EXERGY ANALYSIS OF DOUBLE-CIRCUIT FLAT SOLAR COLLECTOR WITH THERMOSYPHON CIRCULATION | ANALIZA EGZERGETYCZNA KOLEKTORA SŁONECZNEGO DWUOBWODOWEGO Z OBIEGIEM TERMOSYFONU

English. In the present work, an exergy analysis was done of two-circuit flat solar collector with thermosiphon circulation. The article presents a mathematical model of energy and exergic analysis of flat solar collectors, as well as calculations of solar radiation efficiency, temperature, flow rate of the fluid, exergy rates and exergy loss rates are done. The significance of the results achieved is high, since experimental studies can detect inefficient components of the solar heating system. The exergetic efficiency of a dual-circuit flat solar collector with a thermosiphon circulation describes irreversibility of the process according to thermodynamic parameters. This is caused by a large the degree of overheating achieved at the end of the processes of compression and evaporation, which leads to large differences in heat exchange temperature based on the heat pump cycle. The exergy efficiency value for the entire system is 70. Maximum values energy efficiency and exergy at noon, 32.5% and 2.23%, respectively. The efficiency of exergy is 4%, and the highest the loss of exergy is the difference between the absorber plates and the sun, accounting for 52.86% of the total exergy rate.

Polish. W niniejszej pracy wykonano analizę egzergetyczną płaskiego kolektora słonecznego dwuobwodowego z cyrkulacją termosyfonową. W artykule przedstawiono model matematyczny analizy energetycznej i egzergetycznej płaskich kolektorów słonecznych, a także obliczono sprawność promieniowania słonecznego, temperaturę, natężenie przepływu cieczy, wskaźniki egzergii i wskaźniki strat egzergetycznych. Znaczenie osiągniętych wyników jest duże, ponieważ badania eksperymentalne mogą wykryć nieefektywne elementy systemu ogrzewania energią słoneczną. Egzergetyczna sprawność dwuobwodowego płaskiego kolektora słonecznego z obiegiem termosyfonowym opisuje nieodwracalność procesu według parametrów termodynamicznych. Jest to spowodowane dużym stopniem przegrzania osiąganym pod koniec procesów sprężania i odparowywania, co prowadzi do dużych różnic w wymianie ciepła w oparciu o cykl pompy ciepła. Efektywność energetyczna całego systemu wynosi 70. Maksymalne wartości sprawności energetycznej i egzergii w południe, odpowiednio 32,5% i 2,23%. Efektywność egzergii wynosi 4%, a największą stratą egzergii jest różnica pomiędzy płytami absorbera a słońcem, stanowiąca 52,86% całkowitego wskaźnika egzergii.