Civil Engineering Reference
In-Depth Information
Abb. 6.53
Möglichkeiten zur Stillstandsvermeidung mit Hilfe einer Kühlerintegration in den Pri-
märkreis einer thermischen Solaranlage
Der mittlere Wärmeübergangskoeffizient für Rohr und Rippe
α
R
wird für ein einzelnes,
quer angeströmtes Rippenrohr nach folgender Beziehung ermittelt:
−
0
.
15
Nu
=
α
R
λ
d
A
ges
A
G
0
=
0
.
2
Re
0
.
6
P r
1
/
3
,
(6.50)
wobei
A
G0
die Oberfläche des unberippten Rohrs ist und
Re
die mit dem Rohrdurchmesser
gemittelte Reynolds-Zahl darstellt. Der scheinbare Wärmeübergangskoeffizient
α
S
und der
vom Rippenrohr übertragene Wärmestrom
˙
Q
lassen sich wie folgt berechnen:
η
R
)
A
R
A
ges
˙
α
S
=
α
R
1
−
(1
−
und
Q
=
kA
T
mit
1
k
=
1
α
S
+
A
ges
A
i
1
α
i
+
(
d
d
i
)
2
λ
Rohr
−
(6.51)
,
in der ∆
T
m
die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz darstellt,
A
i
die innere Rohr-
oberfläche und
d
i
den Rohrinnendurchmesser.
Zusätzlich zu den vorgestellten Wärmeabfuhrvarianten lassen sich eine Vielzahl wei-
terer aktiver Verfahren zur Kühlung denken wie beispielsweise zusätzliche Wasserkühler,
Abgabe über die Heizung, Tischkühler, etc…. Neben der realisierbaren Kühlleistung der
individuellen Verfahren spielt insbesondere der Ort zur Integration des Kühlers in den
Primärkreis die zentrale Rolle. Ziel der Optimierung ist die Verringerung der potenziellen
Stillstandszeit. Die Abb.
6.53
zeigt drei unterschiedliche Varianten.
Bei Variante (a) ist der Kühler in den im Normalbetrieb nicht durchströmten Abzweig
zum MAG integriert. Durch die MAG-Positionierung im Vorlauf ist im Stagnationsfall eine
Dampfausbreitung nur über diese Leitung möglich. Der Dampf bekommt eine eindeutige
Richtung vorgegeben und die Pumpe ist effektiv vor hohen Temperaturen geschützt. Wenn
nur eine Leitung für die Dampfausbreitung zur Verfügung steht, kann es unter Umständen
zu einer Verschlechterung des Entleerungsverhaltens kommen. Die Bildung von Flüssig-
keitssäcken ist möglich, die in der Variante (b) nicht entstehen würden.
Search WWH ::
Custom Search