МОРДОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.П.ОГАРЕВА

Институт  механики и энергетики

Кафедра теплоэнергетических систем

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНУЮ  РАБОТУ

 

Студент

1 Тема   Расчет долгосрочных характеристик системы солнечного теплоснабжения

2 Исходные данные для научного исследования (проектирования)  

Расчетная температура  отопительного периода t_нр =  - 4,00 ^оС.

Географическая  широта φ = 40,46 ˚СШ.

Остальные данные, необходимые для расчета, представлены таблице1 и таблице 2.

Таблица 1 - Данные для расчета

 

Таблица – Исходные данные

 
 
 

3 Содержание расчетной работы 

3.1  Определение тепловых нагрузок системы. 

3.2 Определение  параметров солнечного коллектора. 

3.3 Определение  прихода солнечной радиации. 

3.4 Определение  влияния ориентации коллектора. 

3.5 Определение  влияния теплообменника. 

3.6 Расчет доли  тепловой нагрузки, обеспечиваемой  за счет солнечной энергии. 
 
 

Руководитель  работы                                                                                 

                                                                                                        подпись, дата, инициалы, фамилия 

Задание принял к исполнению                                                                  

                                                                              дата, подпись 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     При существующем уровне научно- технического прогресса энергопотребление может  быть покрыто лишь за счет использования  органических топлив (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии.

     Однако, по данным многочисленных исследований, органическое топливо может удовлетворить потребности мировой энергетики  к 2020 году лишь  частично. Остальная часть энергопотребления может быть удовлетворена    за счет  использования  нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

     Отличительной чертой энергии возобновляемых источников является то, что она не является следствием целенаправленной деятельности человека.

     Системы солнечного теплоснабжения в качестве источника тепловой энергии используют солнечную радиацию.

       Эти системы  характеризуются наличием специального элемента – гелиоприемнмка, предназначенные для улавливания солнечной радиации и преобразования её в тепловую энергию.

     В данной расчетной работе представлен  расчет долгосрочных характеристик  системы солнечного теплоснабжения, позволяющий  прогнозировать долю нагрузки теплоснабжения здания, покрываемой за счет солнечной энергии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Введение      ………………………………………………………………….….4

1  Определение тепловых нагрузок системы………………………………..6 

2 Определение  параметров солнечного коллектора………………………..9 

3 Определение  прихода солнечной радиации……………………………..10 

4 Определение  влияния ориентации коллектора………………………….13 

5 Определение  влияния теплообменника………………………………….15 

6 Расчет доли  тепловой нагрузки, обеспечиваемой за счет солнечной  энергии ………………………………………………………………………16 
 

Заключение   …………………………………………………………………19

Список  использованных источников   ……………………………………..20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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 :

       Q_от.м = Q_от•n_с ,                                                                                                            (1.4)

       где n_с – число секунд в месяце.

       Месячное  потребление тепловой энергии на отопление в январе :

Q_от.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.