Лабораторная работа №1 Солнечный коллектор по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
жүктеу/скачать 17,27 Kb.
|
1 2
Байланысты:Солнечный коллектор Лаб №1
- Бұл бет үшін навигация:
- «Национальный исследовательский Томский политехнический университет».
- Лабораторная работа №1
Школа: Инженерная школа энергетики Направление: 13.03.01 «Теплотехника и теплоэнергетика» Профиль Тепловые электрические станции Лабораторная работа №1Солнечный коллектор по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии Вариант 10 Выполнил: студент гр.О-5Б11 _____________ Некрасов К. Л. (подпись) Проверил Преподаватель Матвеева А.А (подпись) (Дата) Томск 2024 Цель работы: 1 Подсчитать количество тепла необходимого для обеспечения семьи из (N+n) количества человек горячей водой. 2 Определить суммарный объем емкостного нагревателя V из расчета 2х суточной потребности человека. 3 Определить количество вакуумных трубок, необходимое для нагрева воды в жаркий и холодный месяцы (таблица исходных данных 1). 4 Подобрать 3-4 варианта комплектов солнечных коллекторов для тёплого периода (марку, цену, количество трубок, бак и т.д. см. «Приложение БАКИ и трубки»). Данные по вариантам для групп З-5Б8А / З-5Б8Б представлены в Таблице 1 «Таблица исходных данных», где t вх, °С - средняя температура входящей воды t вых, °С- температура выходящей воды из коллектора. Солнечный коллектор представляет собой устройство, способное улавливать лучистую энергию от Солнца и нагревать теплоноситель, циркулирующий внутри установки. Наиболее популярным коллектором, использующемся в теплоэнергетике, является одноконтурный вакуумный солнечный коллектор с накопительным баком. Конструкция вакуумного солнечного коллектора состоит из внешней прозрачной трубы, внутри которой создаётся вакуум, нагреваемого патрубка, одного или двух распределителей, к которым присоединяются трубы большего калибра и входит циркуляционный контур тонких, внутри размещенных, тепловых трубок. Внутри нагреваемого патрубка циркулирует незамерзающая, легко кипящая жидкость. На вакуумную трубку наносится селективное покрытие, способное накапливать и удерживать в себе до 95 % солнечного излучения. Энергия лучей поглощается покрытием и преобразуется в тепловую энергию, которая передается жидкости в тепловых трубках. Жидкость в трубках закипает, парогазовая смесь начинает подниматься к наконечнику трубки, там она передает свое тепло воде, которая находится в выносном накопительном баке, затем вода в трубках охлаждается, конденсируется и стекает вниз. Вакуумные солнечные коллекторы являются одними из самых популярных и самых универсальных устройств, использующих солнечное излучение. 1. Расчетная часть
1.Определим объем емкостного нагревателя V из расчета 2х суточной потребности человека. (2 взрослые 1 ребенок) V=(50·2)·2+ (25·1) ·2, = 250 л (литры) 2.Вода в коллекторе нагревается: ∆t= t вых - t вх, °С ∆t= 90 вых- 16 вх,= 74 °С 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=V · ∆t , ккал Q=250*74=77517 Для перевода данной энергии в кВт·ч воспользуемся следующей формулой: Q=77715/ 859,8 = 84.16 кВт·ч (1 кВт·ч = 859,8 ккал) рассмотрим вариант расположения солнечной установке в городе Екатеринбург При коэффициенте 1.2 Еопт = 5,39*1,2=6,46 кВт·ч/м2 для жаркого месяца Для холодного Е=1,15*1,2=1,38 Вт·ч/м2 Коэффициент полезного действия вакуумного солнечного коллектора принять (КПДск) ~ 80%. Значение передачи поглощенной энергии всеми вакуумными трубками равно Е = Еопт ·КПДск Е=6,46*0,8=5,168 кВт·ч/ м2 июль Е=1,38*0,8=1,104 кВт·ч/ м2 февраль Для определения площади поглощения вакуумной трубки S погл, м2 (согласно таб №3) Таблица 3 Паспорт трубок Длина - 1800 мм Внешний диаметр трубки - 58 мм Трубка вакуумного коллектора - это цилиндр, площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле: S = πDL 1800мм-180см 58мм - 5,8см S=3.14*1.8*0.058=0.3278 S погл=3278,16/2=0.1639 Епогл=Е*Sпогл Епогл=5,1744*0,1639=0,847 кВт.ч июль Епогл=1,104*0,1639=0,1804 кВт.ч февраль Определяем необходимое число трубок z: Используя значение, вычисленное выше, определяем количество трубок, которое надо установить z = Q / Епогл Энергия, которую необходимо затратить на нагрев нужного количества воды составляет, например, Q =21,51 кВт·ч. Энергия, которую может передать одна вакуумная трубка, в зависимости от месяца, составляет Епогл (например, 0,371 кВт·ч и 0,102 кВт·ч) Июль - 21,51 /0,1804=100 Февраль - 21,51 / 0,847=467 Подбор солнечного коллектора.
жүктеу/скачать 17,27 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2