- •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.