131

Do chuyển động quay quanh trục và quanh mặt trời với trục quay nghiêng
66,5
0
nhiệt độ môi trờng và mặt đất luôn thay đổi tuần hoàn theo thời gian ,
nh là tổng hợp 2 dao động nhiệt có chu kỳ
n
= 24h và
N
= 365,25. 24h, có dạng
nh H11.6.3d 11.6.4. Thu và sử dụng năng lợng Mặt trời

11.6.4.1. Hiệu ứng lồng kính Hiêụ ứng lồng kính là hiện tợng tích lũy năng lợng bức xạ mặt trời bên
dới 1 tấm kính.
Độ trong đơn sắc D


của tấm kính và một số chất khí (nh CO

song tia nắng.
Ngời ta sử dụng nhiệt mặt trời để sấy sởi, đun nấu, chạy máy lạnh hấp thụ, sản
xuất đIện năng, cungcấp nhiệt cho tiêu dùng hoặc sản xuất. Năng lợng mặt trời là loại
năng lợng không có chất thải, có sãn mọi nơi và rẻ tiền, với dung lợng lớn và lâu dàI,
sẽ là nguồn năng lợng đợc sử dụng rộng rãi trong tơng lai.
132
Chơng 12.
truyền nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt

12.1. trao đổi nhiệt phức hợp

Trao đổi nhiệt phức hợp là hiện tợng TĐN trong đó có hai hoặc cả 3
phơng thức cơ bản cùng xẩy ra. Đó là hiện tợng trao đổi nhiệt giữa vật rắn và
các môi trờng khác nhau mà nó tiếp xúc.

12.1.1. TĐN phức hợp giữa vật rắn và các môi trờng

Nếu vật rắn tiếp xúc 4 môi trờng có đặc trng pga khác nhau: rắn đ, lỏng
(l), khí (k) và chân không hoặc môI trờng các hạt dới mức phân tử (c) tại 4 bề
mặt F
r
, F
l
, F
k
và F
c

chỉ xẩy ra hiện tợng
TĐN bức xạ giữa F
c
và môI trờng (q

).
- Chỉ trên F
k
mới xẩy ra đồng thời
2 hiện tợng toả nhiệt (q

k
) và TĐN bức
xạ (q

k
) với chất khí.

Dòng nhiệt trên mỗi m
2
mặt F
k
là:

q
k
= q

k
+ q

W
4
- T
k
4
), (W/m
2
), (12-2)
với: =
k
+
W

0

kWƯ
4
k
4
WƯ
TT
TT


, (W/m
2
K),đợc gọi là hệ số toả nhiệt phức hợp.

12.1.2. Cân bằng nhiệt cho hệ TĐN phức hợp


=
i
QiV với I = i

- i
0
là biến thiên entanpi của chất lỏng hay khí
trong V, sau khoảng thời gian .
Nếu chất lỏng trong V không chuyển pha và coi mỗi dòng nhiệt q
i
= const
đợc tính tại nhiệt độ trung bình của mặt F
1
là )TT(
2
1
T
0w1w
= thì phơng trình
CBN có dạng:

[]
+
+


+
=
kk0k0llcrr0p
F)qq(FqFqFq)TT(VC (12-5)

1w1
= Q

+ Q
2w2
(12-6)
12.2.2. Truyền nhiệt qua vách phẳng

12.2.2.1. Vách phẳng có cánh

1. Bài toán: Tính lợng nhiệt truyền từ chất lỏng nóng có nhiệt độ t
f1
đến chất
lỏng lạnh có nhiệt độ t
f2
thông qua vách phẳng dày
c
, có mặt F
1
= hl phẳng, mặt F
2

gồm n cánh có các thông số hình học (h
1
, h
2
, l) nh hình 12.2.2.1., với các hệ số

21
++ ,
thì phơng trình cân bằng nhiệt sẽ có dạng:

22f2W212w1w11W1f1
F)tt(F)tt(F)tt(Q =


== (12-7)
Đây là hệ phơng trình bậc 1 của 3 ẩn số t
w1,
t
w1
và có nghiệm Q là: 22111
2f1f
F
1
FF
1
)tt(
Q

+


+


+


==
(12-9)
trong đó
c21
2
21
2
1
2
)hh(
h
n
)hh(l4
h
n
1
F
F
=+=
đợc
gọi là hệ só làm cánh, thờng
);51(
c
ữ
=



c
, , .
Vì luôn có k < min (
1
,
2
) nên để tăng k, ngời ta u tiên làm cánh về phía
có bé, thờng là phía chất khí.

12.2.2.2. Vách phẳng không có cánh

1. Bài toán truyền nhiệt vách phẳng 1 lớp không có cánh là trờng hợp đặc
biệt của bài toán (12.2.2) nêu trên, khi số cánh n = 0. Lúc đó =
0
, F
1
= F
2
= hL,

c
= 1, lợng nhiệt truyền qua vách là: