7. Який тип сонячного колектора доцільно використовувати для нагріву для нагріву води при відсутності прямого сонячного випромінювання ?

Вакуумний сонячний колектор

Можливе підвищення температури теплоносія аж до 250—300 °C в режимі обмеження відбору тепла. Домогтися цього можна за рахунок зменшення теплових втрат в результаті використання багатошарового скляного покриття, герметизації або створення в колекторах вакууму. Фактично сонячна теплова труба схожа за будовою з побутовими термосами. Тільки зовнішня частина труби прозора, а на внутрішній трубці нанесено високоселективне покриття, що вловлює сонячну енергію. Між зовнішньою та внутрішньою трубками знаходиться вакуум. Саме ваккумний прошарок дає можливість зберегти близько 95% уловлюваної теплової енергії. Окрім того, у вакуумних сонячних колекторах знайшли застосування теплові трубки, що виконують роль провідника тепла. При опроміненні установки сонячним світлом, рідина, що знаходиться в нижній частині трубки, нагріваючись перетворюється на пару. Пари піднімаються у верхню частину трубки (конденсатор), де конденсуючись передають тепло колектору. Використання даної схеми дозволяє досягти більшого ККД (у порівнянні з плоскими колекторами) при роботі в умовах низьких температур і слабкої освітленості. Сучасні побутові сонячні колектори здатні нагрівати воду до температури кипіння навіть при негативній навколишній температурі.

8. Описати методи визначення розрахункових навантажень сільськогосподарських об’єктів

 У практиці проектування використовують методи визначення розрахункових навантажень, які можна поділити на такі групи:

1.    Методи визначення розрахункових навантажень безпосередньо з графіка навантажень.

2.    Методи визначення розрахункових навантажень за встановленою потужністю і коефіцієнтом, меншим від одиниці.

3.    Методи питомих показників.

4.    Методи визначення розрахункових навантажень за середнім навантаженням та коефіцієнтами, що переважно більші від одиниці, або додаванням до середньої потужності деякої величини, яка характеризує з певною ймовірністю відхилення розрахункового навантаження від середнього.

Метод технологічного графіка

До першої групи належить метод технологічного графіка. Його суть полягає в тому, що для високоавтоматизованих виробництв характерними є жорсткі зв’язки між окремими технологічними операціями, які забезпечуються електрообладнанням, що працює за строго періодичними графіками. У таких випадках достатньо підсумувати графіки електроприймачів за один завершений цикл роботи і безпосередньо з сумарного графіка визначити усі необхідні розрахункові величини, зокрема максимальне навантаження за розрахунковий період осереднення.

Метод коефіцієнта попиту

Для визначення розрахункового навантаження методом коефіцієнта попиту необхідно знати номінальну потужність   характерної групи приймачів та коефіцієнт попиту   і коефіцієнт реактивної потужності групи. Розрахункове навантаження цієї групи однорідних електроприймачів визначають за такими формулами:

;

;

;

де   відповідає  даної групи споживачів.

            Розрахункове навантаження вузла системи електропостачання (цеху, корпусу, підприємства), до якого входять групи споживачів електричної енергії з різними режимами роботи, визначають додаванням розрахункових навантажень окремих груп з врахуванням коефіцієнта одночасності максимумів навантажень  , тобто:

.

            Для реактивних розрахункових навантажень неодночасність максимумів не враховується:

.

де  – сума розрахункових активних навантажень окремих груп споживачів;

     – сума розрахункових реактивних навантажень окремих груп споживачів;

      –  коефіцієнт одночасності максимумів навантажень.

            Значення коефіцієнта одночасності максимумів наближено приймається в межах   залежно від місця знаходження цього вузла в системі електропостачання. Сумарне розрахункове навантаження не повинно бути меншим від його середнього навантаження. Вибір значення цього коефіцієнта цілком залежний від людини-проектувальника, його досвіду і тому є суб’єктивним.

            Основною перевагою методу є його простота, а основним недоліком – недостатня точність, оскільки коефіцієнт попиту приймається незалежно від кількості і потужності окремих приймачів у групі. Таке припущення можливе лише за високих значень коефіцієнта використання і великої кількості приймачів. У зв’язку з цим метод коефіцієнта попиту є наближеним і його можна рекомендувати тільки для попередніх розрахунків вузлів навантажень, до яких входять значна кількість приймачів (відділення, цех, корпус або завод загалом), коли немає даних про кількість приймачів та потужність кожного з них та відсутні інші показники (площа, продуктивність тощо). У той же час з достатньою точністю за цим методом визначають розрахункове навантаження електричного освітлення.

            Значення коефіцієнта попиту та деякі інші дані для різних галузей промисловості містяться в довідниках.

Метод питомих витрат електроенергії

            Для електроприймачів та споживачів, які мають незмінні або малозмінні графіки індивідуального, а також і групового навантаження, розрахункове навантаження приймають таким, що дорівнює середньому навантаженню. До таких електроприймачів належать електроприводи вентиляторів, помп, перетворювальних агрегатів електролізних установок, печі опору, більшість приймачів паперової, хімічної, нафтохімічної, легкої та деяких інших галузей промисловості, приймачі поточно-транспортних систем тощо. Коефіцієнти включення цих приймачів дорівнюють одиниці, а коефіцієнти завантаження змінюються незначно.

            На основі аналізу матеріалів обстеження та статистичних звітних даних існуючих підприємств визначають питомі витрати електроенергії для різних виробництв. Враховуючи ці дані, а також маючи на увазі технічне вдосконалення технологічних процесів, можливі зменшення питомих витрат за рахунок запровадження нових енергоощадних технологій та організаційно-технічних заходів з ефективного використання електроенергії і встановлюються галузеві норми питомих витрат електроенергії.

            Розрахункове навантаження за цим методом визначають за формулою:

,

де   – питомі витрати електричної енергії на одиницю продукції (кВт год/од.);

      – кількість продукції (од.), що випускається за час   – тривалість зміни або циклу.

            Перевагами методу є його відносна простота і надійність, зокрема й простота отримання вихідної інформації про питомі витрати електроенергії, яка визначається з елементарного оброблення статистичних даних про спожиту електроенергію та обсяг продукції. У той же час необхідно вважати, що ця інформація є достовірною лише у разі застосування ідентичної технології. Основним його недоліком можна вважати відносну обмеженість застосування – лише для тривалих виробничих процесів. Дані питомого споживання електроенергії для різних галузей промисловості містяться в довідниках.

 

Метод питомого навантаження

Метод питомого навантаження на одиницю виробничої площі застосовують при проектуванні універсальних мереж машинобудування, що характеризуються великим числом приймачів електричної енергії малої і середньої потужності, що рівномірно розміщені по цеху.

За наявності даних про питоме навантаження на одиницю виробничої площі чи площі заселення (Вт/ м²), або площі промислової чи цивільної забудови (кВт/ Га), або відомостей про питоме навантаження на одне місце підприємства громадського харчування, школи, дитячого садка, лікарні, кінотеатру, готелю (кВт/місце), або питомого навантаження опалювальних котельних на одиницю її продуктивності (кВт/(Гкал/год)), або питомого навантаження на одну квартиру (кВт/квартира) розрахункове навантаження групи споживачів визначається за формулами:

,

де   – питома розрахункова потужність на 1м² виробничої площі;

      – площа об’єкта (м² або Га).

де   - кількість місць, квартир тощо;

де   - кількість тепла, яке виробляє котельня за годину тощо.

            Реактивну потужність визначають звичайним способом:

.

Питомі навантаження визначаються за статистичними даними, їх значення залежать від виду виробництва, площі цеху, що обслуговується магістральними шинопроводами (змінюється в межах 0,006-0,6 кВт/м²), їх можна вибрати з довідників.

У разі сумісного живлення комунально-побутових та промислових споживачів сумарне розрахункове навантаження на шинах РП 6(10) кВ центрів живлення визначають множенням суми розрахункових навантажень споживачів міської мережі та мережі промислових підприємств на коефіцієнт  .

Даний метод розрахунку доцільно застосовувати для визначення розрахункових навантажень на стадії проектування при техніко-економічному порівнянні варіантів, а також для інших наближених розрахунків.

9. ПОЯСНИТИ ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА Теплогенератор - нагрівальний апарат, призначений для безпосереднього отримання нагрітого теплоносія в процесі спалювання різних видів палива. Застосовується для індивідуального опалення та гарячого водопостачання приміщень або невеликих будинків різного призначення. Як правило, теплогенератор складається з камери згоряння з повітряним теплообмінником, пальники і вентилятора відцентрового або осьового. Паливом для теплогенератора може служити природний газ, дизельне паливо або відпрацьоване масло в залежності від типу використовуваної пальника.

Гарячі гази, отримані в камері згоряння, направляються в теплообмінник і далі в димар. Теплообмінник, в свою чергу, обдувається повітряним потоком, створюваним вентилятором, нагріваючи його. Нагріте повітря розподіляється по приміщенню через решітки в корпусі теплогенератора або через систему підключених до нього вентиляційних каналів.

При цьому досягається збільшення температури повітря, що подається на 20-70 К (для спец. Завдань до 150), що дозволяє влаштовувати на базі теплогенераторів також і системи припливної вентиляції приміщень.

Теплова потужність теплогенераторів лежить в діапазоні від 20 до 1000 кВт. Приблизно до 300 (400) кВт теплогенератори виготовляються в єдиному корпусі, від 350 (400) кВт теплогенератори для транспортування ділять на секцію нагріву (теплообмінника) і секцію вентиляторів.

Статичний тиск на виході з теплогенератора визначається потужністю вентилятора (вентиляторів). Залежно від навантаження (вентиляційної системи), статичний тиск може бути різним і лежить в діапазоні від 100 до 2000 Па.

Для роботи в системах припливної вентиляції, теплогенератор може оснащуватися камерою згоряння і теплообмінником з нержавіючої сталі і пристроєм відводу конденсату. Це необхідно, якщо теплообмінник сильно охолоджується (при температурі продуктів згоряння на виході після теплообмінника нижче 140-160 С). При постійному (номінальному) витраті повітря, підвищений охолодження теплообмінника може відбуватися за рахунок холодного повітря на вході перед теплообмінником (нижче 0 С) або за рахунок зниження теплової потужності нижче 60-65% від максимальної паспортної (номінальної) навіть при роботі на 100% реціркуліруемих повітрі. Теплогенератори застосовують, в основному, для організації повітряного опалення та вентиляції промислових, торгових і складських приміщень великого об'єму, сушки матеріалів і інших технологічних процесів, що вимагають подачі великих мас нагрітого повітря.

Особливе застосування теплогенератори знайшли для опалення теплиць. Ефект полягає в тому що за допомогою теплогенератора можна опалювати теплицю і провітрювати в будь-яку погоду, а так само зменшувати вологість або навпаки збільшувати використовуючи спеціальні випарники.