Нетрадиционные источники энергии при энергоснабжении автономных потребителей
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?набжение при коэффициенте часовой неравномерности водопотребления :
Средняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период года:
где - температура холодной водопроводной воды летом;
- температура холодной водопроводной воды зимой.
Годовой расход тепловой энергии на ГВС с учетом выключения системы на ремонт:
Удельная энергоемкость системы горячего водоснабжения здания:
Потребность в электрической энергии
По степени надежности электроснабжения электроприемники дома относятся к I, II категориям. Учет электроэнергии осуществляется на ВРУ. Предусмотрены устройства защитного отключения в щитах.
Расчетная мощность установленных электроприемников:
Годовое электропотребление:
Электропотребление за средние сутки:
Удельное электропотребление:
Общий расчетный расход тепловой энергии на здание:
Общий расход тепловой энергии на здание в отопительный период:
Сведем полученные данные в таблицу 7 потребляемой за год энергии.
Таблица 7
Годовой расход потребяемой энергии
Тепловая энергияЭлектрическая энергияЖилой дом1272 2258 Жилой массив (15 домов)1908033870Школа219 143 Детский сад273142
Построим графики изменения тепловых нагрузок в зависимости от изменения температуры наружного воздуха и изменения суммарной тепловой нагрузки в зависимости от продолжительности стояния температуры наружного воздуха.
Поскольку отопительная тепловая нагрузка является сезонной по характеру протекания во времени, то тепловая нагрузка на отопление требуется потребителям теплоты только в течение отопительного периода, то есть когда
Тепловая энергия на горячее водоснабжение необходима потребителям круглогодично. В соответствии с этим определим данные, необходимые для построения графиков.
Для расчетной температуры наружного воздуха:
Для температуры наружного воздуха, соответствующей началу и окончанию отопительного периода:
Для летнего периода:
Данные для построения графика изменения тепловых нагрузок в зависимости от изменения температуры наружного воздуха приведены в таблице 8.
Таблица 8
Данные для построения графика зависимости расхода теплоты на отопление и горячее водоснабжение от наружной температуры
tнQh, МВтQhw, МВт?Q, МВтtн = tнро= - 26 єС6,760,9967,756tн = tно = +8 єС1,770,9962,766+8 єС < tн +20 єС00,7960,796
Повторяемость температур наружного воздуха в данных интервалах температур для города Владивостока приведена в таблице 9. Данные приведены в соответствии с [5].
Таблица 9
Повторяемость температур наружного воздуха в данных интервалах температур
ТемператураОт -29,9 до -25От -24,9 до -20От -19,9 до -15От -14,9 до -10От -9,9 до -5От -4,9 до 0От +0,1 до +5от +5,1 до +8Всего часовЧасы2874193228508178639644324
Данные для построения графика продолжительности работы системы теплоснабжения (графика Россандера) приведены в таблице 10.
Таблица 10. Данные для построения графика продолжительности работы системы теплоснабжения (график Россандера)
tн, єСn, час?Q, МВт-26897,756-184196,58-133225,846-88505,111-38174,37628633,64189642,7598 < tн ? 2040760,796
Продолжительность отопительного периода: no = 4324 часов.
Система теплоснабжения жилых микрорайонов 15 суток в году отключается на испытания и ремонт. Время работы системы централизованного теплоснабжения в течение года:
nцт = 24* 350= 8400 часов.
График зависимости расхода теплоты на отопление и горячее водоснабжения от наружной температуры и график продолжительности работы системы теплоснабжения (график Россандера) приведены соответственно на рисунках 4.1. и 4.2.
Рисунок 4.1 Зависимость расхода теплоты на отопление и горячее водоснабжение от температуры наружного воздуха
Рисунок 4.2 Продолжительность тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение (график Россандера)
5. Моделирование систем на базе традиционных источников энергии
.1 Использование программной среды TRNSYS для проектирования систем тепло- и электроснабжения автономных потребителей
Преимущества программной среды TRNSYS для расчета и сравнения различных схемных решений
Каждый элемент схем был описан с помощью общеизвестных математических формул. Далее математические модели систем были помещены в программную среду MATHCAD, где были произведены виртуальная настройка и наладка систем, а так же их апробация. Как бы ни был совершенен данный программный продукт, на данном этапе своего развития он позволяет испытывать смоделированные системы лишь при заданных статических климатических данных, что не позволяет адекватно оценить усовершенствование системы тепло- и электроснабжения.
Поэтому моделирование работ установок осуществлялось с использованием современного мощного программного продукта TRNSYS, разработанного в Висконсинском университете (США) и широко используемого зарубежными научными центрами для моделирования работы ветроустановок.
Для построения математической модели работы автономной энергоустановки прежде всего необходимо обеспечить возможность моделирования первичных возобновляемых источников энергии с характерной для них неравномерной генерируемой м