Студопедия
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Вихідні дані для розрахунків геліоустановки
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| a
| 0,22
| 0,26
| 0,27
| 0,32
| 0,3
| 0,29
| 0,28
| 0,24
| b
| 0,48
| 0,52
| 0,55
| 0,58
| 0,62
| 0,59
| 0,55
| 0,51
| Sо, год.
| 11,6
| 14
| 15,5
| 16,5
| 16,5
| 16
| 13
| 10,5
| S, год.
| 5,9
| 7,8
| 9,3
| 10
| 9,9
| 9,4
| 7,2
| 5,7
| Імовірність, (p)S
| 0,51
| 0,56
| 0,6
| 0,61
| 0,6
| 0,59
| 0,55
| 0,54
| Таблиця 1
Сумарна сонячна енергія, що надходить на горизонтальну й похилу поверхню:
а) величина сонячної енергії, що надходить на горизонтальну поверхню, у середньому за день даного місяця (отримані результати занесені в таблицю 2):
H=H0∙(a+b∙S/S0) ∙3600∙S/106, МДж/(м2∙доба)
Hберезень=1360∙(0,22+0,48∙5,9/11,6) ∙3600∙5,9/106=13,407 МДж/(м2∙доба)
Нжовтень=1360∙(0,24+0,51∙5,7/10,5) ∙3600∙5,7/106=14,424 МДж/(м2∙доба)
Рівень сонячної енергії по місяцях, МДж/(м2∙доба)
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| Ho
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| 117,5
| H
| 13,407
| 20,993
| 27,32
| 32,877
| 32,572
| 29,3
| 20,608
| 14,424
| Таблиця 2
б) рівень сонячної енергії, що надходить на похилу поверхню в середньому за день даного місяця (отримані результати занесені в таблицю 4):
НТ=Н*Rφ
НТ(φ=20,березень)=13,407*1,22=16,357 МДж/(м2∙доба)
НТ(φ=60,жовтень)=14,424*1,63=23,511 МДж/(м2∙доба)
Де - Rφ – відношення середньомісячних денних приходів сумарної енергії на похилу й горизонтальну поверхні за певного кута нахилу (приведені в таблиці 3)
Значення величини Rφ
φ,

| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| 20
| 1,22
| 1,12
| 1,02
| 0,99
| 1
| 1,07
| 1,19
| 1,4
| 30
| 1,29
| 1,16
| 1,01
| 0,96
| 0,98
| 1,08
| 1,25
| 1,56
| 40
| 1,33
| 1,18
| 1,01
| 0,95
| 0,97
| 1,09
| 1,26
| 1,59
| 50
| 1,36
| 1,2
| 1,01
| 0,94
| 0,96
| 1,09
| 1,28
| 1,61
| 60
| 1,4
| 1,21
| 1,01
| 0,94
| 0,95
| 1,1
| 1,31
| 1,63
| Таблиця 3
Інтенсивність сонячної енергії на похилій поверхні в середньому за день місяця, МДж/(м2∙доба)
Кут нахилу, ˚
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| 20
| 16,357
| 23,512
| 27,866
| 32,549
| 32,572
| 31,35
| 24,524
| 20,194
| 30
| 17,295
| 24,352
| 27,593
| 31,562
| 31,921
| 31,643
| 25,76
| 22,501
| 40
| 17,832
| 24,772
| 27,593
| 31,234
| 31,595
| 31,936
| 25,967
| 22,934
| 50
| 18,234
| 25,192
| 27,593
| 30,905
| 31,269
| 31,936
| 26,379
| 23,223
| 60
| 18,77
| 25,401
| 27,593
| 30,905
| 30,944
| 32,229
| 26,997
| 23,511
| Таблиця 4
To – температура навколишнього повітря (для березня, квітня і жовтня – 283К; для травня і вересня – 288К; для червня – серпня 293К); Твх – температура на вході в колектор; Tб – температура води в баку – акумуляторі до кінця дня – 358К
місяць
| To
| Tб
| Твх
| березень
| 283
| 358
| 320,5
| квітень
| 283
| 358
| 320,5
| травень
| 288
| 358
| 323
| червень
| 293
| 358
| 325,5
| липень
| 293
| 358
| 325,5
| серпень
| 293
| 358
| 325,5
| вересень
| 288
| 358
| 323
| жовтень
| 283
| 358
| 320,5
| Таблиця 5
Твх=( To+Tб)/2
Твх(березень)=( 283+358)/2=320,5˚
Твх(жовтень)=( 283+358)/2=320,5˚
Денна питома теплопродуктивність геліоустановки, МДж/(м2∙доба)
Кут нахилу, ˚
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| за сезон
| 20
| 5,937
| 9,025
| 11,103
| 14,03
| 14,107
| 13,658
| 10,434
| 8,472
| 86,766
| 30
| 6,522
| 9,548
| 10,933
| 13,416
| 13,701
| 13,841
| 11,204
| 9,909
| 89,074
| 40
| 6,856
| 9,81
| 10,933
| 13,211
| 13,498
| 14,023
| 11,333
| 10,179
| 89,842
| 50
| 7,106
| 10,071
| 10,933
| 13,006
| 13,295
| 14,023
| 11,59
| 10,359
| 90,383
| 60
| 7,441
| 10,202
| 10,933
| 13,006
| 13,092
| 14,206
| 11,975
| 10,538
| 91,393
| Таблиця 6
=FR*[H*(τα)*Rφ – UL*S*( Твх- To)*3.6*10-3], МДж/(м2∙доба)
=0,89*[13,407*0,7*1,22 – 6*5,9*( 320,5- 283)*3.6*10-3]=5,93
=0,89*[14,424*0,7*1,63 – 6*5,7*( 320,5- 283)*3.6*10-3]=10,538
Місячна питома теплопродуктивність геліоустановки
Кут нахилу, ˚
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| за сезон
| 20
| 66,613
| 151,62
| 206,52
| 256,75
| 262,39
| 249,81
| 172,16
| 141,81
| 1507,7
| 30
| 73,174
| 160,41
| 203,35
| 245,50
| 254,84
| 253,14
| 184,87
| 165,88
| 1541,2
| 40
| 76,922
| 164,8
| 203,35
| 241,76
| 251,07
| 256,48
| 186,99
| 170,39
| 1551,8
| 50
| 79,734
| 169,2
| 203,35
| 238,01
| 247,29
| 256,48
| 191,23
| 173,4
| 1558,7
| 60
| 83,483
| 171,39
| 203,35
| 238,01
| 243,52
| 259,82
| 197,58
| 176,41
| 1573,6
| Таблиця 7
*N*(p)S
(20˚, березень)= 5,937*22*0,51=66,613 МДж/(м2∙місяць)
(60˚, жовтень)= 10,538*31*0,54=176,41 МДж/(м2∙місяць)
Де N – кількість днів у даному місяці. Дані заносимо в таблицю 7.
Необхідна кількість енергії для нагрівання води за місяць, МДж/місяць
Місяць
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| за сезон
| N
| 22
| 30
| 31
| 30
| 31
| 31
| 30
| 31
| 236
| 
| 2640
| 3600
| 3720
| 3600
| 3720
| 3720
| 3600
| 3720
| 28320
| Таблиця 8
= * N
Як видно з таблиці 7 - оптимальним кутом нахилу є 60˚. Для цього кута будемо проводити подальші розрахунки.
Необхідна площа геліоустановки у кожному місяця, м2
Місяць
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| Площа, м2
| 16,128
| 11,762
| 10,976
| 9,2266
| 9,1656
| 8,447
| 10,021
| 11,387
| Таблиця 9
A= / ; A(березень)=120/7,441=16,128 м2; A(жовтень)=120/10,538=11,387м2
Необхідна кількість колекторів у кожному місяці
показники
| Місяці
|
| березень
| квітень
| травень
| червень
| липень
| серпень
| вересень
| жовтень
| за сезон
| Необхідна кількість енергії за місяць , МДж/місяць
| 2640
| 3600
| 3720
| 3600
| 3720
| 3720
| 3600
| 3720
| 28320
| Денна необхідна кількість енергії , МДж/(м2∙доба)
| 120
| 120
| 120
| 120
| 120
| 120
| 120
| 120
| 960
| Денна питома теплопродуктивність геліоустановки , МДж/(м2∙доба)
| 7,441
| 10,2
| 10,93
| 13,01
| 13,09
| 14,21
| 11,98
| 10,54
| 91,39
| Необхідна площа геліоустановки, м2
| 16,13
| 11,76
| 10,98
| 9,227
| 9,166
| 8,447
| 10,02
| 11,39
| | Розрахункова кількість колекторів, шт.
| 17,92
| 13,07
| 12,2
| 10,25
| 10,18
| 9,386
| 11,14
| 12,65
| | Обрана кількість колекторів, шт.
| 18
| 14
| 12
| 12
| 10
| 10
| 12
| 14
| | Площа колекторів, м2
| 16,2
| 12,6
| 10,8
| 10,8
| 9
| 9
| 10,8
| 12,6
| | Таблиця 10
Розрахункова кількість колекторів знаходиться за формулою А/S
Для подальшого розрахунку вибираємо такі площі: 9; 10,8; 12,6; 16,2.
|