Учебное пособие 2166
.pdf
nпог = |
bц |
, |
(7) |
|
kср dпр |
||||
|
|
|
где dпр – эквивалентный диаметр приточного отверстия, м; kср – экспериментальный коэффициент, зависящий от угла раскрытия створки, равный: при угле раскрытия 45о – 12,53,
при 30о – 7,51, при 15о – 5,1.
Расстояние между центрами приточных отверстий по ширине, lср, м, и по высоте, Нрс, м, помещения определяется по формулам:
lср = kср dпр, |
(8) |
|||||
Нрс |
= kхс dпр, |
(9) |
||||
где kхс–экспериментальный коэффициент, зависящий от угла раскрытия приточного |
||||||
отверстия, равный: при угле раскрытия 45о–25,1, при 30о–8,71, при 15о–2,73. |
|
|||||
Общая площадь приточных отверстий, ΣFств, м2, определяется по формуле: |
|
|||||
ΣFств = |
Кр |
V |
|
ρ |
, |
(10) |
|
а |
Р |
||||
|
μств |
|
|
|
||
где μств − коэффициент расхода воздуха при раскрытии створки под определенным углом; Р – разность давлений внутри и снаружи производственного помещения, кг/м2; ρ – плотность воздуха, кг/м3.
При расчете аварийной вентиляции необходимо учитывать ограничения применения схемы с естественным или частично механическим притоком воздуха в зависимости от влияния на створку ветрового давления при нормальном технологическом режиме. Высота
раскрытия створки под действием ветра, hств, м, определяется по формуле: |
|
||||
hств = |
(mвозд υн )2 |
|
≤ 0,001, |
(11) |
|
2 g (m |
+ m |
)2 |
|||
|
возд |
ств |
|
||
где mвозд – масса воздуха, давящая на створку при действии ветра, кг; υн – скорость наружного воздуха, м/с.
Время работы аварийной вентиляции с естественным или частично механическим притоком воздуха, в течение которого температура внутреннего воздуха tв>5оС, tав’, с, при
tIII<t’ав, определяется по формуле: |
|
3603 (υн −υств ) lц |
|
|
′ |
|
|
|
|
tав |
= |
|
, |
(12) |
б |
||||
|
|
5 −tн |
|
|
где 3603 – расчетный коэффициент.
Обеспечение равномерного удаления воздуха возможно при заданном количестве вытяжных отверстий, их площади и расстоянии между ними по высоте и ширине помещения. Количество вытяжных отверстий по ширине, nщb, и по высоте, nщн, помещения определяется по формулам:
nb |
= |
bц |
, |
(13) |
|
||||
щ |
|
kщ dав |
|
|
|
|
|
|
где dав – диаметр воздуховодов аварийной вентиляции, м; kщ – экспериментальный коэффициент, зависящий от угла раскрытия вытяжного отверстия, равный: при угле раскрытия 45о – 12,51, при 30о – 7,52, при 15о – 5,12;
n щН = |
Н ц |
, |
(14) |
|
k хщ d ав |
||||
|
|
|
где kхщ – экспериментальный коэффициент, зависящий от угла раскрытия вытяжного отверстия, равный: при угле раскрытия 45о–25,3, при 30о–8,72, при 15о–2,71.
32
Расстояние между всасывающими отверстиями по ширине, lщр, м, и по высоте, Нрщ, м, помещения определяется по формулам:
lщр = kщ dав, |
(15) |
Нрщ = kхщ dав, |
(16) |
Отношение площади щели воздухоприемных отверстий к площади воздуховода определяется по формуле:
Кf = |
fщ |
|
bц |
|
Нц |
, |
(17) |
|
|
|
|||||
|
fв |
kщ dав |
kхщ dав |
|
|||
где fщ – площадь щели, м2; fв – площадь воздуховода аварийной вентиляции, м2.
Для обеспечения равномерности скорости воздуха по длине всасывающего отверстия требуется соблюдение условий: если α1=15÷30, то Кf=1,2÷2,7; если α1=30÷45, то Кf=4,1÷6,4, где α1 – угол раскрытия вытяжного отверстия.
Скорость воздуха на расстоянии х, м, от вытяжного отверстия, υх, м/с, определяется по формуле:
|
2 |
|
|
|
|
+1 |
α |
|
|
||
|
х |
|
(18) |
||||||||
υx =υав |
|
|
arctg |
|
|
|
|
tg |
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
π х |
|
|
2 |
||||||||
|
х−1 |
|
|
||||||||
где υав – средняя скорость воздуха в воздуховоде, м/с, х−коэффициент, определяемый по формуле:
х = х R , |
(19) |
где R – радиус воздуховода аварийной вентиляции, м.
Для определения скорости в центре вытяжного отверстия, υо, м/с, при ориентировочных расчетах составлена номограмма и показана на рисунке 5.
bщ= 0,02 м.
Рис. 5. Номограмма для определения скорости воздуха во всасывающем отверстии щелевого воздухоприемника, bщ – ширина щели, м.
Общая площадь щелей воздухоприемников определяется по формуле:
Σfщ = |
(1 |
+ 0,01 rрасч ) L |
< 50% |
fв, |
(20) |
|
6,844 υ0 |
||||
|
|
|
|
|
где L – расход воздуха, м3/с; rрасч – экспериментальный коэффициент, rрасч=9,51; 6,844 – расчетный коэффициент.
В результате сравнения затрат на электроэнергию и вентиляционное оборудование определены условия для установления режима удаления вредных веществ из объема помещения при наименьших энергетических и материальных затратах. С целью уменьшения затрат на устройство аварийной вентиляции рекомендуется предусматривать: при Кра<201/ч –
33
схему вытяжной общеобменной вентиляции с естественным притоком; при 20<Кра<50 1/ч – схему вытяжной общеобменной вентиляции с естественным и механическим притоком (общеобменная приточная вентиляция включена); при Кра>50 1/ч – схему вытяжной общеобменной вентиляции с механическим притоком.
Библиографический список
1.Эльтерман В. М. Вентиляция химических производств. – М.: Химия, 1980. – 197с.
2.Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. – М.: Профиздат, 1965.
3.Бромлей М.Ф. Проектирование отопления и вентиляции / М.Ф. Бромлей, В.П. Щеглов. – М.: Издательство литературы по строительству, 1965. – 260 с.
The bibliographic list
1.Elterman V. M. Ventilation for chemichal production. – M.:Chemistry, 1980. – 197p.
2.Baturin V.V. Fundamentals of industrial ventilation. – M.:Profisdat, 1965.
3.Bromley M.F. The design of heating and ventilation / M.F. Bromley, V.P. Sheglov. – M.: Published literature on the construction, 1965. – 260p.
Ключевые слова: вентиляция, взрывоопасная концентрация, взрывобезопасность, равномерность, приточное отверстие, створка, воздухоприемник
Keywords: ventilation, the concentration of explosive, explosion safety, uniformity, plenum opening, leaf, vozduhopriemnik
УДК 696.4
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет Канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения В.В. Гончар Инженер С.А.Григорьев Асс. кафедры иностранных языков П.В. Живалов
Россия, г. Воронеж тел. 8(4732)71-53-21; e- mail: Vasilevich-37@mail.ru
The Voronezh State University of architecture and constructions
Cand. Of technical sciences, senior lecturer of the heat-gaz supply chair V.V.Gonchar Engeneer S.A.Grigoriev
The Voronezh state University Teacher of the English Language chair P.V. Zhivalov Russia, Voronezh, ph. 8(4732)715321; e-mail: Vasilevich-37@mail.ru
В. В. Гончар, С. А. Григорьев, П. В. Живалов
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
Представлена установка солнечного водонагрева, расчётные зависимости по определениютепловых потоков и проведены технико-экономические расчёты по целесообразностииспользования солнечной энергии в системах горячего водоснабжения зданий
V.V. Gonchar, S.A. Grigoriev, P.V. Zhivalov
TECHNICAL AND ECONOMIC BASIS OF SUN ENERGY APPLICATION IN HOT
WATER-SUPPLY SYSTEMS OF BUILDINGS
34
Installation of solar water-heating, settlement dependences by definition of thermal streams are submitted and made technical-economic calculations on expediency of use of a solar energy in systems of hot water supply of buildings
На приготовление горячей воды для бытовых нужд в настоящее время расходуется около 20 % энергии, потребляемой в жилищной и коммунальной сфере. Этот огромный спрос на тепловую энергию удовлетворяется, главным образом, за счёт традиционных источников: нефть, газ, твёрдое топливо и электроэнергия. Значительную часть этого спроса можно удовлетворить за счёт применения устройств солнечного водоснабжения (СВН). Использование солнечной энергии в системах теплоснабжения зданий является наиболее перспективным решением, так как энергия солнца является экологически чистым источником с неиссякаемым количеством.
1.Установка для солнечного водоснабжения дома
Авторами [1] разработана установка для нагрева воды, поступающей в систему горячего водоснабжения дома, за счёт улавливания солнечной энергии (рис. 1). Установка состоит из плоских солнечных панелей (коллекторов) 1, размещенных на наружных стенах южного фасада здания, ёмкостного водонагревателя 2, служащего одновременно баком аккумулятором. Система горячего водоснабжения включает водоразборные краны 3, полотенцесушители 4, циркуляционный насос горячей воды 5.
Рис.1. Схема установки солнечного водоснабжения:
1- солнечный коллектор; 2- емкостной водонагреватель; 3- водоразборные приборы; 4- полотенцесушители; 5- циркуляционный насос системы горячего водоснабжения; 6- отопительные приборы; 7- элеватор отопления; 8- циркуляционный насос солнечного коллектора; 9- регулятор температуры; 10тепловая сеть
35
При попадании лучистой энергии солнца на поверхность коллекторов 1 она поглощается промежуточным теплоносителем, циркулирующим в замкнутой системе при помощи насоса 8, который затем поступает в змеевиковую поверхность бака аккумулятора 2, где нагревает воду, находящуюся в баке. Предусмотрена, также, подача воды из тепловой сети 10 в змеевиковую поверхность аккумулятора для догрева воды, поступающей в систему горячего водоснабжения дома. Подача сетевой воды в систему осуществляется в пасмурную и дождливую погоду, когда солнечные панели не смогут нагреть воду до расчётной температуры (55° С), т. е. сетевая вода служит доводчиком тепла в системе горячего водоснабжения дома. Система отопления 6 здания снабжается теплоты из тепловой сети 10 через элеватор 7 по общепринятой схеме.
2. Устройство солнечного коллектора
Основным и самым дорогостоящим элементом установки СВН является солнечный коллектор (рис. 2). Коллектор плоский. Боковые стороны корпуса 1 выполнены из алюминиевого листа толщиной 1,3 мм. Теплоприёмником служит профилированный алюминиевый лист 3. Покрытие листачёрная краска толщины 0,43 мм, выдерживающая температуру до 200° С. Питающие и отводящие каналы 7 выполнены трапециидальной формы шириной 25 мм. Теплоноситель (антифриз) движется по трубам 5 диаметром 1/2″.
Рис. 2. Устройство модуля солнечного коллектора:
1- корпус коллектора; 2- остекление; 3- панель теплоприемника; 4- тепловая изоляция; 5- трубки с теплоносителем; 6- воздушный канал; 7- отводящий канал
Покрытием коллектора служит одинарное закаленное стекло 2 толщины 3 – 5 мм, пропускная способность которого 80%. Воздушный промежуток 6 между теплоприёмником и покрытием 25 – 30 мм. Тыльная тепловая изоляция 4 теплоприёмникастекловолокно толщиной 80 мм, плотностью 24 кг/м³, тепловым сопротивлением 10,4 Вт/(м·град). Габаритные размеры модуля теплоприёмника: ширина 868 мм, длина 2135 мм, толщина 109,6 мм. Эффективная площадь поглощения солнечной энергии 1,7 м². Отношение полезной площади теплоприёмника к общей закрытой поверхности- 0,884. Вес модуля55 кг в заполненном состоянии. Способ крепления модуля - к концу рамы крепятся сплошные угловые скобы. Отверстия в стенке здания просверливаются по месту монтажа.
36
Разработанная конструкция модуля может быть использована для установки на любую поверхность: на боковую поверхность здания или на существующую крышу.
3.Выбор промежуточного теплоносителя для солнечного коллектора
Выбор типа рабочего тела для промежуточного теплоносителя определяется климатом, стоимостью, сохранением надёжности при длительной эксплуатации, совместимостью с проектом здания. В качестве теплоносителя применяются в основном жидкости: вода или водные растворы этиленгликоля, пропиленгликоля (антифриз) или масло. Вода гораздо дешевле антифриза или масла. Но поскольку система горячего водоснабжения работает круглогодично, то в зимний период вода замерзает. В разработанной установке в качестве промежуточного теплоносителя применяется антифриз А – 65 со следующими параметрами: температура кипения 115° С, температура замерзания -65° С, плотностью 1090 кг/м³, удельная теплоёмкость Ср =5,6 кДж/кг·° С. Давление в системе до 0,5 МПа.
4. Расчёт и выбор бакааккумулятора
Согласно рекомендаций [2,3] вместимость бака - аккумулятора составляет 50 - 100 л/м² поверхности солнечного коллектора, тогда
Vб =100 Fk =100 60 = 6800 л = 6,8м3 .
Принимаем к установке цилиндрический бак ёмкостью 7,0 м³, так как он будет работать под избыточным давлением.
5. Расчёт тепловых потоков системы горячего водоснабжения
Произведем расчёт тепловых потоков на горячее водоснабжение жилого 5 этажного дома с числом жителей 100 человек для климатических условий города Воронежа.
Средние тепловые потоки на горячее водоснабжение дома в отопительный (зимний) и
неотопительный (летний) периоды года определяются по [2]: |
|
|
|||||||||
Qгвз .ср |
= |
1,2 с m a(55 −tхз ) |
|
= 34900Вт = 0,035МВт , |
|
(1) |
|||||
|
24 3,6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Q л |
= Qз |
55 |
−tхл |
β = 0,035 |
55 −15 |
0,8 = 0,0224МВт |
, |
(2) |
|||
|
|
|
|||||||||
гв.ср |
|
гв.ср 55 |
−tхз |
|
55 −5 |
|
|
||||
где с=4,19 кДж/(кг·°С)- теплоемкость воды; m=100 человекколичество проживающих доме; а=120 л/суткинорма расхода горячей воды на 1 человека в сутки; tхз =5°С- расчётная
температура холодной водопроводной воды в зимний период; tхл =15°С- то же в летний период; β =0,8- коэффициент, учитывающий снижение среднечасового расхода воды на
горячее водоснабжение в летний период по отношению к зимнему. Этот тепловой поток на горячее водоснабжение должен быть обеспечен за счет лучистой энергии солнца и сетевой воды, подаваемой из тепловой сети города.
6.Расчёт солнечного коллектора
К расчету принимается плоский солнечный коллектор, изображенный на рис.2. В задачу расчета входит определение лучевоспринимающей поверхности панели коллектора. Полезная энергия, Вт, отводимая из коллектора – это разность количеств солнечной энергии, поглощенной панелью коллектора, и количеством энергии, теряемой в окружающую среду.
Уравнение для расчета имеет вид [3]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qk = Fk M [q p (τα)− qтп (tвх − tо )] |
. |
|
|
|
|
(3) |
|
Откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
Fk = |
Qk |
35000 |
|
м |
2 |
|
|
|
M [qp (τα)− qтп (tвх −tо )]= |
|
= 51,8 |
|
, |
(4) |
|||
0,9[1100 0,8 0,9 −0,75(30 −(− 26))] |
|
|||||||
|
|
37 |
|
|
|
|
|
|
где Qk =35000 Вттепловой поток на горячее водоснабжения зданий; F- площадь панели коллектора, м²; М- коэффициент отвода тепла из коллектора; q p =1100 Вт/м²плотность потока суммарной солнечной радиации в плоскости коллектора;τ =0,8-
пропускная способность прозрачных покрытий (стекла) |
по |
отношению к солнечному |
|
излучению; α =0,9- поглощательная способность |
пластин |
коллектора; qтп =0,5 ÷0,75 Вт/ |
|
(м²·°С) коэффициент тепловых потерь коллектора; |
tвх =30 ° |
С |
температура антифриза на |
входе в коллектор; tо =-26 ° С температура окружающей среды.
7.Технико – экономический расчёт системы горячего водоснабжения с использованием
СВН
Основные годовые затраты на систему СВН составят затраты, связанные с приобретением элементов системы, включая модули коллектора, бака – аккумулятора, регулятора температуры, трубопроводов, тепловую изоляцию и т. д., годовые издержки на эксплуатацию системы, годовые затраты на годовое обслуживание системы.
Приведённые годовые затраты на систему СВН определяются по формуле [4]: |
|
Зс = (Кк Fк + Кба + Коб )Рн + Nэnэ + Sобсл,руб/год |
(5) |
где Кк - капитальные затраты на единицу поверхности коллектора, руб/м²·год; |
|
Fк - площадь коллектора, м²; Кба - капитальные затраты на |
бакаккумулятор |
(теплоноситель, резервуар, золяция), руб/год; Коб - капитальные затраты на оборудование (трубопроводы, регуляторы), руб/год; Рн - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Nэ - годовая потребность в энергии на прокачку теплоносителя,
кВт·ч/год; nэ- стоимость единицы энергии, руб/кВт·ч; Sобсл - годовые затраты на материал и оплату рабочей силы для технического обслуживания системы СВН, руб/год.
Приведённые годовые затраты на дополнительную энергию от тепловой сети:
Зд = Кп Рн + Qд nд + N э' nэ + Sобсл' ,руб/год |
|
(6) |
где Кп - стоимость подогревателя и соответствующего |
оборудования, |
руб/год; Qд - |
годовой тепловой поток на систему горячего водоснабжения от тепловой сети, ГДж/ год; пд - стоимость тепловой энергии, руб/ГДж; N э' - годовая потребность в энергии на циркуляционный насос системы горячего водоснабжения, кВт·ч/год; Sобсл' - годовые затраты на материал оплату рабочей силы для технического обслуживания тепловой сети, руб/год.
Полные приведённые затраты |
|
З = Зс + Зд , руб/год . |
(7) |
Затраты на техническое обслуживание, эксплуатационные издержки на прокачку |
|
теплоносителя через коллектор не учитываются в виду их малой величины. |
|
Тогда уравнение (10) примет вид: |
|
З = (Кк Fк + Кба + Коб )Рн +Qд пд , руб/год |
(8) |
Если стоимость бака – аккумулятора соотнести непосредственно к площади коллектора, |
|
то уравнение (7) примет вид: |
|
З = [(Кк + Кба' )Fк + Коб ]Рн + Qд пд , руб/год |
(9) |
где Кба' =240 руб/м²стоимость аккумулятора на единицу площади коллектора (исходя из стоимости ёмкости бака – аккумулятора- 4 руб/кг и ёмкости аккумулятора, отнесённой к единице площади коллектора60 кг/ м²); Коб - стоимость дополнительных трубопроводов и
38
насосов системы горячего |
водоснабжения; Рн =0,28нормативный |
коэффициент |
|
эффективности капитальных вложений. |
|
(10) |
|
Коб = Ктруб |
+ Кнас + Крег =1312,5 + 2500 +1000 = 4812,5; руб / год |
||
где Ктруб =17,5 руб/п·м · 75 п·м=1312,5 рубстоимость трубопроводов; |
Кнас =2500 руб- |
||
стоимость циркуляционного насоса; Крег = 1000 рубстоимость регулятора температуры.
Подставляя полученные значения в уравнение (12) получим: |
|
З = [(Кк + 240)Fк + 4812,5]0,28 +Qд пд , руб/год |
(11) |
Общий годовой поток на систему горячего водоснабжения дома состоит как суммарный |
|
тепловой поток по месяцам: |
|
Qгвм = 24 пом Qгвср ,ГДж |
(12) |
где пом - число суток работы системы горячего водоснабжения в месяц. |
|
Данные расчётов тепловых потоков на горячее водоснабжение по месяцам сведены в таблицу 1.
Количество лучистой энергии, падающей на поверхность солнечного коллектора,
определяется по формуле [5]: |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
q р |
|
|
|
|
||
Qк |
= Fк |
|
sin(180 |
− h − s),ГДж |
|
|
(13) |
||
sin(180 − h) |
|
|
|||||||
где q р =1100 Вт/ |
м²=3960 Дж/ м²плотность солнечной |
радиации в |
плоскости |
||||||
коллектора; h=55°- угол высоты солнца; s=90°- угол наклона коллектора к горизонту. |
|||||||||
Результаты расчётов сводим в табл. 1. |
|
|
|
|
|||||
|
|
Расчётные тепловые потоки по месяцам |
|
|
Таблица 1 |
||||
|
|
|
|
|
|||||
Месяц года |
|
Нагрузка на горячее водоснабжение, ГДж |
|
||||||
|
|
суммарная |
|
за счёт СВН |
|
от |
тепловой |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
сети |
|
Январь |
|
2,0 |
|
|
0,3 |
|
1,7 |
|
|
Февраль |
|
1,8 |
|
|
0,4 |
|
1,4 |
|
|
Март |
|
2,0 |
|
|
1,4 |
|
0,6 |
|
|
Апрель |
|
1,9 |
|
|
1,9 |
|
0 |
|
|
Май |
|
2,0 |
|
|
2,0 |
|
0 |
|
|
Июнь |
|
1,9 |
|
|
1,9 |
|
0 |
|
|
Июль |
|
2,0 |
|
|
2,0 |
|
0 |
|
|
Август |
|
2,0 |
|
|
2,0 |
|
0 |
|
|
Сентябрь |
|
1,9 |
|
|
1,9 |
|
0 |
|
|
Октябрь |
|
2,0 |
|
|
1,4 |
|
0,6 |
|
|
Ноябрь |
|
1,9 |
|
|
1,4 |
|
0,5 |
|
|
Декабрь |
|
2,0 |
|
|
0,6 |
|
1,4 |
|
|
Итого |
|
23,4 |
|
|
17,2 |
|
6,2 |
|
|
Переменными параметрами в уравнении (11) являются стоимость коллектора и стоимость дополнительной энергии от тепловой сети. Стоимость 1 м² модуля коллектора состоит из стоимости 1 м² закалённого стекла (60 руб/м²), стоимости 1 м² профилированного алюминиевого листа (120 руб/м²), стоимости 1 м² тепловой изоляции из стекловолокна (30
39
руб/м²). Тогда общая стоимость 1 м² модуля коллектора |
составит: Кк =60+120+30=210 |
||||||||||||||||||
руб/м². Подставляя полученные значения в уравнение (11) получим: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
З = [450 Fк + 4812,5]0,28 +Qд пд ,руб/год |
|
|
|
|
|
(14) |
|||||||||
|
Для проведения технико – экономических расчётов систем горячего водоснабжения |
||||||||||||||||||
задаёмся тремя значениями поверхности нагрева коллектора |
Кк =210, 230, 250 руб/м² и |
||||||||||||||||||
стоимостью |
дополнительной энергии от |
теплосети пд =200, |
225, |
250 |
руб/ГДж. Расчёт |
||||||||||||||
приведенных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
годовых затрат на систему СВН приводим в табл. 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Приведённые годовые затраты на СВН |
|
|
Таблица 2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Fк , |
|
Qд , |
|
Приведённые годовые затраты, руб/год |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
м² |
|
ГДж |
|
Кк =210 руб/м² |
|
Кк =230 руб/м² |
|
|
Кк =250 руб/м² |
|||||||||
|
|
|
|
|
пд , руб/ГДж |
|
пд , руб/ГДж |
|
|
|
пд , руб/ГДж |
||||||||
|
|
|
|
200 |
|
225 |
250 |
200 |
|
225 |
|
250 |
|
200 |
|
225 |
|
250 |
|
|
0 |
|
88 |
5600 |
|
6300 |
7050 |
5600 |
|
6300 |
|
7000 |
|
5600 |
|
6300 |
|
7000 |
|
|
20 |
|
19,04 |
5460 |
|
5930 |
6410 |
5500 |
|
5980 |
|
6460 |
|
5500 |
|
6030 |
|
6500 |
|
|
40 |
|
10,08 |
4750 |
|
4990 |
5240 |
4830 |
|
5080 |
|
5330 |
|
4930 |
|
5180 |
|
5430 |
|
|
60 |
|
3,92 |
4600 |
|
4700 |
4800 |
4750 |
|
4840 |
|
4940 |
|
4890 |
|
4990 |
|
5080 |
|
|
80 |
|
2,24 |
5350 |
|
5400 |
5460 |
5540 |
|
5590 |
|
5650 |
|
5730 |
|
5790 |
|
5840 |
|
|
100 |
|
0 |
5980 |
|
5980 |
5980 |
6220 |
|
6220 |
|
6220 |
|
6460 |
|
6460 |
|
6460 |
|
По результатам произведённых расчётов были построены графики зависимости приведённых годовых затрат от площади солнечного коллектора,F,м2 и стоимости дополнительной энергии от тепловой сети (рис 3).
Рис. 3. Зависимость приведенных годовых затрат, 3 руб/год, от площади солнечного коллектора, Fk м², и стоимости тепловой энергии теплосети: А – 200 руб/ГДж; В – 225 руб/ГДж; С – 250 губ/ГДж (1, 2, 3 – стоимость коллектора – 210 руб/м², 230 руб/м², 250 руб/м² )
40
Видно, что оптимальная площадь солнечного коллектора равна 60 м² при всех значениях пд =200, 225, 250 руб/ГДж. Использование солнечных коллекторов в системах
горячего водоснабжения целесообразно при стоимости тепла от тепловой сети пд ≥150
руб/ГДж. При меньших значениях приведённые годовые затраты на систему СВН будут больше, чем затраты на типовую систему горячего водоснабжения от тепловой сети.
Вывод
Таким образом, при площади одного модуля 1,7 м² общее количество модулей для дома составит 60/1,7=35 штук. Они будут размещены на южном фронтоне здания.
Как показывают расчёты, применение СВН даёт экономию тепла до 60-70 %. Разработанная установка СВН может быть рекомендована для внедрения в системах теплоснабжения города.
Библиографический список
1.Гончар В.В. , Гончар Л.В. Метод расчёта параметров установки солнечного водоснабжения жилого дома // Вестник ВГАСУ, - 2003, -Вып. 1,-с. 49-51.
2.СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. Нормы проектирования. – М.; СИ, - 57с.
3.Bruce Anderson. Solar energy: fundamentals in building design,. 1982, – 375pp.
4.Y.G. Ucveigh. Sun power an introenergy. 1981,- 216 pp.
5.W .A. Beckman, S.A. Klein, J. A. Duffie . Solar heating design by the f-chart method, New York, 1982,- 80pp.
The bibliographic list
1.Gonchar V.V. , Gonchar L.V. Parameters calculation method of solar water supply installation of a living house// Vestnik VGASU, - 2003, -Issue 1, - pp. 49-51
2.SNiP 2.04.07-86. Heating systems. Design statdards.- M., SI., - 57p.
3.Bruce Anderson. Solar energy: fundamentals in building design. 1982. – 375pp.
4.Y.G. Ucveigh. Sun power an introenergy. 1981,- 216 pp.
5.W.A. Beckman, S.A. Klein, J. A, Duffie . Solar heating design by the f-chart method. New York, 1982,- 80pp.
Ключевые слова: солнечный водонагреватель, горячее водоснабжение, установка, расчётные зависимости, технико-экономические расчёты
Keywords: solar water heater, hot water supply, installation, calculation dependencies, technical-economic calculations.
41