Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
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:
2008
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Нетрадиційні джерела енергії
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
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора