Aby obliczyć moc cieplną możliwą do uzyskania z kolektora fototermicznego w danej chwili, korzysta się z prostego bilansu mocy promieniowania padającego na absorber.
1) Moc promieniowania padającego na kolektor
Natężenie promieniowania (nasłonecznienie) wynosi 1000 W/m2. Oznacza to, że na każdy 1 m2 powierzchni pada moc 1000 W. Dla powierzchni 2 m2 moc padająca wynosi:
Ppad = 1000 W/m2 · 2 m2 = 2000 W.
2) Uwzględnienie sprawności przekazywania energii cieplnej
Sprawność 70% oznacza, że do czynnika roboczego/instalacji jest przekazywane 0,70 mocy padającej (reszta to straty, np. optyczne i cieplne). Zatem moc użyteczna:
P = Ppad · η = 2000 W · 0,70 = 1400 W.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 700 W – taki wynik może się pojawić przy błędnym uwzględnieniu tylko części danych (np. potraktowaniu 70% jako 0,35 lub przy pomyłce w mnożeniu). Nie odpowiada iloczynowi 1000 · 2 · 0,70.
- 2000 W – to moc promieniowania padającego na kolektor o powierzchni 2 m2, ale bez uwzględnienia sprawności. Byłaby poprawna tylko przy sprawności 100%.
- 14000 W – to błąd rzędu wielkości (dopisana nadmiarowa cyfra zero) albo potraktowanie 70% jak 7,0 zamiast 0,70. W realnym obliczeniu z podanych danych nie da się uzyskać tak dużej mocy.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj sprawność jako ułamek (np. 70% = 0,70) i sprawdzaj jednostki: W/m2 musi zostać przemnożone przez m2, aby otrzymać W.
