Задача Солнечный коллектор
жүктеу/скачать 0,69 Mb.
|
СОЛНЕЧНЫЙ коллектор 2016 задача
- Бұл бет үшін навигация:
- А вы знали, что... - Время чистки зубов длится примерно 1 минуту 30 секунд. За это время вода, бегущая из крана, наполняет 10-литровое ведро.
- - Из капающего крана вытекает 24 литра воды в сутки (20 литров в месяц
- Средний расход открытого водопроводного крана за 10 минут – 150 литров.
- Решение Шаг 1. Объем бака: Соответственно V=(50*N) 1,5 + (25*n) * 1.5, л для 1,5 суток V=(50*4) х 1,5=300 л. Средняя температура входящей воды t вх
- Q=300 л x 35°C = 10500 ккал
- Таблица 3. Скриншот таблицы «
- Для определения площади поглощения вакуумной трубки S погл, м 2
- , надо разделить общую площадь трубок или трубки коллектора на 2.
- Энергия поглощения одной трубки: Соответственно можно подсчитать, что одна трубка способна получать и передавать солнечное тепло Епогл=Е*S погл, кВт*ч
- Определяем необходимое число трубок z
- Подбор солнечного коллектора для летнего периода. Выбрать модель, записать размеры. Модели выбирать по параметрам полученным V и z
- Модель солнечного коллектора Ёмкость бака Кол-во трубок
- Из таблицы … приложеня 1. Например. XF-….
Интересные факты Сколько тратим воды, когда чистим зубы? А вы знали, что... - Время чистки зубов длится примерно 1 минуту 30 секунд. За это время вода, бегущая из крана, наполняет 10-литровое ведро. Если при чистке зубов использовать стакан, то тратится лишь 200 миллилитров (0,2 литра) воды. 10 литров умножить на 365 дней в году = 3650 литров; 0,2 литра умножить на 365 дней в году = 73 литра. - В день один человек использует: для мытья рук – 8 литров; на чистку зубов – 6–8 литров (не закрывая кран); на споласкивание унитаза – 15 литров; на прием душа – 15–20 литров в минуту; на принятие ванны – 150 литров; на стирку – 130–150 литров за один раз. - Не мойте овощи и фрукты под проточной водой. Пользуйтесь для мытья продуктов миской. Это позволяет эффективно очищать плоды от песка и грязи. Для наполнения одной большой кастрюли или миски вам понадобится всего 3 литра воды. При проточном мытье фруктов из водопроводного крана ежеминутно вытекает 15 литров воды. - Из капающего крана вытекает 24 литра воды в сутки (20 литров в месяц). Таким образом, «выливаются» без всякой пользы 230 рублей в год. Подтекающий кран (до 200 литров в сутки и около 6000 литров в месяц) обойдется почти в 2000 рублей в год. Средний расход открытого водопроводного крана за 10 минут – 150 литров. Рычаговые смесители быстрее смешивают воду, чем смесители с двумя кранами, а значит, при подборе оптимальной температуры меньше воды уходит впустую. Решение Шаг 1. Объем бака: Соответственно V=(50*N) 1,5 + (25*n) * 1.5, л для 1,5 суток V=(50*4) х 1,5=300 л. Средняя температура входящей воды t вх = 15°С. Она должна быть нагрета до t вых 50°С. 50-15=35°С. ∆t= t вых -t вх Шаг 2. Определяем количество энергии необходимой для нагревания этого количества воды. Учитываем, что для нагрева одного литра воды на один градус надо затратить энергию равную 1 ккал.=4,19 кДж Q=300 л x 35°C = 10500 ккал.*4,19=43995 кДж Q=V*∆t*4.19 , кДж Для перевода данной энергии Q в кВт*ч воспользуемся следующей формулой 10500 / 859,8 = 12,21 кВт*ч (1 кВт*ч = 859,8 ккал) 43995*0,000277=12,18 кВт*ч Шаг 3. Рассмотрим вариант расположения солнечной установке в городе Томске. Значение солнечной радиации можно посмотреть в таблице 2. В июле солнечная энергия для горизонтальной площадки на 1 м2 составляет Е гориз=5,8 кВт*ч/м2в день, а в феврале Е гориз =1,59 кВт*ч/м2в день. (см. таблицу 3) янв фев июль Таблица 3. Скриншот таблицы «Дневная сумма солнечной радиации, кВт*ч/м2 ,горизонтальная площадка» (надо брать ЯНВАРЬ, в табл. неверно) Для того чтобы перевести количество энергии указанное для горизонтальной площадки, в энергию, получаемую с п лощадки с оптимальным углом наклона, необходимо значение, указанное для горизонтальной площадки умножить на 1,2. Например, для Томска в таблице "Дневная сумма солнечной радиации, кВт*ч/м2 горизонтальная площадка" указано среднесуточное (доступное в течение суток) значение энергии солнечного излучения = 5,80 кВт*ч/м2 , тогда в июле Еопт = 5,8 x 1,2 = 6,96 кВт*ч/м2 КПД вакуумного солнечного коллектора принимаем ~ 67% - 80%. Значение передачи поглощенной энергии вакуумными трубками равно Е = Еопт *кпд = 6,96 x 0,8 = 5,57 кВт*ч/ м2 в день площади поглощения коллектора для июля. Значение передачи поглощенной энергии вакуумными трубками равно Е = 1,908 x 0,8 = 1,53 кВт*ч/ м2 в день площади поглощения коллектора для февраля. Для определения площади поглощения вакуумной трубки S погл, м2 необходимо знать: диаметр D=…мм из паспорта перевести →м длина L=…мм из паспорта перевести →м Трубка вакуумного коллектора - это цилиндр, площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле: S = 2*π*L*R или через диаметр S = πDL где число Пи (π) = 3,14 , R - радиус цилиндра, L - высота цилиндра(длина стороны), D - диаметр цилиндра.
S погл = πDL/2, м2 При упоминании вакуумных трубок, имеем в виду "стандартные" вакуумные трубки, которые используют большинство производителей, с характеристиками: ПАСПОРТ Длина - 1800±5мм Внешний диаметр трубки - 58±0.7мм Толщина внешней стеклянной трубки - 1.8±0.15мм Внутренний диаметр трубки - 47±0.7мм Толщина внутренней стеклянной трубки - 1.6±0.15мм Материал стекла - боросиликатное стекло 3.3мм Уровень вакуума -между стенками трубки P 5 х 10-3Па Степень поглощения > 91% Потери солнечного излучения < 8% (80С±1,5С) Макс. температура 270С - 300С Номинальное давление - 0.6МПа Средний коэффициент тепловых потерь - 0.6W/(m2) Трехслойное покрытие вакуумной трубки - улучшенное селективное поглощающее покрытие: Композит - медь, нержавеющая сталь, алюминий (CU/SS-ALN(H)SS/ALN(L)/ALN) Метод нанесения - DS реактивное напыление. Энергия поглощения одной трубки: Соответственно можно подсчитать, что одна трубка способна получать и передавать солнечное тепло Епогл=Е*S погл, кВт*ч в размере 0,371 кВт*ч и 0,102 кВт*ч соответственно в июле и феврале. 4,64*0,08=0,3712 1,272*0,08=0,102 Шаг 4.
Используя значение, вычисленное выше, определяем количество трубок, которое надо установить. Z =Q / Епогл Энергия, которую необходимо затратить на нагрев нужного количества воды составляет Q =12,21 кВт*ч. Энергия, которую может передать одна вакуумная трубка, в зависимости от месяца, составляет Епогл (0,371 кВт*ч и 0,102 кВт*ч.) Июль - 12,21 / 0,371 = 33 трубок. Февраль - 12,21 / 0,102= 120 трубок. Шаг 5. Подбор солнечного коллектора для летнего периода. Выбрать модель, записать размеры. Модели выбирать по параметрам полученным V и z. Результаты представить в виде таблицы : V =… л z = … шт Таблица результатов.
Выбрать оптимальный вариант для вашей задачи, записать. Например: подходит больше всего вариант 2, потому –то потому-то…. Шаг 6.
НАПРИМЕР Подсчитав, количество трубок в составе коллекторов, мы видим, что в зависимости от месяца использования для приготовления нужного количества воды, количество трубок может существенно отличаться. В июле необходимо …штук в декабре… Правильным решением будет считаться подбор количества трубок коллектора в зависимости от месяца, в котором максимальная солнечная эффективность. То есть для семьи из четырех человек в городе Томске необходим бак-накопитель на 300 литров и солнечный коллектор на 33 трубки. Для летнего периода по месяцу …выбрали модель такую-то…..или 2 разных… из-за того-то… ПРИЛОЖЕНИЕ жүктеу/скачать 0,69 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|