Солнечная водонагревательная установка (СВУ) представляет собой замкнутую полость, заполненную водой. Одна из поверхностей полости покрыта материалом, хорошо поглощающим солнечное излучение (теплопоглощающая панель), а остальные поверхности теплоизолированы.  Баланс тепловой энергии воды в СВУ определяется подводом тепла за счет солнечного излучения и отводом тепла за счет теплообмена с окружающим воздухом и прокачкой воды через бак СВУ. Для моделирования использовалась двумерная нестационарная постановка задача. Работа выполнена во ИВТ РАН. Результаты моделирования .<ссылка на другую страницу .....>..

Моделировалась работа СВУ в течение пяти дней. Вода в баке нагревалась в течении трех суток, в следующие двое суток производился подвод холодной воды в нижнюю часть бака и отбор воды из верхней части бака. Подвод и отвод воды моделировался с помощью точечных источников. Расход воды соответствовал суточному опорожнению всего бака.

На рисунках 1 и 2 показаны зависимости плотности теплового потока солнечного излучения и температуры воздуха от времени суток. На рисунке 3 показаны поля температуры в баках разных поперечных сечений. На рисунке 4 показаны характерные температуры в СВУ:

• черная кривая 2 описывает поведение среднемассовой температуры воды в баке,
• пунктирная коричневая кривая 2 соответствует средней температуре поглощающей панели,
• красная кривая 1 соответствует средней температуре воды вблизи верхней крышки бака,
• синяя кривая 3 – температура вблизи нижней крышки бака,
• зеленая кривая 4 соответствует среднемассовой температуре воды, отбираемой из бака в режиме прокачки.

Рисунок 1                                                                                                    Рисунок 2

Рисунок 3

 
Рисунок 4