Metrological assurance of the sun energy collector testing

• Autorzy: Yatsuk V. , Stolyarchuk P. , Mykyychuk M , Dyak R. , Serkez K. , Oleskiv T.

Warianty tytułu

PL

Badania i pomiary parametrów kolektorów energii słonecznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we present the accuracy analysis of energy and temperature measurements for testing and productivity improvement of solar collectors. There are presented possibilities of accuracy and resolution increase of solar energetic luminance sensors. The radiometer with electrical substitution was used in the research. The calibration procedure of the radiometer is described. A mathematical model of conversion function for both temperature and temperature difference measurement was developed as well.

PL

W pracy przedstawiono analizę dokładności pomiaru energii słonecznej i temperatury za pomocą radiometrów z elektrycznym zrównoważeniem. W celu zwiększenia dokładności oraz rozdzielczości radiometrów zaproponowano zastosowanie połączonych równołegle miniaturowych sensorów diodowych do pomiaru różnicy temperatury powierzchni absorbującej kolektora słonecznego oraz otoczenia. Dodatkowo, diody te wykorzystano do nagrzewania sensora w czasie kompensowania. Pokazano, że taka konstrukcja sensora radiometrycznego pozwala odtwarzać temperaturę powierzchni przejmującej. Wykazano, że adytywne i multiplikatywne składniki błędów spowodowane rozrzutami technologicznymi napięć początkowych oraz prądów pomiarowych sensorów diodowych mogą być zmniejszone około razy, przy jednoczesnym zwiększeniu czułości w n razy, gdzie n jest liczbą równolegle połączonych diod. Opisano procedurę kalibracji radiometru przy zerowej i bliskiej maksymalnej mocy promieniowania. W pierwszym przypadku można skorygować addytywny, a w drugim – większość multiplikatywnych składników błędu. Zaproponowano schemat blokowy przyrządu do precyzyjnych pomiarów różnicy temperatury. Zastosowano wielokanałowe mierniki rezystancji z platynowymi sensorami temperatury. Do kalibrowania miernika różnicy temperatury wykorzystano precyzyjne miniaturowe rezystory, a do kalibrowania całego toru pomiarowego użyto precyzyjny termostat sterowany programowo. Opisano także konstrukcję stanowiska do pomiarów parametrów kolektorów słonecznych w laboratorium badawczym w Narodowym Uniwersytecie „Lwowska Politechnika”.

Słowa kluczowe

EN

solar energy collectors; metrological assurance; radiometers; temperature difference precision measurement

PL

kolektory energii słonecznej; radiometry; precyzyjne pomiary różnicy temperatury; pomiary przepływu

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 9
• Strony: 901--904
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Yatsuk V.

• Lviv Polytechnic National University

autor

Stolyarchuk P.

• Lviv Polytechnic National University

autor

Mykyychuk M

• Lviv Polytechnic national University

autor

Dyak R.

• Zaliznychneteploenergo Lviv City Municipal Heat Enterprise

autor

Serkez K.

• Lviv Polytechnic National University

autor

Oleskiv T.

• Lviv Polytechnic National University

Bibliografia

• [1] Albert C. Parr, Raju U. Datla, James L. Gardner: Experimental Methods in the Physical Sciences, VOLUME 41, OPTICAL RADIOMETRY, ISSN 1079-4042 DOI: 10.1016/S1079-4042(05)41001-2, Elsevier Inc., 2005.
• [2] Frank Vignola: Fuding Lin Evaluating calibrations of normal incident pyrheliometers, Proc. SPIE 7773, Reliability of Photovoltaic Cells, Modules, Components and Systems III, 77730H (August 18, 2010) doi: 10.1117/12861344:available: http://dx.doi.org/10.1117/12.861344
• [3] Vasyluk V. M.: Principles of teams of high-temperature sensors based on pn-junction, Interdepartmental Scientific Technical Collection "Measuring equipment and metrology", № 53, Lviv, Lviv Polytechnic National University, 1998, pp. 70-76.
• [4] Kanoun O., Tränkler H. R.: Kalibrationsfreie Temperat - rmessung durch Parameterextraktion aus der Strom-Spannungskennlinie von pn-Übergängen, Technisches Messen 2003, vol. 68, 9. - pp. 442-448.
• [5] Yatsuk V. O., Serkez H. V.: Metrological support of measurements of energy of the solar radiation during tests of solar collectors, International Journal of "Sustainable Development (ISSN 1314-4138), №7 2013, pp. 45-49.
• [6] Calibration facility for the calibration of field pyranometers, albedometers and pyrgeometers, The Kipp & Zonen Product Catalogue, available: www.kippzonen.com.
• [7] Diak R., Jatsuk D., Stolyarchuk P.: Features automation testing Thermal resistance during metrological verification, Proceedings of the National University "Lvivsna Polytechnic" "Automation, Measurement and Control", №239, 2009, pp. 158–163.
• [8] Diak R., Tereh M.: Testing Thermal resistance using precision thermostat ТСР–0105. Materials of VI International conference “Teplovodooblik”.- Kyjiv, “Ukrmetrteststandart”. – 2008, pp. 216-220.
• [9] Polichuk J. S., Dorozhoviets M. M., Jatsuk V. O. et all: Metrology and Measuring Equipment. Lviv: Lviv Polytechnic Vydavnytstvovo, 2012, p. 544.
• [10] Yatsuk V. O., Malachivskyy P. S.: Methods to improve accuracy, Lviv: Publishing House "Beskid bit", 2008, p. 368.