Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Cистеми сонячного гарячого водопостачання



 

7.2.2.1 В ССГВ застосовують таке обладнання:

– плоскі проточні рідинні СК і прозорою ізоляцією (скло, пластмаса, плівка) або без ізоляції (для попереднього нагрівання та в низькотемпературних системах). Докладно опис конструкцій та основних технічних характеристик СК наведено в додатку Е.

- водяні насоси, які зазвичай застосовують в системах ГВП та опалення будинків;

- баки-акумулятори;

- швидкісні теплообмінники та БА з вбудованими теплообмінниками для передавання теплоти в багатоконтурних системах.

Під час розрахунків теплообмінників для систем ГВП необхідно приймати величину середньологарифмічного температурного напору, але не більше 5 оС.

7.2.2.2 Для ССГВ з дублюючими джерелами енергії площу СК визначають техніко-економічним розрахунком або за місяцем з найбільшою за період роботи сумою СР, а для ССГВ без дублюючого джерела – з найменшою.

7.2.2.3 Площу сонцепоглинальної поверхні СК ССГВ без дублера F, м2 визначають за рівнянням:

 

F = Gдоб /Sgi , (7.8)

 

 

де Gдоб – витрата гарячої води в ССГВ за добу, кг. Визначають за фактичною потребою або за СНиП 2.04.01;

Sgi – сумарна продуктивність ССГВ по гарячій воді за i–годин роботи протягом дня, віднесена до 1 м2 поверхні СК, кг/м2.

Якщо місячні витрати гарячої води неоднакові в системах без дублера, розрахунок площі СК виконують з урахуванням величини добової витрати гарячої води кожного місяця і приймають найбільшу.

В одноконтурних ССГВ сезонної дії з безпосереднім підігріванням магістральної холодної води в СК, а також в будь-яких системах, де як дублер використовують теплові насоси, є можливим послідовне (каскадне) використання СК з різними технічними характеристиками – незасклені, засклені, вакуумовані тощо. В цьому випадку розрахунок потрібної площі колекторів кожного типу визначають техніко-економічним розрахунком.

7.2.2.4 Продуктивність за годину СК ССГВ без дублера з примусовою циркуляцією теплоносія, яка працює в режимі нагріву до сталої температури визначають за формулою:

 

(7.9)

 

де U – приведений коефіцієнт теплових втрат СК, який наводять в паспортних характеристиках колектора, Вт/м2/К;

t1, t2 – температури теплоносія на вході та на виході з СК, оС;

- рівноважна температура кожної години, яку визначають за формулою:

 

= qпогл,і /U + , (7.10)

 

де qпогл,і - приведена інтенсивність поглиненої СР, Вт/м2,

– температура зовнішнього повітря в і –ту годину , оС.

Значення температури теплоносія на вході та на виході з СК для двоконтурних ССГВ визначають за формулами:

 

t1 = tw,1 + 5, оС; (7.11)

t2 = tw,2 + 5, оС, (7.12)

 

де tw1 - температура холодної води, оС;

tw2 - температура гарячої води відповідно до вимог проекту, оС.

В одноконтурних системах t1 = tw,1; t2 = tw,2.

7.2.2.5Площу сонцепоглинальної поверхні колекторів ССГВ без дублера з природною циркуляцією теплоносія визначають за формулою (7.8), при цьому годинну продуктивність ССГВ gi, кг/год/м2, визначають за формулою:

 

gi = Vr, (7.13)

 

де V - питомий об’єм бака-акумулятора в розрахунку на 1 м2 колектора, м3/ м2;

r - щільність води при ti, кг/ м3.

Розрахунок виконують ітераційним методом. Потрібне значення визначають за результатами розрахунків по попередньо прийнятим величинам V за допомогою вибору найбільш прийнятного з них. Кожне з прийнятих значень V перевіряють за допомогою розрахунку кінцевої температури води в акумуляторі, досягнутої протягом дня, або іншого заданого періоду роботи (наприклад, три або чотири години, у разі якщо нагріту воду споживають з БА кілька разів на день). Для цього необхідно кожну годину розраховувати температуру води t1,і, яку досягають в акумуляторі, за формулою:

 

t1,і = t1,і-1 + ( - t1,і-1)(1 - exp(-U/gcp)) (7.14)

 

де t1,і , t1,і-1 - температура води в розрахункову і попередню годину. В першу годину розрахунку температуру води t1,і-1 приймають такою, що дорівнює температурі холодної води (у разі її подачі з магістралі) або зовнішнього повітря, відповідно до 7.2.1.6 (у разі заповнення БА із зовнішнього джерела);

ср – питома теплоємність води, Дж/кг×°С.

Якщо по закінченні періоду роботи температура води t1 менше заданої, то значення V зменшують, і навпаки. Для першого кроку наближення можна прийняти в розрахунку на денний період роботи V = 0,045 м32 СК для І зони; V = 0,055 м32 - для ІІ зони та V = 0,065 м32 - для III зони.

7.2.2.6 Площу сонцепоглинальної поверхні ССГВ з дублером F¢, м2 визначають за формулою:

 

(7.15)

 

де q - інтенсивність СР, що надходить на колектор, розрахована за формулою (7.5) в інтервалі від 8 до 17 годин для СК південної орієнтації, Вт/м2;

Gдоб - добове навантаження системи ГВП, л/доб;

ср – теплоємність води, Дж/кг×°С;

h – коефіцієнт корисної дії СК, який визначають за формулою:

 

h = [(ta)S – і U ((t1 + t2)/2 - tср )]/q (7.16)

 

де і – кількість годин роботи СК за день, год;

tср – осереднене протягом періоду роботи ССГВ значення температур зовнішнього повітря tі оС, розрахованих відповідно до формули (7.7) та таблиці 7.4. Визначають за формулою:

 

tср = å tі/і (7.17)

 

7.2.2.7 Ємність БА для систем з примусовою циркуляцією визначають відповідно до площі СК із розрахунку 0,06 – 0,08 м3 на 1 м2 СК та 0,045 - 0,065 м3 на 1м2 СК для систем з природною циркуляцією (менші значення рекомендовані для І зони, більші для ІІІ зони).

7.2.2.8 У разі застосування в ССГВ як дублера теплових насосів потрібну площу СК розраховують відповідно до 7.2.2.6, а ємність БА визначають розрахунком по продуктивності теплового насоса і добового графіка споживання гарячої води.

7.2.2.9 Річний (сезонний) ккд різних типів систем (в приведених межах варіювання параметрів) визначають за наведеними в таблиці 7.5 розрахунковими рівняннями.

 

Таблиця 7.5 – Річний (сезонний) ккд різних типів систем

Пара- Інтервал Розрахункові рівняння
метр варіювання  
ССГВ із секційним баком-акумулятором і дублером (1 ГДж/доб)
Fск 75 м2 .. 125 м2 h = 0,7100 − 0,0100∙Fск + 0,068∙Vба+ 0,304∙10−4 ∙Fск 2 − 0,0038∙Vба 2 + 0,640∙10−4 ∙Fск∙Vба
Vба 5 м3 .. 10 м3
ССГВ із постійною витратою і нагріванням води до двох температур (1 ГДж/доб)
Fск 75 м2 .. 125 м2 h = 0,7800 − 0,0109∙Fск + 0,0744∙Vба + 0,336∙10−4 ∙Fск 2 − - 0,0042∙Vба 2 + 0,640∙10−4 ∙Fск∙Vба
Vба 5 м3 .. 10 м3
ССГВ із відбором води постійної температури без дублера (1 ГДж/доб)
Fск 75 м2..125 м2 h = − 0,3358 + 0,0057∙Fск + 0,1580∙Fпто − − 0,272∙10− 4 ∙Fск 2 − 0,1400∙Fпто 2 + 0,0019∙Fск∙Fпто
Fпто 0,75 м2..1,25 м2
Сонячні приставки до котелень (1 МВт потужності котельні)
Fск 95 м2 .. 245 м2 h = 0,5873 − 0,277∙10−4 ∙Fск +3,5∙10−10 ∙Fск 2
СТНУ гарячого водопостачання (10 ГДж/доб)
Fск 300 м2..500 м2 h = 0,733 + 3,875 ∙10-4 Fск – 8∙10-4 T к – 10-5 Fск T к
Т к 45°С.. 55 °С j = 6,311 + 0,4387∙10-2 Fск - 0,057 T к – 75∙10-5 Fск T к
         

 

7.2.2.10 Розрахункові рівняння, наведені в таблиці 7.5, виконано для СК з характеристиками U = 5,5 Вт/м2К, (ta)S = 0,8. У разі використання СК з іншими значеннями U і (ta)S величини ккд, розраховані за рівняннями таблиці 7.5, необхідно коригувати. Для цього використовують коригувальні коефіцієнти kh, які розраховують за рівнянням, наведеним у таблиці 7.6 в залежності від періоду роботи ССГВ. Фактичні значення ккд hфакт визначають за формулою:

 

hфакт = h kh (7.18)

 

Таблиця 7.6 – Рівняння для визначення коригувальних коефіцієнтів kh

Період роботи УСГВ Рівняння для визначення коригувальних коефіцієнтів k
Опалювальний kh = 1,000 - 0,096(U - 5,5) + 0,697( - 0,8)
Міжопалювальний kh = 1,000 - 0,095(U - 5,5) + 0,687( - 0,8)
Рік kh = 1,000 - 0,106(U - 5,5) + 0,771( - 0,8)

Примітка. Перерахунки виконано для варіювання в таких межах: U = 4,5¸6,5 Вт/м2К,

= 0,6¸0,9.

 

7.2.2.11 Сумарну кількість теплоти Q, яку вироблено системою протягом року (сезону) роботи, визначають за формулою:

 

(7.19)

де Z – число місяців роботи системи;

j – число днів місяця.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.