--PAGE_BREAK--
1 Определение тепловых нагрузок системы
Месячная тепловая нагрузка системы отопления, Вт, определяется по формуле
(1.1)
где — удельная отопительная характеристика здания, Вт/м2 (табл.2.1.1 [1]);
— поправочный коэффициент (табл.2.1.2 [1]);
— температура внутри здания, оС;
— среднемесячная температура наружного воздуха, оС;
, (1.2)
.
Поправочный коэффициент :
, (1.3)
.
Месячная тепловая нагрузка системы отопления для января составит:
0,50•1,75•1380(20,00-3,90)=1207,5•16,1=19440,75 Вт.
Для остальных месяцев аналогично, результат приведен в таблице1.1.
Месячное потребление тепловой энергии на отопление, Дж/мес :
Qот.м= Qот•nс , (1.4)
где nс– число секунд в месяце.
Месячное потребление тепловой энергии на отопление в январе :
Qот.м= 19440,75•2678400=52,07 ГДж.
Для остальных месяцев аналогично, результат приведен в таблице1.1.
Нагрузка горячего водоснабжения, Вт, определяется по формуле:
(1.4)
где — удельный расход воды на одного человека, =0,0005кг/(с•чел);
— количество человек, чел;
— удельная теплоемкость воды, = 4186 Дж/(кг0С);
— температура горячей воды,= 600С;
— температура холодной воды, летом=150С, зимой=50С.
Нагрузка горячего водоснабжения для января
•7•4186(60-5) = 805,81 Вт.
Для остальных месяцев аналогично, результат приведен в таблице1.1.
Месячное потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение, Дж/мес определяется по формуле:
. (1.5)
Месячное потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение в январе:
•2678400=2,16 ГДж/мес.
Для остальных месяцев аналогично, результат приведен в таблице1.1.
Полное месячное потребление тепловой энергии, Дж/мес:
. (1.6)
Полное месячное потребление тепловой энергии в январе:
.
Для остальных месяцев аналогично, результат приведен в таблице1.1.
Таблица 1.1 – Нагрузки системы солнечного теплоснабжения.
месяц
tнр,˚С
nc, сек.
Qот, Вт.
Qот.м., ГДж.
Qгв.,
Вт
Qгв.м., ГДж.
Qм.,
ГДж.
январь
3,90
2678400
19396,314
52,07
805,81
2,16
54,23
февраль
4,10
2419200
19155,366
46,45
805,81
1,95
48,40
март
6,3
2678400
16504,938
44,31
805,81
2,16
46,47
апрель
11,20
2592000
659,30
1,71
1,71
май
17,70
2678400
659,30
1,77
1,77
июнь
22,60
2592000
659,30
1,71
1,71
июль
25,70
2678400
659,30
1,77
1,77
август
25,70
2678400
659,30
1,77
1,77
сентябрь
21,80
2592000
659,30
1,71
1,71
октябрь
16,60
2678400
659,30
1,77
1,77
ноябрь
11,10
2592000
659,30
1,71
1,71
декабрь
6,80
2678400
15902,568
42,69
805,81
2,16
44,85
2 Определение параметров солнечного коллектора
Эффективность коллектора определяется по формуле
(2.1)
где — полезная энергия, отводимая из коллектора, Вт;
А – площадь коллектора, м2;
— коэффициент отвода тепла из коллектора;
— площадь потока суммарной солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/ м2;
— пропускательная способность прозрачных покрытий по отношению к солнечному излучению;
— проницательная способность пластины по отношению к солнечному излучению;
— полный коэффициент тепловых потерь коллектора, Вт/( м2•˚С);
— температура жидкости на входе в коллектор, ˚С;
— температура окружающей среды, ˚С.
При условии = constзависимость коллектора от параметра линейна, причем угловой коэффициент прямой равен — , а координата точки пересечения с вертикальной осью составляет .
Для коллектора КМЗ(нерж. сталь) в соответствии с рис.2.2.1 [1]
= 0,78. Угловой коэффициент прямой есть тангенс её угла наклона, тогда — = tgα,
-= = 4,6.
3 Определение прихода солнечной радиации
Среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на наклонную поверхность равен:
, (3.1)
где E — среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность;
R– отношение среднемесячных дневных приходов суммарной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности.
(3.2)
где — среднемесячный дневной приход диффузной радиации на горизонтальную поверхность;
- отношение среднемесячных дневных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности;
β– угол наклона коллектора к горизонту;
ρ– отражательная способность земли.
, (3.3)
где — показатель облачности.
, (3.4)
где — среднемесячный приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность за пределами земной атмосферы (табл.2.3.1 [1]).
. (3.5)
Для января
.
.
.
Для остальных месяцев аналогично, результаты приведены в таблице 3.1.
определяем по номограмме рис.2.3.2[1]. Для января = 2,26.
Отношение среднемесячных дневных приходов суммарной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности составит
.
Среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на наклонную поверхность в январе составит
= 5,42•1,60=8,67 МДж/м2.
Для остальных месяцев аналогично, результаты приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на наклонную поверхность.
месяц
R
январь
5,42
0,37
0,50
2,26
1,60
8,67
февраль
7,93
0,39
0,47
1,85
1,42
11,27
март
12,58
0,46
0,40
1,40
1,22
15,33
апрель
18,43
0,54
0,34
1,19
1,11
20,51
май
23,94
0,61
0,28
0,91
0,93
22,21
июнь
26,80
0,65
0,25
0,81
0,85
22,89
июль
25,42
0,63
0,27
0,81
0,86
21,74
август
23,10
0,64
0,26
1,09
1,06
24,55
сентябрь
16,77
0,57
0,32
1,31
1,20
20,15
октябрь
10,68
0,48
0,38
1,68
1,40
14,95
ноябрь
6,43
0,40
0,47
2,18
1,60
10,30
декабрь
5,00
0,37
0,50
2,43
1,69
8,44
4. Определение влияния ориентации коллектора
В зависимости от ориентации коллектора и времени года среднемесячные значения пропускательной и поглощательной способности могут быть значительно меньше, чем при нормальном падении излучения.
продолжение
--PAGE_BREAK--