6. Расчёт полученного количества солнечной энергии
Расчёт количества полезной энергии, даваемой КСЭ, ведётся по месяцам [2, с.183]:
,
кДж (15)
Аналогично по формуле (15) рассчитываем и для других месяцев:
1946710,40
кДж;
кДж;
=
1909153,87 кДж
изменения
полезной энергии, даваемой КСЭ по
месяцам, представлен на рис 3.
Рис.
3 Зависимость
от месяца
7. Оценка эффективности установки солнечного гвс
Расчёт мгновенного КПД плоского КСЭ ведётся по месяцам [1, с. 183]
и равен:
(16)
=
0,8 –
(15-12)
= 0,72
Аналогично формуле (16) рассчитываем и для других месяцев:
=
0,76;
= 0,71;
= 0,74
График изменения мгновенного КПД выбранного КСЭ по месяцам представлен на рис. 4
Рис.4 График зависимости 𝛈 от месяца
Сезонный КПД определяется по графику
(среднеарифметический 𝛈 =0,73)
Суммарное количество теплоты, выработанное установкой в течение сезона, определяется:
,
Дж (17)
1946710,40
+
+ 1909153,87 = 7478878,08 Дж
КСЭ можно размещать на наружных ограждениях здания (крыше, стенах, ограждениях балконов и т.п.) или отдельно от него. Стоимость системы солнечного теплоснабжения значительно снижается при совмещении КСЭ с крышей здания. Теплопроизводительность КСЭ снижается на 2-5% при затенении непрозрачными элементами конструкции и запылении.
8. Подбор вспомогательного оборудования
8.1 Подбор бака – аккумулятора
Типичные годовой и суточные графики поступления солнечной энергии и изменения нагрузки теплоснабжения здания приведены на рис.5. Применение аккумуляторов теплоты повышает надёжность ССТ, обеспечивает покрытие нагрузки ночью и при повышенной облачности.
В жидкостных системах солнечного теплоснабжения для аккумулирования теплоты используются баки с горячей водой, обладающей высокой теплоёмкостью [10, c. 184].
Емкость
бака - аккумулятора
определяют с учётом часового расхода
горячей в контуре теплообменника.
Часовой расход определяют по следующей
формуле [5, c.178]:
G
=
(18)
максимальный
расход тепла, кДж/месяц;
-
удельная тепловая массовая изобарная
теплоемкость воды, кДж/(кг
К);
24 – количество часов в сутках.
G
=
= 15,
3 кг/ч
Согласно
рекомендациям [2, c.
192] удельный объём аккумулятора равен
0,05-0,15
/
площади КСЭ. Принимаю его
равным 0,13 / .
=
0, 13
/
Объём бака-аккумулятора равен:
=
,
(19)
= 0,13 6,84 = 0,89
Принимаем
=
1
Количество аккумулированной теплоты при отсутствии фазовых переходов теплоаккумулирующего материала равно:
Q
=
(
),
Дж (20)
m – масса теплоаккумулирующего материала, кг
m
=
,
кг (21)
-
плотность воды, равная 1000 кг/
и
температура воды до и после зарядки
аккумулятора принимаем их равными
соответственно
,
m
= 1
1000
кг
Q
= 1000
= 167600
кДж
Для системы ГВС одноэтажного жилого дома предусматривается установка аккумулирующего бака, представленного на рис.6. Основные технические характеристики бака-аккумулятора сведены в таблицу 2.
Таблица 2 “Основные характеристики бака-аккумулятора ”
-
Наименование характеристики
Значение
Объём,
1,0
Габаритные размеры, мм
1044/1244/1744
Материал корпуса
Ст 20
Температура воды,
Max 80
Толщина тепловой изоляции, мм
120
Рабочее давление, бар
8
Масса пустого бака, кг
188
Рис.6 Конструкция бака – аккумулятора