Вплив поверхні на поглинання сонячної енергії з ADM3

Загальна інформація

Застосування

Джерело фото: wikipedia

Вплив поверхні на поглинання сонячної енергії

У сонячній енергетиці абсорбер - невід'ємна частина сонячних колекторів. Якщо абсорбер має форму пластини, до Сонця можна повернути велику поверхню за малого об'єму.

Щоб досягти при цьому якнайвищого поглинання сонячної енергії, поверхню фарбують у чорний колір або вкривають спеціальним покриттям.

Інша інформація (1/2)

Попередні знання

Нагрівання тіла в сонячному світлі залежить від кольору його поверхні. Білі поверхні відбивають увесь видимий спектр, а чорні поглинають його повністю.

Принцип

Чорну й білу пластини ставлять поряд на дошку й освітлюють рефлекторною лампою.

Вимірювання температури на обох пластинах уже за короткий час показує помітну різницю в поглинальній здатності обох пластин.

Інша інформація (2/2)

Вказівка

За дещо зміненого складання установки можна дослідити також вплив теплоізоляції на поглинання сонячної енергії. Для цього нагрівання чорної пластини порівнюють із нагріванням чорної пластини, ізольованої зі зворотного боку.

Чорну пластину закріплюють в установці посередині магнітної опорної пластини. Теплоізоляцією слугує пінопластова пластина.

Обидва вимірювання тоді треба виконувати одне за одним (як «повторне вимірювання»).

Правила безпеки

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Щодо H- і P-формулювань звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.

Теорія

Джерело фото: wikipedia

Сонячне випромінювання, що падає на поверхню, унаслідок поглинання перетворюється на теплову енергію і віддається рідині, яка протікає крізь колектор.

Обладнання

Позиція	Обладнання	Артикул	Кількість
1	Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики	02150-00	1	2	Демонстраційний універсальний вимірювальний прилад, ADM3	13840-00	2	3	Тримач із затискачем для демонстраційної дошки	02164-00	1	4	Сонячний колектор, магнітне кріплення	02165-00	1	5	Штативний стрижень, нерж. ст., l=750 мм	02033-00	1	6	Ламповий патрон E27, з відбивачем, перемикачем, запобіжником	06751-01	1	7	Лампа розжарювання з рефлектором, 230 В/ 120 Вт	06759-93	1	8	Занурювальний зонд, NiCr-Ni, нержавіюча сталь, -50...400°C	13615-03	2

Складання та виконання

Складання (1/2)

Склади установку за рисунком.
Насади білу й чорну пластини сонячного колектора на магнітну опорну пластину сонячного колектора і пригвинти їх так, щоб вимірювальні гнізда мали добрий тепловий контакт із пластинами.
Встав обидва температурні зонди мультиметрів у вимірювальні гнізда опорної пластини.

Складання (2/2)

Над сонячним колектором, біля верхнього краю демонстраційної дошки, ретельно пригвинти тримач із затискачем і закріпи в ньому штативний стрижень.
На кінці штативного стрижня закріпи рефлекторну лампу і спрямуй її посередині на сонячний колектор (відстань прибл. 35 см).

Виконання

Увімкни лампу і мультиметри ADM3.
Почни запис вимірюваних значень і через 20 хвилин заверши його.
Щохвилини вноси температуру обох пластин у таблицю на наступній сторінці.

Опрацювання результатів (1/2)

Хвилина 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

чорна
пластина (в °C)

біла
пластина (в °C)

Хвилина 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20