, вот мой первый вопрос - почему Е г е н е р а т е г "=" − п е л е с и не Е г е н е р а т е г "=" + п е л е с ? Откуда взялся негатив?

Подставив все это в уравнение энергетического баланса, я получаю: α с г с А − [ ϵ о ( Т с 4 − Т с ты р 4 ) А + час ( Т с − Т ∞ ) ] − п е л е с "=" 0

( 0,83 ) ( 700 ) ( 2 ) ( 4 ) − [ ( 0,90 ) ( 5,67 Икс 10 − 8 ) ( ( Т п ) 4 − ( 35 + 273 ) 4 ) ( 2 ) ( 4 ) + ( 10 ) ( Т п − ( 35 + 273 ) ) ] − ( 0,553 − 0,001 Т п ) ( 0,83 ) ( 700 ) ( 2 ) ( 4 ) "=" 0

Подключив это к моему калькулятору TI-89, я получаю Т п "=" − 666,633 или Т п "=" 335.051

Очевидно, я беру Т п "=" 335 поскольку он, вероятно, не должен опускаться ниже абсолютного нуля :-), но поскольку я задаю вопросы - что представляет собой отрицательное значение? Это вообще что-то значит?

Теперь, когда у меня есть Т п , я подключаю это к η "=" п / α с г с А "=" 0,553 − 0,001 Т п / К решить для вырабатываемой мощности. Если я сделаю это таким образом, я получу п "=" 1010 Вт . Однако есть забавная проблема - если я включу Т п в α с г с А − [ ϵ о ( Т п 4 − Т с ты р 4 ) А + час ( Т п − Т ∞ ) ] − п е л е с "=" 0 , Я получил п "=" 1032 Вт . Почему разница? Это как-то связано с тем, как калькулятор решает задачу? Или где-то ошибка?

Большое спасибо, что посмотрели на это и направили меня в правильном направлении.

Ответы (1)

Вы эффективно написали следующее:

Е я н − Е о ты т − п е л е с "=" 0

Нам просто нужно посмотреть на балансы. Все переменные в приведенном выше уравнении положительны. Е я н термин - энергия, поступающая от солнца. У вас есть энергия, входящая в систему, и энергия, покидающая систему. Производство электроэнергии - это энергия, покидающая систему, которая в противном случае пошла бы на тепло (а затем излучалась или конвектировалась). Этого не произошло, оно осталось в виде электронов, пересекающих электрический потенциал. Такой же учет ведется для всех технологий производства энергии. Электроэнергия – это энергия, покидающая систему.

я не понимаю использования Т с ты р кстати. Глядя на баланс переноса лучистого тепла, вы учитывали поглощение солнечного излучения другим термином. Так какая польза от этого? Похоже, что другой перенос будет с неба на панель, и я не думаю, что это будет реализовано таким образом.

Возможен некоторый перенос с поверхности Земли на панель, но не полный угол. Панель указывает на небо.

Нахождение электроэнергии, вырабатываемой с использованием теплопередачи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v