
- •Расчет и выбор гелио - и ветроэнергетической установки для горячего водоснабжения объектов Челябинской области
- •Оглавление
- •Тема 1. Использование солнечной энергии……………………………………5
- •Тема 2. Использование ветровой энергии…………………………………….10
- •Общие указания
- •Требования к выполнению контрольной работы
- •Тема 1. Использование солнечной энергии
- •. Рассчитывается суммарная солнечная радиация в среднем за день данного месяца
- •. Рассчитывается дневная удельная тепло-производительность гелиоустановки в I-том месяце:
- •. Рассчитывается удельная месячная тепло-производительность гелиоустановки:
- •1.4. Определяется потребное количество энергии для нагрева воды в месяц:
- •1.5. Определяется необходимая площадь гелиоустановки в I- том месяце:
- •1.6. Производится расчет коэффициента использования потенциальной энергии
- •1.7. Определяется количество полезно используемой энергии при различной площади коллекторов гэу за рассматриваемые месяцы и за сезон:
- •1.8. Определяется количество сэкономленного топлива при различной площади
- •1.9. Оценивается эффективность гелиоустановки по энергетическим затратам
- •1.10. Определяется сравнительная эффективность для заданных месяцев:
- •1.11. Себестоимость тепловой энергии:
- •Тема 2. Использование ветровой энергии
- •Определяется количество удельной вырабатываемой энергии для каждого месяца:
- •Определяется полная выработка энергии для заданного диаметра колеса:
- •Определяется потребное количество энергии исходя из норм потребления горячей воды на одного человека за каждый месяц:
- •Определяется обеспеченность потребной энергии одной ветроустановкой:
- •Определяется коэффициент использования вырабатываемой энергии для каждого месяца:
- •Рассчитываем количество дней работы вэу:
- •Количество полезной используемой энергии за сезон для каждого количества вэу:
- •Количество сэкономленного топлива за сезон:
- •Библиографический Список
- •Среднемесячные температуры воздуха для Челябинской области
- •Примеры расчета
- •Суммарная солнечная радиация в среднем за день для мая:
- •Данные по повторяемости скорости ветра для Брединского района Челябинской области
- •Коэффициент использования вырабатываемой энергии для мая:
- •Количество дней работы вэу за сезон:
- •Количество полезной используемой энергии за сезон для двух вэу:
- •. Количество сэкономленного топлива за сезон:
- •Бланк задания
- •Задание
- •«Расчет и выбор гелио- и ветроэнергетической установки для горячего водоснабжения объектов Челябинской области»
1.9. Оценивается эффективность гелиоустановки по энергетическим затратам
– количество энергии на создание ГЭУ:
. (1.13)
Энергетические
затраты на единицу площади солнечного
коллектора составляет примерно
=
5700 МДж/м2,
тогда
ЭГЭУ=5700·А, МДж.
– эффективность энергозатрат:
. (1.14)
Расчет ведется для каждой из площадей гелиоустановки
– срок окупаемости различных вариантов гелиоустановки:
лет
(1.15)
Результаты расчетов по п. сводим в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Площадь СК, А, м2 |
|
|
|
|
Энергозатраты, ЭГЭУ , МДж |
|
|
|
|
Полезно используемая энергия за сезон, Qпол, МДж |
|
|
|
|
Эффективность энергозатрат, r |
|
|
|
|
Срок окупаемости, Т, лет |
|
|
|
|
1.10. Определяется сравнительная эффективность для заданных месяцев:
,
руб., (1.16)
где βТ – стоимость органического топлива (4000 руб./т.у.т.); ΔВТ – количество сэкономленного топлива, т.у.т.; α – коэффициент, учитывающий долю отчислений от капиталовложений, на амортизацию, текущий ремонт и др. (в расчетах принимается =0,1); Куд - капиталовложения на одну гелиоустановку, равные 1200 руб/м2.
1.11. Себестоимость тепловой энергии:
,
руб/кВт·ч, (1.17)
где ИГЭУ – годовые издержки для каждой площади:
,
руб. (1.18)
Результаты расчетов по п.1.10 и п.1.11 заносятся в табл.1.7
Таблица 1.7
Площадь СК, м2 |
Годовые издержки, руб. |
Выручка от экономии топлива, руб. |
Сравнительная эффективность, руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По проведенным расчетам определяется наиболее выгодный вариант гелиоустановки и делается вывод о целесообразности использования ГЭУ в условиях заданного района с точки зрения экономии органического топлива.
Тема 2. Использование ветровой энергии
Задание 2
Рассчитать экономическую целесообразность использования ветроэнергетической установки в течение года для района, указанного в задании для ветроустановки, имеющей следующие характеристики (табл.2.1.Приложения 2). Электроэнергия, генерируемая ВЭУ, преобразуется в тепловую энергию для нагрева воды для семьи из 5-ти человек до температуры 850С с помощью ТЭНов. Сделать вывод о целесообразности использования данного типа ветроустановки в условиях заданного района
Методика расчета
2.1. Изучаются данные по повторяемости скорости ветра для конкретного района Челябинской области (табл.П.2.2., Приложения 2.)
Данные по градациям ветра, начиная от минимальной и до расчетной для каждой из ветроустановок и для рассматриваемого периода работы заносятся в табл. 2.1
Таблица 2.1
Месяц |
Повторяемость скорости ветра по градациям |
||||||||
0 - 1 |
2 - 3 |
4 - 5 |
6 - 7 |
8 - 9 |
10 - 11 |
12 – 13 |
14 - 15 |
Более 16 |
|
Район |
|||||||||
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|