- •1. Исходные данные проектирования:
- •Теплозащита зданий
- •2.1. Проектирование теплоизоляции оболочки здания по теплотехническим показателям ее элементов
- •2.1. Проектирование теплоизоляции оболочки здания по теплотехническим показателям ее элементов
- •3. Использование солнечной энергии для теплоснабжения зданий.
- •3.1Определение тепловой нагрузки здания по месяцам года.
- •3.2 Расчёт теплопоступлений от солнечной радиации на поверхность гелиоприёмника.
- •3.3 Определение необходимой площади коллектора гелиоприёмника.
- •3.4 Расчёт гелиоустановки.
- •3.4.1 Конструирование и расчёт коллектора гелиоприёмников.
- •3.4.2 Подбор основного оборудования гелиоустановки.
- •3.4.4 Основные показатели гелиоустановки.
- •Литература:
3.1Определение тепловой нагрузки здания по месяцам года.
Тепловая нагрузка здания складывается из нагрузки на отопление и горячее водоснабжение.
Определяем ежемесячную нагрузку здания на отопление и на горячее водоснабжение:


Где
- число дней в месяце;
-
число жильцов в здании, в нашем случае
;
-
теплоёмкость воды (
);
-
нормативная температура горячей воды
(550С);
Расчёт
нагрузки на отопление ведется только
при
.
?????????????????????????

Полученные значения для каждого месяца года сводим в таблицу 3.
Таблица
3.1.1. Теплопотребление здания по месяцам
года,

|
№ |
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Июль |
31 |
18,3 |
28 |
- |
6744 |
6744 |
3.2 Расчёт теплопоступлений от солнечной радиации на поверхность гелиоприёмника.
Определяем
коэффициент пересчёта суммарной
солнечной радиации с горизонтальной
на наклонную поверхность,
,
по каждому месяцу года.

Где
- коэффициент пересчёта прямой солнечной
радиации;
-
коэффициент отражения солнечных лучей
от поверхности земли летом,

-
угол наклона коллектора к горизонту.

Вычисляем,
помесячно, значение среднесуточного
удельного поступления суммарной
солнечной радиации на наклонную
поверхность гелиоприёмника,
.


Определяем
среднюю
критическую плотность теплового потока
солнечной радиации, при которой КПД
гелиоприёмников больше 10%,


Где
- технические характеристики гелиоприёмника,
;
–минимальный
КПД гелиоприёмника,
;
-
температура воды в баке-аккумуляторе,
.

Результаты
расчётов по каждому месяцу года сводим
в таблицу 3.2, причём если
,
то гелиоприёмник не работает.
Таблица 3.2. Теплопоступления на поверхность гелиоприёмника.
|
№ |
Месяц |
|
|
Е |
|
|
|
|
|
Примечание |
|
1 |
Июль |
31 |
18,3 |
19,17 |
10,26 |
0,86 |
0,86 |
16,49 |
27,13 |
не работает |
3.3 Определение необходимой площади коллектора гелиоприёмника.
Вычисляем
погодный коэффициент,
и показатель использования солнечной
энергии
для каждого месяца года согласно
формулам:


Где
- коэффициент ясности атмосферы;
–оптические
коэффициенты выбранного гелиоприёмника,



Находим удельную теплопроизводительность гелиоприёмника по каждому месяцу года, МДж/м2 месяц, и сводим результаты расчётов в таблицу 3.3.


Таблица 3.3. Расчёт удельной теплопроизводительности гелиоприёмника,
.
|
№ |
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Июль |
31 |
18,3 |
16,49 |
0,49 |
54,49 |
0,334 |
133,2 |
27,13 |
0 |

Если
,
то система не работает и
,
в противном случае
.
Определяем площадь коллектора гелиоприёмника необходимую для работы системы горячего водоснабжения, А, м2.

Где
- коэффициент, учитывающий теплопотери
в системе горячего водоснабжения,
.
Значение
находим из таблицы 3.3.

Определяем
количество тепловой энергии,
трансформирование коллектором
гелиоприёмников в каждый месяц года,
.


Результаты расчётов заносим в таблицу 3.4
Таблица
3.4. Теплопроизводительность гелиоколлектора,
.
|
№ |
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Январь |
0 |
10058,59 |
5518,3 |
15576,9 |
20,0 |
0 |
|
2 |
Февраль |
0 |
9305,094 |
5162,3 |
14467,4 |
20,0 |
0 |
|
3 |
Март |
0,0 |
8084,123 |
5518,3 |
13602,4 |
20,0 |
0 |
|
4 |
Апрель |
0,0 |
4686,797 |
5340,3 |
10027,1 |
20,0 |
5340,3 |
|
5 |
Май |
11239,4 |
0 |
5518,3 |
5518,3 |
38,2 |
5518,3 |
|
6 |
Июнь |
11722,6 |
0 |
5340,3 |
5340,3 |
39,6 |
5340,3 |
|
7 |
Июль |
12780,0 |
0 |
5518,3 |
5518,3 |
40,6 |
5518,3 |
|
8 |
Август |
10762,0 |
0 |
5518,3 |
5518,3 |
37,4 |
5518,3 |
|
9 |
Сентябрь |
6897,9 |
0 |
5340,3 |
5340,3 |
31,5 |
5340,3 |
|
10 |
Октябрь |
0,0 |
4805,769 |
5518,3 |
10324,1 |
20,0 |
5518,3 |
|
11 |
Ноябрь |
0 |
7030,195 |
5340,3 |
12370,5 |
20 |
0 |
|
12 |
Декабрь |
0 |
9238,998 |
5518,3 |
14757,3 |
20 |
0 |

Строим график изменения теплопотребления и теплопоступления системы «здание-гелиоустановка».

Рисунок 2.1. Теплопотребление и теплопоступления здания в течении года.
1 – расход тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение здания;
2 – расход тепла га горячее водоснабжение;
3 – полезное поступление тепла от солнечной радиации.




























