
- •Кафедра теплотехніки та теплових електричних станцій курсова робота
- •Завдання
- •1. Сонячні електростанції баштового типу.
- •1. Сонячні електростанції баштового типу
- •2. Розрахунок геліоустановки
- •2.1. Сумарна сонячна радіація , що надходить на горизонтальну і похилу поверхню :
- •Рівень сонячної енергії по місяцях ,
- •Значення величини Rφ
- •Інтенсивність сонячної енергії на похилій поверхні в середньому за день місяця ,
- •2.2. Денна питома теплопродуктивність геліоустановки
- •Денна питома теплопродуктивність геліоустановки ,
- •2.3. Місячна питома теплопродуктивність геліоустановки
- •Місячна питома теплопродуктивність геліоустановки ,
- •2.4. Необхідна кількість енергії для нагрівання води за місяць
- •Необхідна кількість енергії для нагрівання води за місяць ,
- •2.5. Необхідна площа геліоустановки у кожному місяці
- •Необхідна площа геліоустановки у кожному місяці , м2
- •2.6. Оцінка енергетичних показників системи гарячого водопостачання
- •2.6.1. Коефіцієнт використання потенційної енергії
- •2.6.2. Коефіцієнт використання енергії , яка виробляється геліоустановкою
- •2.6.3. Коефіцієнт забезпеченості споживача сонячною енергією
- •2.6.4. Коефіцієнт заміщення необхідної енергії
- •2.7. Оцінка економічної ефективності використання геліоустановки й визначення оптимальної площі
- •2.7.1. Кількість корисно вироблюваної енергії й зекономленого палива за сезон
- •2.7.2. Ефективність геліоустановки за енергетичними витратами
- •Висновок
Інтенсивність сонячної енергії на похилій поверхні в середньому за день місяця ,
Кут нахилу,° |
березень |
квітень |
травень |
червень |
липень |
серпень |
вересень |
жовтень |
20 |
19,52 |
26,99 |
33,15 |
35,74 |
36,6 |
34,99 |
26,42 |
22,12 |
30 |
20,64 |
27,96 |
32,83 |
34,66 |
35,87 |
35,32 |
27,75 |
24,65 |
40 |
21,28 |
28,44 |
32,83 |
34,29 |
35,50 |
35,64 |
27,97 |
25,12 |
50 |
21,76 |
28,92 |
32,83 |
33,93 |
35,14 |
35,64 |
28,42 |
25,44 |
60 |
22,4 |
29,16 |
32,83 |
33,93 |
34,77 |
35,97 |
29,08 |
25,75 |
2.2. Денна питома теплопродуктивність геліоустановки
Q
=FR∙(Hi∙(τα)∙Rφi-UL∙S∙(Твх-Т0)∙3,6∙10-3)
,
де FR
– коефіцієнт , пов'язаний з ефективністю
перенесення тепла від пластини колектора
до рідини , що відводить тепло , FR=0,89;
(τα)
– наведена поглинальна здатність , що
враховує результуючий вплив оптичних
властивостей матеріалів колектора ,
(τα)=0,7;
UL
– коефіцієнт теплових втрат , що враховує
можливі сумарні втрати з одиниці площі
колектора , UL=
6
;
S – дійсна тривалість сонячного сяйва
; Т0
– температура навколишнього повітря;
Твх
– температура на вході в колектор :
Твх=
,
Тб – температура води в баку-акумуляторі до кінця дня , Тб=358 К.
Твх
=
=320,5
К Твх
=
=325,5
К
Твх
=
=320,5
К Твх
=
=325,5
К
Твх
=
=323
К Твх
=
=323
К
Твх
=
=325,5
К Твх
=
=320,5
К
Місяць |
Т0 |
Тб |
Твх |
березень |
283 |
358 |
320,5 |
квітень |
283 |
358 |
320,5 |
травень |
288 |
358 |
323 |
червень |
293 |
358 |
325,5 |
липень |
293 |
358 |
325,5 |
серпень |
293 |
358 |
325,5 |
вересень |
288 |
358 |
323 |
жовтень |
283 |
358 |
320,5 |
Проводимо розрахунки денної питомої теплопродуктивності геліоустановки для кутів нахилу 20,30,40,50 і 60 градусів і зводимо результати у табл. 2.2.1 :
φ=20°
Q
=0,89(16∙0,7∙1,22-6∙5,9(320,5-283)3,6∙10-3)=7,91
Q
=0,89(24,1∙0,7∙1,12-6∙7,8(320,5-283)
3,6∙10-3)=11,19
Q
=0,89(32,5∙0,7∙1,02-6∙9,3(323-288)
3,6∙10-3)=14,39
Q
=0,89(36,1∙0,7∙0,99-6∙10(325,5-293)
3,6∙10-3)=16,02
Q
=0,89(36,6∙0,7∙1-6∙9,9(325,5-293)
3,6∙10-3)=16,62
Q
=0,89(32,7∙0,7∙1,07-6∙9,4(325,5-293)3,6∙10-3)=15,93
Q
=0,89(22,2∙0,7∙1,19-6∙7,2(323-288)
3,6∙10-3)=11,61
Q
=0,89(15,8∙0,7∙1,4-6∙5,7(320,5-283)
3,6∙10-3)=9,67
φ=30°
Q =0,89(16∙0,7∙1,29-6∙5,9(320,5-283)3,6∙10-3)=8,61
Q =0,89(24,1∙0,7∙1,16-6∙7,8(320,5-283) 3,6∙10-3)=11,79
Q =0,89(32,5∙0,7∙1,01-6∙9,3(323-288) 3,6∙10-3)=14,19
Q =0,89(36,1∙0,7∙0,96-6∙10(325,5-293) 3,6∙10-3)=15,34
Q =0,89(36,6∙0,7∙0,98-6∙9,9(325,5-293) 3,6∙10-3)=16,16
Q =0,89(32,7∙0,7∙1,08-6∙9,4(325,5-293)3,6∙10-3)=16,13
Q =0,89(22,2∙0,7∙1,25-6∙7,2(323-288) 3,6∙10-3)=12,44
Q =0,89(15,8∙0,7∙1,56-6∙5,7(320,5-283) 3,6∙10-3)=11,25
φ=40°
Q =0,89(16∙0,7∙1,33-6∙5,9(320,5-283)3,6∙10-3)=9
Q =0,89(24,1∙0,7∙1,18-6∙7,8(320,5-283) 3,6∙10-3)=12,09
Q =0,89(32,5∙0,7∙1,01-6∙9,3(323-288) 3,6∙10-3)=14,19
Q =0,89(36,1∙0,7∙0,95-6∙10(325,5-293) 3,6∙10-3)=15,12
Q =0,89(36,6∙0,7∙0,97-6∙9,9(325,5-293) 3,6∙10-3)=15,93
Q =0,89(32,7∙0,7∙1,09-6∙9,4(325,5-293)3,6∙10-3)=16,33
Q =0,89(22,2∙0,7∙1,26-6∙7,2(323-288) 3,6∙10-3)=12,58
Q =0,89(15,8∙0,7∙1,59-6∙5,7(320,5-283) 3,6∙10-3)=11,54
φ=50°
Q =0,89(16∙0,7∙1,36-6∙5,9(320,5-283)3,6∙10-3)=9,30
Q =0,89(24,1∙0,7∙1,2-6∙7,8(320,5-283) 3,6∙10-3)=12,39
Q =0,89(32,5∙0,7∙1,01-6∙9,3(323-288) 3,6∙10-3)=14,19
Q =0,89(36,1∙0,7∙0,94-6∙10(325,5-293) 3,6∙10-3)=14,89
Q =0,89(36,6∙0,7∙0,96-6∙9,9(325,5-293) 3,6∙10-3)=15,70
Q =0,89(32,7∙0,7∙1,09-6∙9,4(325,5-293)3,6∙10-3)=16,33
Q =0,89(22,2∙0,7∙1,28-6∙7,2(323-288) 3,6∙10-3)=12,86
Q =0,89(15,8∙0,7∙1,61-6∙5,7(320,5-283) 3,6∙10-3)=11,74
φ=60°
Q =0,89(16∙0,7∙1,4-6∙5,9(320,5-283)3,6∙10-3)=9,70
Q =0,89(24,1∙0,7∙1,21-6∙7,8(320,5-283) 3,6∙10-3)=12,54
Q =0,89(32,5∙0,7∙1,01-6∙9,3(323-288) 3,6∙10-3)=14,19
Q =0,89(36,1∙0,7∙0,94-6∙10(325,5-293) 3,6∙10-3)=14,89
Q =0,89(36,6∙0,7∙0,95-6∙9,9(325,5-293) 3,6∙10-3)=15,48
Q =0,89(32,7∙0,7∙1,1-6∙9,4(325,5-293)3,6∙10-3)=16,54
Q =0,89(22,2∙0,7∙1,31-6∙7,2(323-288) 3,6∙10-3)=13,27
Q =0,89(15,8∙0,7∙1,63-6∙5,7(320,5-283) 3,6∙10-3)=11,94
Таблиця 2.2.1