Розрахунок геліоустановки для гарячого водопостачання однородинного будинку.. Курсова робота з Нетрадиційні джерела енергії. Робота № 202995

Розрахунок геліоустановки для гарячого водопостачання однородинного будинку.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра ТГВ

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Нетрадиційні джерела енергії

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» Кафедра ТГВ ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до курсової роботи з курсу: «Нетрадиційні джерела єнергії» «Розрахунок геліоустановки для гарячого водопостачання однородинного будинку» Львів – 2008р. Зміст Вступ………………………………………………………………………….…3 1. Кліматологічні дані місця будівництва………………………………….…4 2. Технологічно-тепловий розрахунок системи гарячого водопостачання...5 3. Розрахунок снігового навантаження опорної конструкції……………….10 4. Підбір і встановлення водогрійного котла…………………………….…..10 5. Підбір і встановлення водонагрівача………………………………………12 6. Розрахунок діаметра труб і циркуляційного насосу………………………14 7. Підбір мембранного розширювального баку……………………………...16 8.Гідравлічний розрахунок системи гарячого водопостачання……………..17 Висновки…………………………………………….…………………………20 Література………………………………………………………………………21 Вступ Характеристика установки Проектується житловий будинок в м.Сарни , розміром в плані 12000*11700 мм, для однієї сім’ї , з 5 чоловік. Будинок містить 6 кімнат . Запроектовано геліосистему з активним використанням сонячної енергії, а також дублююче джерело тепла. Сонячний колектор, розміщений на скатному даху з загальною площею геліополя 5м2 (кількість колекторів-2 шт). Колектори Vitosol 100 типу W2.5. Ємнісний водонагрівач Vitocell-V 300 з об’ємом 500 л, який виконує функції теплообмінника і подає гарячу воду до споживачів, гарячу воду на систему спалення, здійснює теплообмін між теплоносієм геліоконтуру і теплоносієм контуру споживача. Водогрійний котел серії Vitodens 100 типу WHEA потужністю 10,5-24 кВт, який нагріває теплоносій до потрібної температури для здійснення опалення в будинку. Допоміжний елемент системи – циркуляційний насос Wilo-Star-A, який забезпечує циркуляцію системи з урахуванням загальної витрати і втрат тиску в системі. Діаметри з’єднувальних труб 15х1 мм . Для вилучення пари з системи в робочій фазі та для передбачення підвищення надлишкового тиску в системі встановлюємо розширювальний бак , об’ємом 18 л. Обладнання розміщується таким чином: водогрійний котел, а також водонагрівач і циркуляційні насоси розміщені на кухні; розширювальний бак - в допоміжному приміщенні; подаючий і зворотній трубопроводи прокладаються над підлогою горища. Дана установка характеризується цілорічним використанням без дублюючого джерела тепла , використовується для опалення будинку , забезпечує ГВ мешканцям будинку. 1. Кліматологічні дані міста будівництва Для міста Сарни виписуємо з [1] такі розрахункові параметри зовнішнього повітря: - розрахункова географічна широта 51° пн.ш; - барометричний тиск 970 гПа; - температура зовнішнього повітря: абсолютно мінімальна -21 °С; абсолютно максимальна 38°С; середня максимальна найбільш гарячого місяця 24.2°С; найбільш холодної доби забезпеченістю 0,92 -25 °С; найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92 -21 °С; середня температура опалювального періоду -0.5 °С; - тривалість опалювального періоду 191 діб; Сумарна сонячної радіації (пряма+ розсіяна) на горизонтальну поверхню при безхмарному небі МДж/м2 Таблиця 2. Згідно [5] виписуємо снігове навантаження для м. Сарни Таблиця 3. 2.Технологічно-тепловий розрахунок системи гарячого водопостачання Розрахунок системи гарячого водопостачання за допомогою водяних геліоустановок проводиться в наступній послідовності: а) Визначення теплового навантаження споживачами: В загальному вигляді теплове навантаження визначається із залежності: EMBED Equation.3 кВт, де Q – потрібна кількість тепла, кВт; с – теплоємність води, с = 4,187 кДж/(кг 0С); mі – норма споживання води на технологічні потреби, л/добу; nі – кількість об’єктів, шт; mj – норма споживання води на побутові потреби, л/добу; Норма споживання води на побутові потреби на одну людину становить: mj =105 л/добу; nj – кількість людей, що користуються гарячою водою, чол; Приймаємо: nj = 6 чол; tki, tkj – кінцева температура і-го (j-го)споживача,ºС; tkj =6 °С; tni, tnj – початкова температура і-го (j-го)споживача,ºС; Оскільки, в даному житловому будинку немає технологічного виробництва, то mі = о кг/год; Приймаємо: tnj =55°С; tkj =5 °С; Отже, EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 кВт б) Площа геліополя: Після визначення теплового навантаження, враховуючи призначення геліоустановки, прихід сонячної радіації, коефіцієнт корисної дії установки визначаємо площу геліополя за формулою: EMBED Equation.3 , м2, де F- потрібна площа геліополя, м2, Q - потрібна кількість теплоти на гаряче водопостачання, кВт; EMBED Equation.3 - коефіцієнт корисної дії геліосистеми, %; Qпад - прихід теплоти (сонячної радіації) на 1м2 похилої поверхні геліополя, кВт /м2, обчислюється за формулою: EMBED Equation.3 , Вт/м2, де qn - попадання прямої радіації на горизонтальну поверхню, Вт/м2 pn- коефіцієнт перерахунку прямої радіації на похилу поверхню (залежить від широти місцевості, де встановлюється геліосистема, кута нахилу геліополя до горизонту, годинного кута заходу сонця до горизонту). Середньомісячні значення pn вказані в таблиці 2 [1], qp - попадання розсіяної радіації на горизонтальну поверхню,Вт/м2, рр - коефіцієнт перерахунку розсіяної радіації на похилу поверхню: EMBED Equation.3 , Aж - альбедо (коефіцієнт відбивання поверхні), приймаємо рівним Aж = 0,2; РВ -коефіцієнт перерахунку відбитої радіації на похилу поверхню: EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 - кут нахилу геліополя до горизонту. Отже, обчислимо прихід теплоти (сонячної радіації) на 1м2 похилої поверхні геліополя. Дані розрахунку заносимо в таблицю 4 Таблиця 4 Обчислимо площу геліополя для кожного місяця: Січень : EMBED Equation.3 Лютий: EMBED Equation.3 Березень: EMBED Equation.3 Квітень: EMBED Equation.3 Травень: EMBED Equation.3 Червень: EMBED Equation.3 Липень: EMBED Equation.3 Серпень: EMBED Equation.3 Вересень: EMBED Equation.3 Жовтень: EMBED Equation.3 Листопад: EMBED Equation.3 Грудень: EMBED Equation.3 Вибираємо площу геліополя, тобто мінімальне значення із отриманого ряду площ, оскільки проектована геліоустановка працюватиме цілорічно, з дублюючим джерелом тепла : Приймаємо мінімальну площу геліополя EMBED Equation.3 Проектуємо 2-а колектори Vitosol 100 типу W2,5. n = EMBED Equation.3 шт, А – подаюча магістраль; В – зворотня магістраль; С – видалення повітря Перевірочний розрахунок площі геліополя З графіка знаходимо необхідну площу геліополя при витраті води 105 л/добу: S=1,8м² Запас становить: EMBED Equation.DSMT4 3. Розрахунок снігового навантаження опорної конструкції Снігове навантаження обчислюється за формулою: S0• F + M1 + M2, Н, де So - снігове навантаження, Н/м2, приймаємо згідно [5], F = (X • У)-проектована площа, м2, M1,-маса вантажу, Н, M2-маса колектора, Н. Результати розрахунку заносимо в таблицю 5 Таблиця 5 4. Підбір і встановлення водогрійного котла Визначимо максимальний тепловий потік на опалення будинку : EMBED Equation.3 , Вт, qo – питома теплова характеристика, яку вираховуємо за формулою Єрмолаєва: EMBED Equation.3 V – об’єм будинку, м3 V=450 м³ tх5 - найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92 tх5 = -20ºС, S – площа будинку в плані, м2, S = 140,4м2; Р – периметр будинку за зовнішнім обміром, м, Р = 23,7м; h – висота будинку який опалюється, м; h = 8,35м; Fв- сумарна площа вікон, м2; Fзс- сумарна площа зовнішніх стін будинку, м2; Rзс, Rв, Rпп, Rгп – термічні опори відповідно зовнішніх стін , вікон, підвального перекриття, горищного перекриття, EMBED Equation.3 . Приймаємо їх рівними значенням нормативних термічних опорів для відповідного захищення. Отже, EMBED Equation.3 кВт, За необхідною потужністю приймаємо до встановлення газовий настінний модуль з модульованим пальником Vitopend 100 тип WHEA, потужністю 10,5 - 24 кВт. INCLUDEPICTURE "E:\\Навчання\\План нетрад\\Viessmann\\Gaskessel\\images\\pan-vitopend-100_WHEA.jpg" \* MERGEFORMATINET Основні переваги: 1) Діапазон номінальних теплових потужностей 10,5 - 24 кВт. 2) Газовий комбінований водогрійний модуль забирає повітря для горіння із приміщення. 3) Нормативний ККД: 93%. 4) Мінімальне виділення шкідливих речовин. Задовольняє вимоги стандарту «Блакитний янгол». 5) Особливо зручний при монтажі, сервісі й обслуговуванні, завдяки уніфіковані побудові за модульним принципом. 6) Не вимагає додаткового вільного простору навколо себе для обслуговування, завдяки чому особливо зручний при монтажі в невеликих приміщеннях. Технічні дані Тип WHEA Ідентифікатор виробу СЕ-0085 ВР 0200 Розміри котлового блоку: Довжина 360 мм Ширина 450 мм Висота 850 мм Маса котлового блоку 37 кг Допустимий надлишковий робочий тиск 3 мбар Температура продуктів горіння: верхня межа номінальної теплові потужності: природний газ 112 0С зріджений 900С верхня межа номінальної теплові потужності : природний газ 115 0С зріджений 92 0С Патрубок вівідних газів (dзов) 130 мм Місткість теплообмінника 0,52 л Необхідний напір 0,015 мбар Підключення: подаюча та зворотня магістраль, трубопроводи холодної та гарячої води d= 18м

Курсова робота Нетрадиційні джерела енергії

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись