Kolektor słoneczny Mateusz Burkiewicz
196341
Gr. Wt TN 7:30
Dane:
$w = 14\frac{m}{s}\ $
$\rho = 1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}$
r = 4, 75cm
R | U45 |
U60 |
U75 |
I45 |
I60 |
I75 |
Pp |
Pel45 |
Pel60 |
Pel75 |
η45 |
η60 |
η75 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ω |
V | V | V | A | A | A | W | W | W | W | % | % | % |
1 | 0,21 | 0,39 | 0,54 | 0,2100 | 0,3900 | 0,5400 | 11,66 | 0,0441 | 0,1521 | 0,2916 | 0,3781 | 1,3040 | 2,5000 |
2 | 0,39 | 0,70 | 1,01 | 0,1950 | 0,3500 | 0,5050 | 0,0761 | 0,2450 | 0,5101 | 0,6520 | 2,1005 | 4,3728 | |
3 | 0,55 | 0,92 | 1,42 | 0,1833 | 0,3067 | 0,4733 | 0,1008 | 0,2821 | 0,6721 | 0,8645 | 2,4188 | 5,7624 | |
4 | 0,65 | 1,16 | 1,76 | 0,1625 | 0,2900 | 0,4400 | 0,1056 | 0,3364 | 0,7744 | 0,9056 | 2,8841 | 6,6392 | |
5 | 0,74 | 1,32 | 2,04 | 0,1480 | 0,2640 | 0,4080 | 0,1095 | 0,3485 | 0,8323 | 0,9389 | 2,9876 | 7,1357 | |
6 | 0,82 | 1,47 | 2,28 | 0,1367 | 0,2450 | 0,3800 | 0,1121 | 0,3602 | 0,8664 | 0,9608 | 3,0877 | 7,4279 | |
7 | 0,90 | 1,58 | 2,50 | 0,1286 | 0,2257 | 0,3571 | 0,1157 | 0,3566 | 0,8929 | 0,9921 | 3,0575 | 7,6547 | |
8 | 0,96 | 1,66 | 2,71 | 0,1200 | 0,2075 | 0,3388 | 0,1152 | 0,3445 | 0,9180 | 0,9876 | 2,9531 | 7,8704 | |
9 | 1,02 | 1,75 | 2,83 | 0,1133 | 0,1944 | 0,3144 | 0,1156 | 0,3403 | 0,8899 | 0,9911 | 2,9173 | 7,6292 | |
10 | 1,03 | 1,81 | 3,01 | 0,1030 | 0,1810 | 0,3010 | 0,1061 | 0,3276 | 0,9060 | 0,9095 | 2,8087 | 7,7675 | |
20 | 1,27 | 2,29 | 3,86 | 0,0635 | 0,1145 | 0,1930 | 0,0806 | 0,2622 | 0,7450 | 0,6914 | 2,2480 | 6,3869 | |
30 | 1,34 | 2,48 | 4,22 | 0,0447 | 0,0827 | 0,1407 | 0,0599 | 0,2050 | 0,5936 | 0,5131 | 1,7576 | 5,0892 | |
40 | 1,50 | 2,61 | 4,50 | 0,0375 | 0,0653 | 0,1125 | 0,0563 | 0,1703 | 0,5063 | 0,4822 | 1,4601 | 4,3402 | |
50 | 1,52 | 2,68 | 4,68 | 0,0304 | 0,0536 | 0,0936 | 0,0462 | 0,1436 | 0,4380 | 0,3962 | 1,2315 | 3,7555 | |
60 | 1,55 | 2,76 | 4,81 | 0,0258 | 0,0460 | 0,0802 | 0,0400 | 0,1270 | 0,3856 | 0,3433 | 1,0885 | 3,3059 | |
70 | 1,56 | 2,80 | 4,82 | 0,0223 | 0,0400 | 0,0689 | 0,0348 | 0,1120 | 0,3319 | 0,2981 | 0,9602 | 2,8454 | |
80 | 1,57 | 2,86 | 4,83 | 0,0196 | 0,0358 | 0,0604 | 0,0308 | 0,1022 | 0,2916 | 0,2642 | 0,8766 | 2,5001 | |
90 | 1,57 | 2,91 | 4,92 | 0,0174 | 0,0323 | 0,0547 | 0,0274 | 0,0941 | 0,2690 | 0,2348 | 0,8067 | 2,3059 | |
100 | 1,58 | 2,92 | 4,95 | 0,0158 | 0,0292 | 0,0495 | 0,0250 | 0,0853 | 0,2450 | 0,2140 | 0,7310 | 2,1007 | |
200 | 1,70 | 3,05 | 5,26 | 0,0085 | 0,0153 | 0,0263 | 0,0145 | 0,0465 | 0,1383 | 0,1239 | 0,3988 | 1,1860 | |
500 | 1,82 | 3,12 | 5,44 | 0,0036 | 0,0062 | 0,0109 | 0,0066 | 0,0195 | 0,0592 | 0,0568 | 0,1669 | 0,5074 | |
1000 | 1,93 | 3,18 | 5,60 | 0,0019 | 0,0032 | 0,0056 | 0,0037 | 0,0101 | 0,0314 | 0,0319 | 0,0867 | 0,2689 | |
2000 | 2,07 | 3,19 | 5,64 | 0,0010 | 0,0016 | 0,0028 | 0,0021 | 0,0051 | 0,0159 | 0,0184 | 0,0436 | 0,1364 | |
3000 | 2,10 | 3,21 | 5,71 | 0,0007 | 0,0011 | 0,0019 | 0,0015 | 0,0034 | 0,0109 | 0,0126 | 0,0294 | 0,0932 | |
4000 | 2,11 | 3,24 | 5,72 | 0,0005 | 0,0008 | 0,0014 | 0,0011 | 0,0026 | 0,0082 | 0,0095 | 0,0225 | 0,0701 | |
5000 | 2,12 | 3,28 | 5,74 | 0,0004 | 0,0007 | 0,0011 | 0,0009 | 0,0022 | 0,0066 | 0,0077 | 0,0184 | 0,0565 | |
6000 | 2,13 | 3,28 | 5,75 | 0,0004 | 0,0005 | 0,0010 | 0,0008 | 0,0018 | 0,0055 | 0,0065 | 0,0154 | 0,0472 | |
7000 | 2,15 | 3,26 | 5,76 | 0,0003 | 0,0005 | 0,0008 | 0,0007 | 0,0015 | 0,0047 | 0,0057 | 0,0130 | 0,0406 | |
8000 | 2,16 | 3,25 | 5,77 | 0,0003 | 0,0004 | 0,0007 | 0,0006 | 0,0013 | 0,0042 | 0,0050 | 0,0113 | 0,0357 | |
9000 | 2,17 | 3,31 | 5,78 | 0,0002 | 0,0004 | 0,0006 | 0,0005 | 0,0012 | 0,0037 | 0,0045 | 0,0104 | 0,0318 | |
10000 | 2,18 | 3,26 | 5,79 | 0,0002 | 0,0003 | 0,0006 | 0,0005 | 0,0011 | 0,0034 | 0,0041 | 0,0091 | 0,0287 |
Wnioski:
Wykonywane ćwiczenie polegało na badaniu wpływu nachylenia łopatek na sprawność silnika wiatrowego. Wirnik łopatkowy był napędzany przez wentylator połączony z kanałem. Zadawano różne wartości oporu elektrycznego i odczytywano wartości napięcia elektrycznego na prądnicy. Z wykresu sprawności w funkcji kąta nachylenia łopatek widać, że najwyższe sprawności są osiągane dla kąta nachylenia łopatek 75, zaś najmniejsze dla kąta 45. Dla wszystkich trzech kątów zachodzi ta sama zależność U(I). Im większe natężenie tym mniejsze napięcie. Natomiast wykres trzeci przedstawia charakterystykę mocy elektrycznej od logarytmu dziesiętnego z rezystancji. Moc elektryczna rośnie do pewnego momentu dla wszystkich trzech kątów nachylenia łopatek, natomiast później spada do wartości bliskich 0. Wszelkie niedokładności w wynikach mogą wynikać z trudności przy wykonywaniu pomiarów, ponieważ wartości odczytywane na woltomierzu wahały się i ciężko było ustalić konkretną wartość.