<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META content="text/html; charset=iso-8859-1" http-equiv=Content-Type>
<META name=GENERATOR content="MSHTML 8.00.6001.19019">
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>Modeling an air heater with R1 single glazing 
with a nominal R2/3<BR>inside air film resistance and an R1/3 outdoor film and 
90% solar<BR>transmission in 250 Btu/h-ft^2 sun on a 30 F day with 70 F inlet 
air<BR>in a fixed font (can we fix this group to allow 
that?)...</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>  225 Btu/h <BR>     
---   Tp  Ra/AP  Ta   
1/cfm<BR>|---|-->|-------www---------www--- 70 F<BR>     
---    |         
|    
-----><BR>            
|         |     
Uhg<BR>         I| 
w      I| 
w<BR>         g| w Rr   g| w 
Ra<BR>         r| 
w      c| 
w<BR>          v 
|       v 
|<BR>            
|         |     
1/3   
<BR>             
---------------www--- 30 F  
<BR>                      
Tg   
-----><BR>                            
Iga<BR> <BR>Assuming Tg = 70 F to start makes the glazing loss to outdoor 
air<BR>Iga = (70-30)3 = 120 Btu/h, which makes the useful heat gain<BR>Uhg = 
225-120 = 105 Btu/h, which makes the air temp Ta = 70+105/10<BR>= 80.5 F with 10 
cfm of airflow, which makes the convective glazing<BR>gain Igc = (80.5-60)/R2/3 
= 30.8 Btu/h, approximately, which makes<BR>the absorber plate temp Tp = 
80.5+(30.8+105)/R2/3/1ft^2 = 284 F, with<BR>1ft^2 of plate area, which makes the 
average absolute plate-glazing<BR>temp Tavg = 460+(284+60)/2 = 632 R, which 
makes the linearized<BR>plate-glazing radiation resistance Rr = 
1/(4x1.714E-9x632^3)<BR>= 0.58 ft^2-F-h/Btu, which makes the radiative glazing 
heat gain<BR>Igr = (284-60)/0.58 = 388 Btu/h (wow), which makes Tg = 
0.9x70<BR>+0.1(30+(388+30.8)/3) = 80 F, and so on...<BR>     
<BR>10 D=6/12'collector depth (feet)<BR>20 FOR AP = 1 TO 5'absorber plate area 
(ft^2)<BR>30 FOR CFM=5 TO 20 STEP 5'collector airflow<BR>40 V=CFM/D/88'air 
velocity (mph)<BR>50 RA=1/(1.5+V/5)'airfilm resistance (ft^2-F-h/Btu)<BR>60 
TG=60'initial glazing temp (F)<BR>70 FOR I=1 TO 100'relaxation iterations<BR>80 
IGA=(TG-30)*3'glazing loss (Btu/h)<BR>90 UHG=225-IGA'useful heat gain 
(Btu/h)<BR>100 TA=70+UHG/CFM'collector air temp (F)<BR>110 
IGC=(TA-TG)/RA'convective glazing gain<BR>120 TP=TA+(IGC+UHG)*RA/AP'plate temp 
(F)<BR>130 TAVG=460+(TP+TG)/2'average plate-glazing temp (R)<BR>140 
RR=1/(4*1.714E-09*TAVG^3)'radiation resistance<BR>150 IGR=(TP-TG)/RR'radiative 
glazing gain (Btu/h)<BR>160 TG=.9*TG+.1*(30+(IGR+IGC)/3)'new glazing temp 
(F)<BR>170 NEXT<BR>180 EFF=100*UHG/250'efficiency<BR>190 PRINT 
1000*AP+CFM;"'";TG,TA,TP,EFF<BR>200 NEXT CFM<BR>210 NEXT 
AP</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>AP  cfm   Tg 
(F)     Ta (F)     Tp 
(F)      Efficiency<BR>  <BR>1   
05    74.78818   88.12709   
160.9878    36.25419%<BR>1   10    
71.01676   80.19498   155.3407    
40.7799<BR>1   15    69.4577    
77.10846   152.7532    42.65077<BR>1   
20    68.55936   75.4661    
151.0895    43.72877</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>2   05    
69.2611    91.44334   
137.74      42.88668<BR>2   
10    64.71699   82.0849    
129.8671    48.33962<BR>2   15    
62.89892   78.42022   126.4515    
50.5213<BR>2   20    61.89681   
76.46548   124.39      
51.72383</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>3   05    
66.82973   92.90216   126.66      
45.80433<BR>3   10    61.9705    
82.90885   117.7309    51.63541<BR>3   
15    60.05735   78.98853   
113.958     53.93118<BR>3   20    
59.02503   76.89625   111.7519    
55.16997</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>4   05    
65.47826   93.71304   120.2377    
47.4261<BR>4   10    60.45372   
83.36388   110.7095    53.45554<BR>4   
15    58.49396   79.30121   
106.745     55.80725<BR>4   20    
57.44931   77.13261   104.4702    
57.06084</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>5   05    
64.62126   94.22724   116.0589    
48.45449<BR>5   10    59.4962    
83.65114   106.1483    54.60457<BR>5   
15    57.50936   79.49813   
102.0662    56.98878<BR>5   20    
56.45863   77.28121   99.75274    
58.24965</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>The glazing and plate temps fall and solar 
collection<BR>efficiency rises with more plate area and 
airflow.</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>A mesh plate can further improve 
efficiency<BR>by keeping cooler inlet air near the glazing and<BR>blocking some 
radiation from a back wall to the glazing.</FONT></STRONG></DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier></FONT></STRONG> </DIV>
<DIV><STRONG><FONT face=Courier>Nick</FONT></STRONG></DIV></BODY></HTML>