
5 Расчет теплопоступления от гелиоустановки
Определим среднемесячное поступление теплоты от гелиоустановки, ГДж
,
(5.1)
где - интенсивность падающей радиации, КПД коллектора, количество суток в рассматриваемом месяце.
Результаты расчетов сводим в таблицу 7.
Таблица 7 – Среднемесячное поступление теплоты.
Месяц
Показатели |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
,Вт/м2 |
673,3 |
738,7 |
814,8 |
673,3 |
627,6 |
661,6 |
634,3 |
593,8 |
632,5 |
589,6 |
707,5 |
720 |
|
0,29 |
0,35 |
0,45 |
0,47 |
0,51 |
0,53 |
0,59 |
0,55 |
0,49 |
0,42 |
0,43 |
0,37 |
nм, сут |
31 |
28 |
31 |
30 |
31 |
30 |
31 |
31 |
30 |
31 |
30 |
31 |
,ГДж |
8 |
9,6 |
15 |
12,6 |
13,1 |
13,9 |
15,3 |
13,4 |
12,3 |
10,2 |
12,1 |
10,9 |
На основании данных таблицы 1,2 и 7 строим годовой график теплопотребления и теплопоступления (см. рисунок 1).
Рисунок 1 – Годовой график теплопотребления и теплопоступления
- избыток теплоты
-дефицит теплоты
6 Подбор основного оборудования
6.1 Котёл-дублер
Находим тепловую нагрузку котла-дублера с учётом наличия бака-аккумулятора, кВт
,
кВт
Принимаем к установке твёрдотопливный котел «Теплоприбор» марки КС-Т-20 со следующими техническими параметрами[7]:
- номинальная тепловая мощность кВт
-коэффициент полезного действия
- максимальная температура теплоносителя
6.2 Бак-аккумулятор
Определим объём бака-аккумулятора,м3
,
где - площадь гелиоустановки,м2
6.3 Расчет теплообменника системы горячего водоснабжения
Определяем расход нагреваемой воды, кг/с
,
(6.1)
где - КПД теплообменника (принимаем 0,97 [1]);
кг/с
Так как кг/ч < 2000 кг/ч , принимаем к установке теплообменник типа ТТ
Находим требуемую площадь сечения внутренней трубы,см2
,
(6.2)
где -плотность воды (принимаем кг/м3 [1]);
-
скорость воды в трубном пространстве
теплообменника (принимаем
=0,5
м/с [8]).
см2
По требуемой площади живого сечения трубы выбираем теплообменник ТТ1-25/38-10/10 со следующими техническими характеристиками:
-площадь сечения внутренней трубы fТР=3,14 см2;
- площадь сечения кольцевого канала fК=1,13 см2;
-поверхность нагрева секции А=1,14м2;
Уточняем скорость греющей воды в трубном пространстве теплообменника, м/с
Расход нагреваемой воды, кг/с
кг/с
Скорость нагреваемой воды в кольцевом канале теплообменника, м/с
м/с
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К)
Вт/(м2К)
(6.3)
где -экспериментальный числовой показатель (принимаем [8]).
Требуемая площадь поверхности нагрева, м2
,
(6.4)
где
-средний температурный напор в
теплообменнике (принимаем
[8]).
м2
Число секций, шт
Принимаем n=2