Определение потребного количества тепловой энергии
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ(МИИТ))
Факультет «Транспортные сооружения и задания»
Кафедра «Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте»
КУРСОВАЯ РАБОТА
Дисциплина: «Применение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на объектах железнодорожного транспорта и в ЖКХ»
Тема: «Расчет параметров работы солнечного водонагревателя»
Выполнил:
Магистрант 1 курса
Группа ЗТЖ-1911
Сапсай И.Н.
Шифр:1810-ЭНм-2248
Проверил:
Доцент кафедры
«Теплоэнергетика и водоснабжение
на железнодорожном транспорте»
кандидат технических наук
старший научный сотрудник
Сокольский А.К.
Дата_______________
Подпись____________
Москва 2019г.
Оглавление
Оглавление. 2
Задание. 3
Исходные данные по расчету СВН.. 4
1. Определение прихода солнечной радиации. 5
2. Определение потребного количества тепловой энергии. 5
3. Определение удельной среднемесячной дневной теплопроизводительности солнечного коллектора. 5
|
|
|
4. Расчет общей площади солнечных коллекторов. 6
5. Расчет объема бойлера-аккумулятора. 7
6. Подбор марки коллектора. 7
Список литературы.. 8
Задание
Темой курсовой работы является «Расчет параметров работы солнечного водонагревателя».
Определить необходимую тепловую мощность солнечной установки горячего водоснабжения, рассчитать общую площадь водяных коллекторов и подобрать марки коллекторов с указанием основных технических характеристик.
Солнечная водонагревательная установка термосифонного типа, схема которой представлена на рис.1, предназначена для горячего водоснабжения стационарных автономных потребителей на железнодорожном транспорте и ЖКХ. Такого типа солнечные водонагреватели (СВН) имеют сезонный характер работы и позволяют получать горячую воду даже при низких значениях интенсивности солнечной радиации, что существенно повышает эффективность работы солнечных коллекторов
Приход солнечной радиации определяется географической широтой местности, где располагается СВН, сильно зависит от местных климатических условий и имеет ярко выраженный сезонный характер. Поэтому для гарантированного обеспечения горячей водой потребителей необходимо предусматривать дублирующие энергетические мощности.
|
|
|
Площадь и количество солнечных коллекторов в СВН должны быть рассчитаны так, чтобы в летний период не вырабатывалось избыточного тепла.
Исходные данные, необходимые для выполнения курсовой работы, приведены в таблице 1 и приложении.
Другая необходимая информация дается непосредственно в пояснениях к расчетным формулам.
Рис. 1. Схема солнечной водонагревательной установки:
1 – бойлер-аккумулятор; 2 – солнечный коллектор; 3, 4 – трубопроводы горячей и холодной воды соответственно
Исходные данные по расчету СВН
| Параметры | Вариант/последняя цифра шрифта |
| 8 | |
| Место установки, град. сев. широты | Астрахань, 46,4о с.ш. |
| Норма расхода, гор. воды, л/сут. на 1 чел. | 120 |
| Общее число потребителей, чел. | 10 |
| Температура горячей воды, оС | 60 |
| Температура холодной воды, оС | 12 |
Месячные и годовые суммы суммарной солнечной радиации, кВт∙ч/м2
Астрахань, широта 46,4
| янв. | февр. | март | апр. | май | июнь | июль | авг. | сент. | окт. | нояб. | дек. | год | |
| Горизонтальная панель | 32,4 | 52,9 | 95,5 | 145,5 | 189,4 | 209,9 | 189,7 | 174,7 | 127,8 | 81,7 | 45,0 | 26,6 | 1371,1 |
| Вертикальная панель | 62,1 | 75,9 | 99,5 | 103,0 | 97,1 | 92,0 | 91,8 | 112,1 | 123,2 | 116,5 | 86,4 | 52,7 | 1112,2 |
| Наклон панели = 35,0о | 56,1 | 77,9 | 122,5 | 161,6 | 187,8 | 197,7 | 184,5 | 189,9 | 164,0 | 124,7 | 80,2 | 46,9 | 1593,6 |
| Вращение вокруг полярной оси | 69,4 | 96,0 | 157,1 | 218,3 | 268,0 | 293,3 | 26931 | 276,1 | 229,0 | 164,4 | 102,3 | 57,3 | 2200,2 |
|
|
|
Определение прихода солнечной радиации
Необходимо используя данные таблицы месячных и годовых сумм суммарной солнечной радиации, обосновать целесообразный режим работы СВН в заданном районе. Приход солнечной радиации оцениваем по горизонтальной поверхности. В качестве порогового значения прихода солнечной радиации в месяц на горизонтальную поверхность принимается величина ЕГ = 63 кВт. ч/м2 (рекомендации института ЭНИН). Так если месячный приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность для данного места Еi < 63 кВт. ч/м2 , то в этот период не следует рекомендовать использовать СВН.
Величина по условию ЕГ = 209,9 
˃ ЕГ = 63 , соответственно возможно применение СВН в данном регионе.
Определение потребного количества тепловой энергии
Количество тепла, требуемого для горячего водоснабжения в сутки,
рассчитывается по формуле:
здесь:
QГ.В.
|
|
|
= 1,2 × а × с × r × n × N (t
Г.В.
- tХ.В.
)/ 3600[Вт × ч]
а - расход воды на горячее водоснабжение на 1 чел. в сутки, в литрах;
=120 литров
с = 4187
Дж кг ×О С
- удельная массовая теплоемкость воды;
p = 1 кг
л
- плотность воды;
n - число потребителей горячей воды, чел. = 10 человек;
N * - число дней в расчетном периоде (месяце); * - за расчетный месяц следует принять месяц с наибольшей солнечной инсоляцией. - июнь = 30 дней;
tГ.В. - температура горячей воды,
О С ; =60 О С;
t Х.В. - температура холодной воды,
О С ; = 12 О С;
QГ.В. = 1,2*120*4187*1*10*30*(60-12)/3600= 8 682 163 200/3600=2 411 712 Вт.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!