Гелиоколлекторная установка на основе полимерных материалов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського „ХАІ
ГЕЛІОКОЛЛЕКТОРНА УСТАНОВКА НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ
МАТЕРІАЛІВ
Пояснювальна записка до дипломного проекту на здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня „бакалавр
за фахом 6.090504 „Нетрадиційні джерела енергії
Виконавець ст. гр. Чуйко Є.В.
Керівник Шепетов Ю.О
Харків 2009
Техническое задание
В конструкторской части данного дипломного проекта требуется спроектировать солнечный тепловой коллектор сезонного (с 15 мая по 15 октября) основного теплоснабжения дома отдыха. Система теплоснабжения должна удовлетворять следующим техническим требованиям:
. суточный расход воды 600 литров;
. размещение на здании, частично ориентируемая.
Район эксплуатации - 44 с.ш. в условиях ЮБК.
Обслуживание - сезонное.
Реферат
Страниц 81, рисунков 20, таблиц 5, источников 10.
Объект работы - система плоских гелиоколлекторов.
Цель работы - спроектировать систему горячего водоснабжения наземного объекта на базе солнечного коллектора.
Разработана функциональная схема СТК. Рассчитан энергоприход солнечной радиации на наклонную поверхность по месяцам года и проанализировано суточное потребление горячей воды. Произведен оптимизированный расчет площади СТК, а также спроектирован базовый модуль установки. Определены основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики и показатели. Обоснована целесообразность использования солнечной водонагревательной установки с экономической точки зрения.
Работа может быть использована в учебном процессе.
СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОЛЛЕКТОР, БАК-АККУМУЛЯТОР, ЭНЕРГОПРИХОД, ТЕПЛОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ.
Введение
В настоящее время вопросам использования возобновляемых источников энергии уделяется особое внимание. Эти источники энергии рассматриваются как существенное дополнение к традиционным. Среди возобновляемых источников энергии солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности наиболее перспективна. Использование возобновляемых видов энергии, в частности энергии солнца и ветра, приобрело ощутимые масштабы и устойчивую тенденцию к росту. По различным прогнозам, эта доля к 2010-2015 гг. во многих государствах достигнет 10% и более.
Солнечная энергия уверенно завоевывает устойчивые позиции в мировой энергетике. Привлекательность солнечной энергетики обусловлена рядом обстоятельств:
oСолнечная энергетика доступна в каждой точке нашей планеты, различаясь по плотности потока излучения не более чем в два раза. Поэтому она привлекательна для всех стран, отвечая их интересам в плане энергетической независимости.
oСолнечная энергия - это экологически чистый источник энергии, позволяющий использовать его во все возрастающих масштабах без негативного влияния на окружающую среду.
oСолнечная энергия - это практически неисчерпаемый источник энергии, который будет доступен и через миллионы лет.
Основными направлениями использования солнечной энергии считаются:
oпрямое превращение солнечной энергии в электрическую энергию;
oполучение тепла путем абсорбции солнечного излучения.
Солнечная энергия (см. табл. 1) используется в основном для производства низко потенциального тепла, коммунально-бытового горячего водоснабжения и теплоснабжения.
В районах с годовым приходом солнечной радиации не менее 1000 кВт•ч/м2 при эффективном использовании этого вида энергии можно будет обеспечить до 50% теплопотребления в системах горячего водоснабжения. Благодаря этому снизится расход органического топлива и загрязнение воздушного бассейна вредными газовыми выбросами, содержащими оксиды азота и серы. В удаленных от источников энергоснабжения районах использование солнечной энергии (наряду с энергией ветра) является практически единственной альтернативой и позволяет значительно улучшить условия жизни населения.
Наиболее просты в конструктивном отношении солнечные водонагревательные системы, имеющие годовой КПД 30-50%.
На Украине существуют все необходимые и достаточные условия для широкомасштабного внедрения гелиоэнергетики в народное хозяйство.
Использование ВИЭ в Украине составляет на сегодняшний день 5,6 млн. т.у.т., что эквивалентно 2,8% ОППЭ (см. табл. 2).
Таблица 1.1 - Вклад различных ВИЭ в производство энергии в Украине
(2001 г.)
Большая гидроэнергетика78.8%Ветроэнергетика0.2%Биоэнергетика17.79%Геотермальная энергетика0.07%Малая гидроэнергетика 3.1%Солнечные тепловые коллекторы0.04%Всего 100%
Основная проблема в использовании солнечной энергии для отопления индивидуальных домов в нашей стране - отсутствие массового производства солнечных коллекторов, аккумуляторов солнечной энергии и другого оборудования. Ключевой вопрос - разработка, оптимизация, конструирование и производство гелиоустановок, имеющих высокую эффективность при допустимых капиталозатратах.
1.Расчет потребных параметров гелиоколлектора
1.1 Анализ водопотребления и мощности СТК
Разрабатываемая гелиоколлекторная установка должна обеспечивать горячей водой (Tгор=50С) дом