The effects of air leaks on solar air collector behaviour

• Published in: Solar energy 1978, Vol.20 (6), p.459-463
• Main Authors: Close, D.J., Yusoff, M.B.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0038-092X; 1471-1257
• DOI: 10.1016/0038-092X(78)90062-2

The construction of conventinal solar air collectors and the fact that they will operate with a significant pressure difference between the heated air stream and ambient, suggests that significant quantities of air may leak into or out of them. A search of the literature reveals no consideration of the effects these air leaks may have on the validity of collector efficiency measurements, on the efficiency itself, or indeed what the meaning of efficiency is under such operating conditions. This paper discusses the meaning of collector efficiency when leaks into the collector occur, analyses the effects on efficiency measurements, and solves the collector efficiency for the simple case of a constant leakage rate along the collector. Assuming that air leaking in from ambient can replace deliberate fresh air supply to the load as in building heating, then significant measurement errors are made if air leaks in to the collector are not accounted for. Further, the collector efficiency is increased over the no leak case, so that complex construction methods to make the collector air tight are probably not warranted. Tanto la construcción de los colectores convencionales de aire, como el hecho de que funcionarán a una diferencia de presión significativa entre su corriente interior de aire y el ambiente, hacen suponer que contidades significativas de aire pueden fugarse de ellos o filtrarse dentro. Una búsqueda en la bibliografía reveló que no se consideraron los efectos que estas fugas pueden tener en la validez de las mediciones del rendimiento del colector o del rendimiento en sí, o bien indicar cuál es el sentido del rendimiento bajo estas condiciones de funcionamiento. Este articulo discute el significado del rendimiento del colector cuando ocurren infiltraciones hacia adentro, analizando los efectos sobre las mediciones de rendimiento y resolviendo el rendimiento del colector para el caso simple de una infiltracion de régimen permanente en todo el colector. Asumiendo que el aire que se infiltra dentro desde el ambiente puede reemplazar a un suministro deliberado de aire fresco a la carga como en la calefacción de edificios, se han cometido errores significativos de medición significativos si no se tuvieron en cuenta estas infiltraciones. Además, el rendimiento del colector es superior al del caso sin infiltraciones, de modo que la complejidad de los métodos de construcción para hacer estanco al aire a los mismos, probablemente no sea justificada. La construct