солн.водонагрев.установка
.pdf
14Продолжительность τнагр нагрева воды в СВУ до заданной температуры tгор при известной емкости бака-аккумулятора и условиях инсоляции вычислить по формуле (8).
15Определить текущие значения температуры воды в баке по формуле (14) при τ = 0; τ = τсв / 4; τ =
τсв /2; τ = 0,75τсв; τ = τсв и по формуле (7) при τ = 0; τ = 0,5τохл; τ = τохл.
При расчетах значений t(τ) принять, что в начале каждого этапа (нагрева и охлаждения воды) τ = 0, а t(0) = t0. По найденным таким образом значениям температуры следует построить график изменения температуры воды в баке в течение суток (см. рис. 4).
|
o |
|
|
|
|
t , |
60 |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
τ ч |
|
0 |
2 |
4 |
6 |
|
|
8 10 12 14 16 18 20 22, 24 |
Рис. 4 График изменения температуры в течение суток
16Количество тепла, передаваемое за сутки потребителю тепловой энергии, найти по формуле (9).
17Определить экономию условного топлива: суточную, кг/сутки, – по формуле (10); месячную, кг/месяц, – по формуле (11).
18Экономический эффект использования СВУ за месяц рассчитать по формуле (12).
19Проанализировать результаты расчетов и оценить возможность и эффективность круглосуточной эксплуатации СВУ.
20Оформить отчет по заданию в соответствии со стандартом предприятия [7].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1Ляшков В.И., Кузьмин С.Н. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Тамбов: Издво Тамб. гос. техн. ун-та, 2003, 96 с.
2Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М., 1991. 208 с.
3Танака С., Суда Р. Жилые дома с автономным солнечным теплохладоснабжением. М., 1989. 184
с.
4Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения. М., 1982. 77 с.
5Ушаков В.Г. Солнечная водонагревательная установка. Новочеркасск: НПИ, 2000. 20 с.
6СНиП 2.01.02. Строительная климатология и геофизика. М., 1985. 67 с.
7Стандарт предприятия. Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления. СТП ТГТУ 07-97. Тамбов, 1997. 39 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
350 |
|
||
q |
л, |
|
|
|
пр |
|
|
Вт300/м2 |
40 О |
||
250 |
50 О |
||
60 О |
|||
|
|
||
200 |
70 О |
||
150 |
|
||
100 |
|
||
|
50 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 1 2 3 |
4 5 6 7 8 9 10 месяцы11 12 |
|
Рис. 1П Распределение по месяцам года плотности потока
прямого солнечного излучения
4П Значения ηопт и kКСЭ
Тип коллектора |
ηопт |
kКСЭ , Вт/(м2 К) |
Неселективный плоский КСЭ без остекления |
0,95 |
15 |
|
|
|
То же с однослойным остеклением |
0,85 |
7 |
|
|
|
То же с двухслойным остеклением |
0,75 |
5 |
Селективный плоский коллектор с однослойным ос- |
0,80 |
3,5 |
теклением |
|
|
5П Теплофизические характеристики различных теплоизоляционных материалов
Материал |
t, °C |
ρ, кг/м |
3 |
λ, Вт/м К |
С, кДж/кг |
α 106, |
|
К |
м2/с |
||||
Вата минеральная |
50 |
200 |
|
0,056 |
0,94 |
0,303 |
Вата стеклянная |
65 |
200 |
|
0,054 |
0,837 |
0,322 |
Войлок стеклянный |
50 |
50 |
|
0,048 |
0,929 |
1,025 |
|
|
|
|
|
|
|
Воздух сухой в тонких про- |
20 |
1,21 |
|
0,026 |
1,005 |
58,0 |
слойках |
|
|
|
|
|
|
Дерево (стружки березовые) |
25 |
154 |
|
0,09 |
2,762 |
0,212 |
Древесноволокнистые плиты |
20 |
150 |
|
0,058 |
2,512 |
0,154 |
(ДВП) |
|
|
|
|
|
|
Картон гофрированный |
20…30 |
200 |
|
0,07 |
1,46 |
0,239 |
Пенопласт ПВ-1 (сухой) |
20…30 |
125 |
|
0.046 |
1,34 |
0,277 |
|
|
|
|
|
|
|
Торф измельченный |
20 |
200 |
|
0,058 |
1,507 |
0,192 |
Шлак котельный |
20 |
800 |
|
0,232 |
0,754 |
0,385 |
2П Значение коэффициента εрасл , входящего в формулу (2)
Широ- |
Месяцы |
|
|
|
та, |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
град. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
0,31 |
0,20 |
0,15 |
0,10 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,11 |
0,16 |
0,26 |
0,40 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
45 |
0,46 |
0,35 |
0,27 |
0,20 |
0,16 |
0,15 |
0,15 |
0,16 |
0,19 |
0,25 |
0,36 |
0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
0,0 |
0,50 |
0,38 |
0,30 |
0,25 |
0,23 |
0,24 |
0,23 |
0,27 |
0,35 |
0,47 |
0,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
55 |
0,85 |
0,65 |
0,49 |
0,40 |
0,32 |
0,30 |
0,29 |
0,30 |
0,34 |
0,43 |
0,56 |
0,83 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
1,10 |
0,80 |
0,60 |
0,50 |
0,4 |
0,37 |
0,35 |
0,37 |
0,41 |
0,50 |
0,65 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3П |
Геометрические характеристики КСЭ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Завод - изготовитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Габариты |
|
|
|
г. Братск, |
|
|
|
|
|
|
г. Киев, |
|
|
|
|
ФТИ АН |
|
|
|
|||||||||
|
|
з-д отопительного оборудо- |
ПО "Спецгелиотепло- |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
Узбекистана |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
вания |
|
|
|
|
|
|
монтаж" |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина а, мм |
|
|
|
1530 |
|
|
|
|
|
|
|
1240 |
|
|
|
|
|
|
|
1145 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина b, |
|
|
|
|
630 |
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
650 |
|
|
|
||||
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота δ, |
|
|
|
|
98 |
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
||||
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь |
|
|
|
0,964 |
|
|
|
|
|
|
|
0,744 |
|
|
|
|
|
|
|
0,744 |
|
|
|
|||||
|
fк = axb, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
6П Примерные значения дневной температуры окружающей среды в ряде городов России tокрдн, |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Город |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
10 |
|
11 |
12 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Пятигорск |
|
–4,0 |
–3,2 |
|
1,1 |
|
8,0 |
|
14,1 |
|
17,8 |
|
|
20,5 |
|
|
20,0 |
|
15,0 |
9,3 |
|
2,8 |
–1,7 |
|
||||
|
Ставрополь |
|
–3,7 |
–3,0 |
|
1,6 |
|
8,6 |
|
15,2 |
|
19,0 |
|
|
21,9 |
|
|
21,5 |
|
16,0 |
10,0 |
|
3,4 |
–1,1 |
|
||||
|
Краснодар |
|
–1,8 |
–0,9 |
|
4,2 |
|
10,9 |
|
16,8 |
|
20,4 |
|
|
23,2 |
|
|
22,7 |
|
17,4 |
11,6 |
|
5,1 |
0,4 |
|
|
|||
|
Туапсе |
|
4,4 |
|
4,7 |
|
7,2 |
|
11,1 |
|
16,1 |
|
20,0 |
|
|
23,0 |
|
|
23,4 |
|
19,5 |
15,1 |
|
10,2 |
6,7 |
|
|
||
|
Анапа |
|
10,6 |
11,1 |
|
18,7 |
|
23,6 |
|
30,2 |
|
30,1 |
|
|
30,2 |
|
|
30,5 |
|
24,3 |
22,2 |
|
16,8 |
17,0 |
|
|
|||
|
Ейск |
|
1,3 |
|
2,3 |
|
6,2 |
|
12,0 |
|
16,8 |
|
20,2 |
|
|
23,0 |
|
|
22,3 |
|
16,8 |
12,0 |
|
7,5 |
3,5 |
|
|
||
|
Элиста |
|
–6,7 |
–6,0 |
|
–0,7 |
8,5 |
|
16,5 |
|
21,1 |
|
|
24,2 |
|
|
23,0 |
|
16,5 |
9,1 |
|
1,8 |
–3,6 |
|
|||||
|
Сочи |
|
5,8 |
|
5,9 |
|
8,1 |
|
11,6 |
|
16,1 |
|
19,9 |
|
|
22,8 |
|
|
23,2 |
|
19,9 |
15,9 |
|
11,6 |
8,2 |
|
|
||
|
Ростов на |
|
–5,7 |
–5,1 |
|
0,2 |
|
9,0 |
|
16,4 |
|
20,0 |
|
|
22,9 |
|
|
22,1 |
|
16,2 |
9,2 |
|
2,2 |
–3,1 |
|||||
|
Дону |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Волгоград |
|
–9,2 |
–8,7 |
|
–2,3 |
8,3 |
|
16,7 |
|
21,6 |
|
|
24,2 |
|
|
22,7 |
|
16,1 |
7,8 |
|
0 |
–6,1 |
|
|||||
|
Воронеж |
|
–9,3 |
–9,2 |
|
–4,1 |
5,9 |
|
14 |
|
18 |
|
|
19,9 |
|
|
18,7 |
|
12,8 |
5,6 |
|
–1,1 |
–6,7 |
|
|||||
|
|
|
|
|
7П Продолжительность светового дня τсв, ч–мин. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Географиче- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ская широта, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
градусы се- |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
10 |
|
11 |
12 |
|
|
||||
|
верной ши- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
роты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
9–33 |
|
10– |
|
12– |
|
13– |
|
14– |
|
14– |
|
|
14– |
|
|
13– |
|
12– |
11– |
|
10– |
9–24 |
|
|
|||
|
|
32 |
42 |
05 |
15 |
58 |
50 |
56 |
40 |
22 |
08 |
|
45 |
9–02 |
10– |
11– |
13– |
14– |
15– |
15– |
14– |
12– |
12– |
10– |
10– |
|
|
13 |
39 |
16 |
41 |
33 |
23 |
18 |
47 |
23 |
60 |
12 |
50 |
8–24 |
9–52 |
11– |
13– |
15– |
16– |
16– |
14– |
12– |
11– |
9–17 |
8–11 |
|
|
|
34 |
29 |
12 |
17 |
06 |
45 |
55 |
04 |
|
|
55 |
7–49 |
9–25 |
11– |
13– |
15– |
17– |
17– |
15– |
13– |
10–5 |
8–43 |
7–18 |
|
|
|
28 |
47 |
53 |
17 |
01 |
18 |
05 |
|
|
|
60 |
6–28 |
8–48 |
11– |
14– |
16– |
18– |
18– |
16– |
13–8 |
10– |
7–55 |
6–02 |
|
|
|
20 |
10 |
47 |
43 |
20 |
03 |
|
37 |
|
|
65 |
4–40 |
8–00 |
11– |
14– |
18– |
21– |
20– |
17– |
13– |
10– |
6–46 |
4–02 |
|
|
|
12 |
44 |
16 |
32 |
45 |
10 |
38 |
17 |
|
|
|
1П Месторасположение (северная широта) некоторых городов России |
||
|
|
|
|
Градусы |
|
|
|
северной ши- |
Города |
||
роты |
|
|
|
43 |
Грозный, Махачкала, Сочи |
|
|
44 |
Ессентуки, Железноводск, Кисловодск, |
||
Пятигорск, Туапсе |
|
||
|
|||
45 |
Анапа, Армавир, Краснодар, Новороссийск, |
||
Ставрополь, Элиста |
|
||
|
|||
46 |
Астрахань, Ейск |
|
|
47 |
Ростовна -Дону |
|
|
49 |
Волгоград |
|
|
51 |
Саратов |
|
|
52 |
Курск, Воронеж |
|
|
53 |
Смоленск, Орел, Пенза, Тамбов, Липецк, |
||
Самара |
|
||
|
|||
54 |
Тула, Ульяновск |
|
|
55 |
Калуга, Рязань |
|
|
56 |
Москва |
|
|