Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии туристической базы пансионата "Колос"
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?мулятор плохо вписывается в сооружение.
4.2 Расчет отопления
4.2.1 Расчет нагрузки отопления
Исходные данные:
Расчетная нагрузка Рот расч= 30 кВт.
Число градусо-дней отопительного периода. D=7067,9
Тепловую нагрузку отопления дома определяем по формуле /9/:
(4.1.)
где UA полный коэффициент теплопотерь здания:
(4.2.)
где Тнар расч расчетная температура наружнего воздуха, принимается -370С, Твн внутренняя температура в здании, по нормам СНиП принимается 180С.
Данные нагрузки отопления по месяцам сводим в табл. 4.1.
Таблица 4.1 Расчет нагрузки отопления
МесяцСреднемесячная температура, С0Месячная сумма градусоднейНагрузка отопления,
кВт*чНагрузка отопления,
Гкал.I-22,51255,51656014,2II-20,81086,414340,512,3III-12,9957,912644,310,8IV-2,66188157,67V4,04345728,84,9VI10,7219 2890,82,3VII14,899,2 1309,41,1VIII14,4108 1425,61,2IX8,22943880,83,3X0,7536,37079,166,1XI-8,980710652,49,1XII-16,81078,814240,212,27067,993283,779,9
4.2.2 Расчет теплопроизводительности пассивной солнечной системы
Исходные данные: В качестве пассивной солнечной системы используем отдельную оранжерею и расположим ее вдоль стены дома с юга западной стороны, длинной 13,6 м.
S=13,6*5,1=69,4 70 м2.
Количество теплоты, поступающей из теплоприемника определяем по формуле:
(4.3.)
где а длина стены, где расположен теплоприемник;
(mCр)погр масса пограничного слоя воздуха;
(mCр)погр = 3600** * Vср на 1 м ширины абсорбера (4.4.)
где - ширина пограничного слоя;
Vср = 0,9-1 м/с;
С = 1кДж/кг/град;
(mCр)погр =64,8 кДж/м2* 0С на 1 м ширины абсорбера.
Расчетные данные сведены в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Количество полезного тепла, полученного ПСС
Месяц
Кол-во
ясных
днейКол-во Qпол, кВт*чКол-во п/ясн. днейКол-во Qпол кВт*чQпол
всего за
месяцНагрузка
Отопле-ния
% замещ
за ясный деньза ясные дниЗа п/ясн. деньВ п/ясн.
дниI20,879,51653,66,262,5387,32040,81656012,3II23,0141,63256,84,4108,3476,53733,314340,526,0III25,2170,74301,65,7124,9711,95013,512644,336,6IV18,7199,93738,17,9145,71151,04889,18157,660,0V16,6204,03386,47,3170,71246,14632,55728,880,8IX11,1187,42080,19,0108,3974,73054,83880,878,7X10,2183,21868,612,991,61181,63068,27079,1643,3XI7,0108,3758,116,366,61085,61843,710652,417,3XII7,679,1601,115,862,5987,51588,614240,211,2 Всего:29864,593283,732,0
4.2.3 Определение объема галечного аккумулятора
Результаты математического моделирования работы воздушных систем с галечным аккумулятором, вместимость которого на 1 м2 площади коллектора изменилась в диапазоне от 0,125 от 1 м3, /9/ показали, что по сравнению с системами нагрева жидкости характеристики воздушных систем несколько слабее зависят от вместимости аккумулятора. Это объясняется тем, что воздушная система может работать в режиме без использования аккумулятора, когда нагретый в коллекторе воздух поступает непосредственно в здание. Более слабая зависимость коэффициента замещения от вместимости аккумулятора также связана с тем, что в галечной засыпке наблюдается сильное расслоение температуры. При увеличении объема засыпки фактически возрастает объем холодной части аккумулятора, которая редко нагревается и охлаждается в такой же мере, как и его горячая часть. Таким образом солнечную воздушную систему теплоснабжения предполагается установить с юго-западной стороны дома под углом 600 к горизонту. Расход воздуха принят равным 10,1 л/ м2* ч . Вместимость галечного аккумулятора составляет 0,25 м3 гальки на 1 м2 площади системы.
4.3 Расчет горячего водоснабжения
4.3.1 Расчет нагрузки горячего водоснабжения
Нагрузку горячего водоснабжения определяем по формуле /9/ :
(4.5.)
где N число дней месяца,
n число жильцов,
Тср - средняя температура горячей воды 550 С,
Тхол температура холодной воды, для зимних месяцев 50 С, для летних 150 С, осенью и весной 100 С.
- плотность воды 1 кг/л.
Ср теплоемкость 4190 Дж/кг*К.
Данные нагрузки горячего водоснабжения по месяцам сводим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 Нагрузка горячего водоснабжения
МесяцКоличество днейНагрузка ГВС,
МДжНагрузка ГВС,
кВт*чНагрузка ГВС,
Гкал.I317793,42167,21,9II287039,21957,51,7III317015,31950,91,68IV306789,01887,91,63V317015,31950,91,68VI306033,01677,71,45VII316234,11733,61,49VIII316234,11733,61,49IX306789,01887,91,63X317015,31950,91,68XI306789,01887,91,63XII317793,42167,21,982540,122953,319,84.3.2 Расчет теплопроизводительности солнечного коллектора(СК)
Количество теплоты, поступающей из теплоприемника на 1 м2 солнечного коллектора определяем по формуле:
(4.6.)
где Qпол полезная тепловая мощность СК, Вт/м2,
- плотность потока суммарной солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м2.
- пропускательная способность прозрачной изоляции;
- поглощательная способность панели коллектора;
UL общий коэффициент тепловых потерь, Вт/(м2 *К );
ТТ средняя температура теплоносителя в коллекторе;
Та температура окружающего воздуха, К.
- коэффициент эффективности поглощающей панели, учитывающий то обстоятельство, что средняя температура панели всегда выше средней температуры жидкости.
Расчет ведется для СК марки СК-1, со следующими характеристиками: FR = 0,94, UL = 4,12 Вт/м2 * К, = 1,08.
Расчетные данные сведены таблицу 4.4..
Таблица 4.4 Помесячное количество теплоты, поступающее из теплоприемника, на 1 м2 СК,
Месяц ,
МДж/м2 Та, К.Qпол ,
ГДж.I372,3250,50,076II598,4252,20,314III622,1260,10,368IV584,0270,40,370V523,8277,00,334VI478,3283,70,314VII422,8287,80,273VIII453,0287,40,303IX517,3281,20,344X608,4273,70,407XI520,9264,10,281XII368,7256,20,0963,48
4.3.3 Расчет доли нагрузки горячего водоснабжения, обеспечиваемой за счет солнечной энергии
Д?/p>