Розрахунок системи сонячного теплопостачання

Розрахунок енергетичних характеристик і техніко-економічних показників системи сонячного теплопостачання для нагріву гарячої води. Схема приєднання сонячного колектора до бака-акумулятора. Визначення оптимальної площі поверхні теплообмінника геліоконтури.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык украинский
Дата добавления 29.04.2013
Размер файла 352,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра фотоніки

Розрахункова робота

З дисципліни «Альтернативні методи перетворення і передавання енергії»

на тему: «Розрахунок системи сонячного теплопостачання»

Львів - 2013

У даній роботі розраховано енергетичні характеристики і техніко-економічні показники системи сонячного теплопостачання для нагріву гарячої води. Розрахунок проведено для місяця червня. Кліматичні параметри для розрахунку:

0=293,2К; ?=0.75ГДж/м2•міс; Р=284год/міс; QT =0,6ГДж/чол•міс.

Вихідні дані для розрахунку:

Fr=0,93; =4,5Вт/(м2?К); ?т=0,95; ()=0,73; =1,16Вт?год/(кг?К); ?0=0; ?б=1000кг/м3; t=1год; бАб/А=0,8Вт/(м2?К); =1,16Вт?год/(кг?К); ??0=1; Тсер=288К; ?Т=40К; 0=288,4К; ?=0,7; Qт=7,28ГДж/(чол?рік); =7кВт?год/ГДж; Зе=8грн/(МВт?год); Зт=55грн/т; k=400Вт/(м2?К); kс/kб=1м32; kс=60 грн/м2; kт=40грн/м2; (1+?по+?соц)=1,3; (1+Кпосоц)=1,02; ?0=1,1; ?=0,21 1/рік; ?д = 0,35; = 29,3 ГДж/т.

Проведення розрахунку

1) Потужність колектора визначається як:

dQc=Fr? A[Hk()-(Тб0)]dt = 7.7?108

Значення Fr? залежить від схеми приєднання сонячного колектора до бака-акумулятора. Для випадку, коли теплообмінник геліоконтура розміщений в баку-акумуляторі, коефіцієнт розраховується за формулою:

Fr? = = 0.924

?к - безрозмірне питоме теплове навантаження сонячного колектора, яке визначається як: енергетичний сонячний теплопостачання колектор

?к = FrА/(Gг) = 0.12

Приймаємо Gг/А = 30 кг/(м2•год).

2) Оптимальне значення об'єму бака-акумулятора визначається за формулою:

(Vб/А)опт = [?0kc(1-?0)/кб]1/2 = 0.065

де ?0 = [(Fr? +бАб/А)t/( ?б)] = 4.275?10-3

3) Параметр exp(-F0), що враховує вплив теплових втрат сонячного колектора, бака-акумулятора, теплофізичних властивостей акумулюючого середовища і об'єму самого баку, обраховується наступним чином:

exp(-F0) = exp = 0.937

4) Оптимальна площа Аопт сонячних колекторів визначається як:

Aопт = XоптQт/[Fr? () ?? ] = 1.525

де Xопт - визначаємо з номограми (див. Рис.1). Для знаходження значення Xопт по номограмі (рис.1) необхідно знати параметри Нп, ?1, Зт? , ?, ?3. Дані параметри розраховуються по формулах, які подаються нижче.

Нп = Fr? () ?? = 4.25?109

?1 = (р-ср)/(р-0) = 1.062

р = 0+ ?? = 376.5

Зт? = /(?д) = 6.972?109

= Зт(1+?по+?соц) = 71.5

? = 1/(?? ??0) = 1.004

?? = ?т[1+ср(1- ?т)/(Tб ?т)] = 0.996

де Tб - середнє значення температури теплоносія, що поступає з бака-акумулятора до споживача ( ? 313 К).

?3 = ?Т(р-0) = 0.48

Пк = кс ?0 ? = 13.86

Рис.1 Номограма для визначення оптимальної площі сонячних колекторів.

5) Оптимальна площа поверхні теплообмінника геліоконтура залежить від схеми приєднання теплообмінника і бака-акумулятора. Для нашого випадку вона визначається як:

(S/A)опт = [J/(1+ ?3X)] • {[q Зт? /(JПт)]1/2-1} = 0.04

Параметри J, X, q, Пт визначаються за наступними формулами:

J = Fr? /k = 0.01

X = Fr? ? A/Qт = Хопт = 0.9

q = Fr? ? ?1 = 5.376?108

Пт = ? kт = 8.4

6) Оптимальний розхід теплоносія геліоконтура визначається за формулою:

опт = = 6.862?10-5

I = = 3.763?109

7) Оптимальний коефіцієнт заміщення fопт розраховується за формулою:

fопт = = 0.758

Для визначення параметрів R0 і ?2 використовуються наступні співвідношення:

R0 = Fr? 0 Aоптexp(-F0)/Qт = 1.155

0 = [?? +P(0-ср)/ ()] = 7.193?108

?2 = ? • = 0.454

8) Середньорічне значення ККД системи сонячного теплопостачання визначається за формулою:

?c = fоптQт/(Aопт ? ) = 0.402

9) Питома економія органічного палива за рахунок використання сонячної енергії:

?b = fоптQт/(?дAопт) = 0.353

10) Річний економічний ефект при використанні сонячної енергії:

?З = Зт? fопт - ? ?0 kс(1+Кпосоцопт/Qт = 2.323?10-9

В = ?b Аопт = 0.538

fопт

?c

В, (т/чол•рік)

(Vб/А)опт, (м32)

Аопт, (м2•чол)

?З, (грн/ГДж)

0.368

0.502

0.261

0.065

0.988

0.64

Висновок: у даній розрахункові роботі були розраховані енергетичні характеристики і техніко-економічні показники системи сонячного теплопостачання для нагріву води. Розрахунок показав, що не зважаючи на невисокі показники сонячної радіації у нашому кліматичному регіоні, така система все ж економічно вигідна і може забезпечити тепле водопостачання. Враховуючи стабільне подорожчання палива вона має великі перспективи.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Виробництво електроенергії в Україні з відновлюваних джерел. Конструкції сонячних колекторів, параметри і характеристики. Методика розрахунку характеристик сонячного колектора. Тривалість періоду після сходу Сонця. Температура поглинальної пластини.

    курсовая работа [3,1 M], добавлен 14.05.2013

  • Огляд схем сонячного гарячого водопостачання та їх елементів. Розрахунок основних кліматичних характеристик, елементів геліосистеми та кількості сонячних колекторів, теплового акумулятора, розширювального бачка, відцентрового насоса, теплообмінників.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 27.01.2012

  • Вибір та розрахунок елементів схеми для сонячного гарячого водопостачання; проект геліоколектора цілорічної дії. Розрахунок приходу сонячної енергії на поверхню, баку оперативного розходу води, баку акумулятора, теплообмінників, відцентрового насосу.

    дипломная работа [823,4 K], добавлен 27.01.2012

  • Загальні вимоги до систем сонячного теплопостачання. Принципи використання сонячної енегрії. Двоконтурна система з циркуляцією теплоносія. Схема роботи напівпровідникового кремнієвого фотоелемента. Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні.

    реферат [738,1 K], добавлен 02.08.2012

  • Перелік побутових приміщень ливарного цеху. Розробка елементів системи водяного опалення та теплопостачання. Визначення джерела теплоти для теплопостачання об'єкту. Тепловий розрахунок котельного агрегату. Аналіз технологічного процесу обробки рідини.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 24.01.2015

  • Розрахунок надходження сонячної енергії на поверхню сонячного колектора. Витрата теплоносія в першому та другому контурі та ККД установки. Функціональна схема геліоводопостачання, умови досягнення ефективності всієї геліосистеми гарячого водопостачання.

    контрольная работа [500,7 K], добавлен 27.10.2011

  • Обґрунтування можливих варіантів теплопостачання для теплоелектроцентралі. Проведення вибору оптимального обладнання для повного забезпечення в теплі району м. Львів. Розрахунок та порівняння основних техніко-економічних показників ТЕЦ та котельні.

    контрольная работа [129,5 K], добавлен 31.07.2011

  • Проектування систем теплопостачаня житлових кварталів. Визначення витрат теплоти в залежності від температури зовнішнього повітря. Модуль приготування гарячої води та нагріву системи опалення. Система технологічної безпеки модульних котельних установок.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.01.2014

  • Природа і спектральний склад сонячного світла, характер його прямого та непрямого енергетичного перетворення. Типи сонячних елементів на основі напівпровідникових матеріалів. Моделювання електричних характеристик сонячного елемента на основі кремнію.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.06.2014

  • Розрахунок витрати теплоти. Вибір теплоносія, його параметрів. Схеми теплопостачання і приєднання. Розрахунок теплової мережі. Графік тисків у водяних теплових мережах, компенсація втрат в насосній установці. Таблиця товщин теплової ізоляції трубопроводу.

    курсовая работа [750,3 K], добавлен 02.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.