4.3.2 Расчет теплопроизводительности солнечного коллектора(СК)
Количество теплоты, поступающей из теплоприемника на 1 м2 солнечного коллектора определяем по формуле:
(4.6.)
где Qпол – полезная тепловая мощность СК, Вт/м2,
- плотность потока суммарной солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м2.
- пропускательная способность прозрачной изоляции;
- поглощательная способность панели коллектора;
UL – общий коэффициент тепловых потерь, Вт/(м2 *К );
ТТ – средняя температура теплоносителя в коллекторе;
Та – температура окружающего воздуха, К.
- коэффициент эффективности поглощающей панели, учитывающий то обстоятельство, что средняя температура панели всегда выше средней температуры жидкости.
Расчет ведется для СК марки СК-1, со следующими характеристиками: F'R = 0,94, UL = 4,12 Вт/м2 * К, = 1,08.
Расчетные данные сведены таблицу 4.4..
Таблица 4.4 Помесячное количество теплоты, поступающее из теплоприемника, на 1 м2 СК,
|
Месяц |
, МДж/м2 |
Та, К. |
Qпол , ГДж. |
|
I |
372,3 |
250,5 |
0,076 |
|
II |
598,4 |
252,2 |
0,314 |
|
III |
622,1 |
260,1 |
0,368 |
|
IV |
584,0 |
270,4 |
0,370 |
|
V |
523,8 |
277,0 |
0,334 |
|
VI |
478,3 |
283,7 |
0,314 |
|
VII |
422,8 |
287,8 |
0,273 |
|
VIII |
453,0 |
287,4 |
0,303 |
|
IX |
517,3 |
281,2 |
0,344 |
|
X |
608,4 |
273,7 |
0,407 |
|
XI |
520,9 |
264,1 |
0,281 |
|
XII |
368,7 |
256,2 |
0,096 |
|
|
3,48 |
4.3.3 Расчет доли нагрузки горячего водоснабжения, обеспечиваемой за счет солнечной энергии
Доля полной месячной тепловой нагрузки обеспечиваемой за счет солнечной энергии f – есть функция безразмерных комплексов Х и У.
Эти комплексы рассчитываем для всех месяцев года при заданном значении площади коллектора /9/.
Уравнение запишем в виде:
(4.7)
(4.8)
где F'R – коэффициент эффективности отвода тепла, F'R = 0,94
U L – полный коэффициент теплопотерь СК, V = 4,12
F'R/FR – поправочный коэффициент, учитывающий влияние
теплообменника, F'R/FR = 0,97.
Тср – среднемесячная температура наружного воздуха (Табл.4.5.)
Dt – число секунд в месяце (Табл. 4.5)
L – нагрузка горячего водоснабжения (Табл. 4.5)
F'R·(t )n – произведение коэффициента эффективности отвода тепла и приведенной поглощающей способности, F'R·(t )n = 0,97
ta /(ta)n – оптическая характеристика (Табл. 4.5)
– среднемесячный дневной приход солнечной радиации для угла 50° (Табл.4.5)
Таблица 4.5 Данные для определения доли нагрузки горячего водоснабжения
|
Месяцы |
Число секунд в месяце х 106 |
Тср, °С |
ta /(ta)n |
, 50° |
L, ГДж |
D t / L |
Qп ГДж х 1м2 |
|
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII |
2,68 2,41 2,68 2,59 2,68 2,59 2,68 2,68 2,59 2,68 2,59 2,68 |
-22,5 -20,8 -12,9 -2,6 4,0 10,7 14,8 14,4 8,2 0,7 -8,9 -16,8 |
0,44 0,94 0,94 0,92 0,92 0,90 0,90 0,90 0,94 0,94 0,94 0,94 |
372,3 598,4 622,1 584,0 523,8 478,3 422,8 453,0 517,3 608,4 520,9 368,7 |
7,79 7,04 7,02 6,79 7,02 6,03 6,23 6,23 6,79 7,02 6,79 7,79 |
0,344 0,342 0,382 0,381 0,382 0,429 0,430 0,430 0,381 0,382 0,381 0,344 |
0,076 0,314 0,368 0,370 0,334 0,314 0,273 0,303 0,344 0,407 0,281 0,096 |
I.
I.
Для сравнения долю месячной нагрузки определяем для СК площадью S=10 м2 и S=20 м2 из выражения:
(4.9.)
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.6.
Таблица 4.6 Доли нагрузок горячего водоснабжения, обеспечиваемые за счет солнечной энергии (ориентация – юго-запад , угол 50°)
|
Месяцы |
Х/А |
Y/А |
Площади СК 10м2 |
Площади СК 20м2 |
||||||
|
Х |
Y |
f |
f·L |
Х |
Y |
f |
f·L |
|||
|
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII |
0,158 0,156 0,162 0,147 0,138 0,144 0,138 0,138 0,132 0,142 0,156 0,151 |
0,042 0,075 0,078 0,075 0,065 0,067 0,057 0,062 0,067 0,078 0,068 0,042 |
1,58 1,56 1,62 1,47 1,38 1,44 1,38 1,38 1,32 1,42 1,56 1,51 |
0,42 0,75 0,78 0,75 0,65 0,67 0,57 0,62 0,67 0,78 0,68 0,42 |
0,333 0,588 0,606 0,587 0,517 0,529 0,456 0,493 0,530 0,609 0,538 0,332 |
2,59 4,14 4,25 3,99 3,63 3,19 2,84 3,07 3,60 4,28 3,65 2,58 |
3,587 3,439 3,218 2,885 2,646 2,443 2,438 2,444 2,631 2,927 3,309 3,544 |
1,149 1,902 1,721 1,653 1,522 1,447 1,241 1,365 1,521 1,886 1,505 1,224 |
0,231 0,728 0,765 1,023 0,990 1,011 0,916 0,899 0,889 0,949 0,645 0,283 |
4,74 4,72 5,52 6,48 7,18 7,18 6,68 6,54 6,18 6,84 4,5 0,58 |
|
ΣfL |
|
|
|
|
|
41,8 |
|
|
|
75,59 |
Определяем процентное замещение годовой нагрузки для площадей 10 м2 и 20 м2.
(4.10)
В нашем случае при отсутствии традиционного горячего водоснабжения дома достаточно коллекторов с площадью А = 10м2.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
