1598005349-cbdd2b750b348f5994382c5962e09db2 (811198), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Параметр Р=(҄— Тв)/К„, где Кв=Е/Ео— среднемесячный коэффициент ясности атмосферы, равный отношению среднемесячных количеств солнечной радиации, поступающих за день на горизонтальную поверхность на земле и за пределами земной атмосферы. На теплопроизводительность коллектора солнечной энергии (КСЭ) в данных климатических условиях сильно влияет температура теплоносителя Т„ на входе 10 — 675 Та О ля да 8. Коэффициенты а н Ь длн основных тинов КС9 йх!й ех!и' т ксэ 29,3 12,7 16,4 8,7 10,7 6,9 7,9 5,6 8,0 4,6 5,5 3,5 0,78 0,73 0,75 0,7 НПК 1 НПК-2 СПК-1 СПК 2 П р и и е ч в ни е.
НПК вЂ” неселентнвный плосннй коллектор: СПК вЂ” се. лентнвиый плосний коллектор; 1 — и — число слоев остенлевнв: т! — эовентиво ный оптнчесннй КПД; К вЂ” эввентнвный ноэофнниевт тепаопотерь КСЭ, к втдм"с!. в КСЭ. Так, при годовом суммарном поступлении солнечной энергии на плоскость КСЭ 4060 МДж/м' (в том числе 1880 МДж/м' диффузного солнечного излучения) на широте 47' с. ш. годовая теплопроизводительность ОГ КСЭ с 71, =0,73 и К, =4,5 Вт/(м'К) и углом наклона (5=50' изменяется в зависимости от температуры теплоносителя на входе в КСЭ Т„следующим образом! Ттй, 'С,.....,....
!О 20 30 49 ~0 60 /адж/ы!....... ° 2750 2320 1970 1650 1380 П50 Теплопроизводительность солнечной установки, т. е. то количество полезной теплоты, которая поступает к потребителю за определенный период времени (час, день, месяц, год), меньше теплопроизводительности солнечного коллектора на величину тепловых потерь в трубопроводах, соединяющих коллектор с тепловым аккумулятором, в нем самом, в теплообменниках в контуре коллектора и теплового потребителя. Эти теплопотери опреде-. ляются тремя величинами †коэффициент теплопотерь (теплопередачи от теплоносителя к окружающей среде) и площадью поверхности трубопроводов, теплового аккумулятора и т. и., а также разностью температур теплоносителя и окружающей среды (как правило, наружного воздуха), На коэффициент теплопотерь сильное влияние оказывают толщина и коэффициент теплопроводности теплоизоляции.
Поэтому для снижения тепло- потерь все нагретые поверхности должны быть тщатель.'; но теплоизолированы, ИО В частности, теплопотери трубопроводов рассчитываются по формуле а~„-Кр А (т,-т„), где Кйот — коэффициент теплопотерь трубопровода, Вт/(м' 'С); А,р — плошадь поверхности трубопровода, мт; Т, и Т,, — температура теплоносителя и окружающей среды соответственно, 'С. Солнечные водонагревательные установки за год да.
ют 250 — 350 кВт ч/м' полезной энергии в умеренном климате и 600 — 700 кВт ч/м' в жарком климате. Приближенный расчет систем солнечного теплоснабжения. Для предварительного расчета систем теплоснабжения с использованием солнечной энергии можно рекомендовать графический метод зависимости степени замещения (доли солнечной энергии в покрытии тепловой нагрузки) / от безразмерного параметра 0 = Е„А/9„. Величины Е» (поступление солнечной энергии на по. верхность КСЭ) и !,!н (тепловая нагрузка) относятся к расчетному периоду: для систем горячего водоснабжения круглогодичного или сезонного действия — 1 год илн летний сезон, а для систем отопления — каждый месяц отопительного периода. Зависимости ) от 0 представлены на рис. 69, а н б для систем солнечного отопления и горячего водоснабжения.
При построении зависимостей приняты следующие допущения: 1) в качестве базового варианта принят плоский КСЭ с двухслойным остеклением 0, =0,73 и К. =4,6Вт/(м'К), а К„/т), = =6,3 Вт/(м'К) с оптимальным углом наклона КСЭ )1 -к горизонту и южной ориентацией; 2) удельный объем водяного аккумулятора теплоты равен 0,05 м'/м'.
В случае применения КСЭ, имеющих другое значение отношения К„/т1„необходимо внести соответствующие поправки в результат расчета. Рекомендуется принимать следующие ориентировоч. ные значения коэффициента пересчета количества солнечной энергии с горизонтальной плоскости на поверхность КСЭ с оптимальным углом наклона 6 к горизонту: )ч'=1,4 для гелиосистем отопления (6=!2+15'); !(=1,05 для сезонных систем горячего водоснабжения (р=ср— 10» 147 — ''15') и )4=1,1 для систем круглогодичного действия (р= р) Для гелиосистем отопления пользоваться графиком ', на рис.
69, б следует только на месячной основе, С помощью этих зависимостей можно определить годовое О,д О,б ОА 0,5 У У;5 2 Р,5 5 5,5 О О,д О,б ОА о,г Рис. 69. График для приближенного расчета активных систем горя- чего водоснабжения (а) и отопления (б) значение Уг, пРи заданнойплощадиповеРхности КСЭ А, или наоборот — площадь поверхности КСЭ А, обеспечивающУю заданное значение У",ъ . Последовательность решения первой задачи: для расчетного периода (год, сезон, месяц) определяются значения (). и Д„рассчитывается параметр О и графически определяется 7'.
Затем рассчитываются годовые (месяч- 148 ные) количества энергии, даваемой солнечной установкой и дополнительным источником энергии: (ч = У'ч (чя = (1 — У) (с ° 0братиая задача — определение площади поверхности КСЭ, требуемой для обеспечения заданной доли 1,— ' также может быть решена с помощью этого весьма приближенного метода: А = М„УЕи. П р и м е р 8. Рассчитать солнечную нодонагреиательную установку круглогодичного действия з г, Кншинеэе (гр 47' с. ш.), Суточное потребление горячей воды Уг.ь=5 м'/денть температура горячей воды 45'С, а холоднои 15 С.
Годовая доля солнечной энергии з покрытии тепловой нагрузки 1=0,5. Найти площаль поиерхпостн КСЭ А, объем аккумулятора !г и годовую экономию топлива В прн Ч,„=0,6. Годовая тепловая нагрузка = 365 5 !Оз 4, 19 (45 — 10) = 268 ГДж. По табл. П! находим годовой приход солнечной энергии на горизонтальную поверхность: Е-4,72 ГДж(м' Коэффициент пересчета солнечной радиации У(= 1,1. и, следовательно, головой поток солнечной энергии на плоскость КСЭ Е,,=У(В=52 ГДж(м', По рис, 69,а находим 0=0,843, Площадь поэерхностн КСЭ А=0,843 268; 5,2=43,5 мз.
Объем водяного аккумулятора теплоты У=007А=3,05 м', Годовая экономия топлнза с теплотой сгораиич Я,=29,33 д(Дж(кг и = !Он/Ят Чтг) 0 5'268000:(29 33 0 6) = 76!5 кг. Номограмма для определения площади поверхности солнечного коллектора А и объема бака-аккумулятора У устанонкн горячего водоснабжения показана на рис. 70, !!сходнымн данными для расчета служат: число жителей АУ, норма суточного расхода горячей воды а (л(чел), степень замещения теплозой нагрузки горячего водоснабжения У' (среднегодоаое значение — от 0,3 до 0,7 и сезонное — 1 для устанозак, эксплуатируемых с апреля по сентябрь илн с мая ио азгуст эключительно) и годовое количество поступающей солнечной энергии Е (кВт.ч(м') В установке используется стандартный солнечный коллектор с дзухслойным остеклеиием, имеющий оптимальный угол наклона к горизонту (на 1О меньше широты местности) н южную ориентацию.
По номограмме э соотзетстэин со стрелками определяются площадь коллектора А и объем бака-аккумулятора горячей воды 1С П р ц м е р 9. Определить площадь поверхности солнечного кол. лектора н объем бака-аккумулятора для голпечиой подонзгрепательиой установки для семьи нз 5 чел. з районе с годозым приходом солнечной энергии Е= 1370 кВт ч(м', Степень замещения )= 1 за период май — август, а норма расхода горячей золы па 1 чел. 75 л(день. По аоьюгрзмме получаем площадь позерхоостн коллектора А =- ' 7,2 м' и объем бака-аккумулятора У=510 л. 149 л/чел;день 100 75 50 7000 у,л ~ф.
чу '4~ 250 0 2 5 О !О 72 М,чел. Экономическую оценку (руб(ГД1к) целесообразности арименеина системы солнечного теплоснабжения можно дать путем сравнении стоимости 1 ГДж тепловой энергии, отпущенной солнечной С4 н топливной Сг системами теплоснабжснни. Должно выполняться условие Сч «Ст, и Сч определяется по формуле с ( пдо+ э)/4)н где Кг — капнталъные затраты иа систему солнечного теплоснабженна, рубл С, — годовые эксплуатационные затраты (электроэнергии, ремонт и обслуживание, зарплата), руб(год! 47,",~~ — годовая тепловая нагрузка, ГДж; Е, — коэффициент эффективности капитальных вложений, Капитальные затраты (руб.) на гелносистему теплоснаб- женни К = (С„+С 0) А+С „Р, где С, — удельная стоимость коллектора солнечной энергии, руб(мз! С„ — удЕЛЬНая СтОИМОСтЬ аККуыуЛИтара тсипатЫ, руб!М41 (7 †Обьем аккумулятора теплоты, м'1 С,б — стоимость вспомогательного оборудования, трубопроводов, регулнрую1пей арматуры, системы КИП и д н т и., отнесенная н 1 и' площади КСЭ, руб(м41 А — площадь поверхности КСЭ, м'.
Оонснтнровочнаа сметная стоимость стровтсльства гелиаснстемы Кь КгхА, где Ктх=150с 250 руб на 1 м' площади поверхности КСЭ. Годовой экономический эффект от использовании солнечной энергии Э = 4)~~х С /Ч „, руб/год, д 405 О,б 0 йу -Ор гу 5 Л На Рпс. 70. Номограл1ма длп расчета солнечных водонагревательных установок. Годовос поступление солнечной энергии на горизонтальную поверхность (кит.ч1мг)1 ! — 1610; 2 — 1490; 3 — 1370; 4 — . 1230; б — 1 Мо; б — 1030; 7 — 020 де С,— стбимость 1 ГДж тепловой энеРгии от тРадиционного источника теплоснабжения, руб.
Срок окупаемости гелиоуетановки определяется отношением капиталовложений к годоиому экономическому эффекту: =КмЭ ох. Следует иметь в виду, что параду с экономней топлива прн использовании солнечной энергии важное значение имеют также такие аспекты, как уменьшение загрнзненна окружающей среды, сохранение топлавных ресурсов, улучшение социальных условий. Расчет галечного аккумулятора теплоты. В системах солнечного отопленпя с воздушным коллектором исполь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
