Моделювання системи гарячого водопостачання з сонячними колекторами в програмному середовищі RETScreen Expert. Звіт до лабораторної роботи з Фізика. Робота № 532018

Перехід до торгівельного партнера Binance

Моделювання системи гарячого водопостачання з сонячними колекторами в програмному середовищі RETScreen Expert

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут

Інститут:

Не вказано

Факультет:

ЗІ

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2024

Тип роботи:

Звіт до лабораторної роботи

Предмет:

Фізика

Завантажити

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

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ “КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО” ЗВІТ з лабораторної роботи №4 з навчальної дисципліни “Основи фізики традиційних та альтернативних джерел енергії” Тема: Моделювання системи гарячого водопостачання з сонячними колекторами в програмному середовищі RETScreen Expert Варіант 6 Мета роботи: закріпити знання, отримані в процесі вивчення дисципліни, засвоїти методику моделювання системи сонячного гарячого водопостачання в програмному середовищі RETScreen. Основні завдання роботи: Виконати розрахунки системи гарячого водопостачання об’єкту в програмному середовищі RETScreen для визначення експлуатаційних, технічних, енергетичних, економічних та екологічних характеристик. Варіанти завдання наведено в додатку, таблиця A1. Провести аналіз отриманих результатів розрахунків. Теоретичні відомості: На території України сонячна енергія за один середньорічний світловий день складає в середньому 4 кВт за годину на 1 м2 (у літні дні – до 6–6,5 кВт на годину), тобто близько 1,5 тисячі кВт·год за рік на кожен квадратний метр. Це приблизно стільки ж, скільки в середній Європі, де використання сонячної енергії носить досить широкий характер. Вся територія України придатна для розвитку систем теплопостачання з використанням сонячної енергії. Провівши паралелі з країнами, які мають той же рівень величин сонячної радіації, можна зробити висновок, що в міжсезоння сонячні колектори можуть забезпечувати до 50%, а в літні місяці – до 90% гарячого водопостачання приватного будинку. Навіть в зимовий період такі установки здатні покривати до 15 – 20% потреби в теплоті системи ГВП. Для країн, в яких нагрів гарячої води проводиться в основному за допомогою електричної енергії, а в Україні в даний час такий спосіб отримання гарячої води помітно зростає [1], сонячні колектори дозволяють істотно знизити пікові навантаження в електросистемах. Сонячна енергетика в Україні поки не набула широкого господарського використання, проте передумови для цього є. Вона здатна забезпечити економію за рік до 6 млн. тон умовного палива, потенціал її розвитку становить власна наукова і промислова база. В Україні на сьогодні найбільш перспективним напрямом використання сонячної енергії є безпосереднє перетворення її в низько потенціальну теплову енергію. Системи сонячного теплопостачання вважаються надійними та довговічними. Потенціал виробництва сонячної енергії в різних областях України представлено на рис. 2.1. / Рисунок 2.1 – Потенціал виробництва сонячної енергії в Україні [2] Одним з поширених варіантів перетворення сонячної радіації в теплову енергію є використання сонячного колектора. Сонячний колектор – це пристрій, який здатен перетворити сонячну енергію в теплову енергію, для використання в побуті людиною для нагрівання води в технологічних цілях або для обігріву оселі. Згідно метеорологічних даних безпосередньо на території України сонячний колектор працює не менш 9 місяців на рік. Променепоглинальні поверхні СК повинні мати високий коефіцієнт поглинання С короткохвильового сонячного випромінювання з довжиною хвилі  < 2 мкм, а також низьку випромінюючу здатність T в інфрачервоній області ( > 2 мкм). Відношення (С / T) – називається ступенем селективності. Для підвищення ступеня селективності в СК застосовують спеціальні покриття, які називаються селективними. Такі покриття, як правило, являють собою тонкоплівкові фільтри на металевій основі. За конструкцією сонячні колектори поділяються на: незасклені – виготовляються з чорного полімеру. Їх конструкція не передбачає селективного покриття, каркасу та тильної ізоляції. Ці колектори розташовують на даху будинків або на дерев'яній основі. Незасклені СК мають велику поглинальну здатність, але при цьому значні тепловтрати, які зростають зі збільшенням температури води в колекторі, особливо при високих швидкостях вітру, тому при розрахунку вводиться поправка на вітер. Незасклені СК використовуються переважно там, де потрібні низькі температури води, наприклад, для нагрівання води в басейні лише в літній період через високі тепловтрати. засклені – мають корпус зі скляним покриттям ззовні та ізоляцією з тильного боку, а також абсорбер із селективним або неселективним покриттям. Такі колектори характеризуються високим оптичним ККД та відносно низькими втратами теплоти у навколишнє середовище. Засклені СК зазвичай використовуються в умовах помірного або холодного клімату (гаряче водопостачання житлових будинків, опалення, нагрівання води для технологічних процесів до 50°C). Такі системи можуть працювати протягом всього року при використанні робочих рідин з низькою температурою замерзання. вакуумовані – мають селективні покриття на внутрішній поверхні герметичної вакуумованої трубки, завдяки чому мають високу поглинальну здатність сонячного випромінювання, їх теплові втрати в навколишнє середовище надзвичайно низькі. Вакуумовані колектори застосовуються там, де потрібні високі температури теплоносія, приблизно від 60 – 80оC в умовах холодного клімату протягом року з захистом від замерзання. Хід виконання роботи: Вихідні дані Варіант Місто Період m s Тип колектору міс. чол. град. 6 Ужгород III-XI 7 40 Вакуумний В програмі вибираємо місто Ужгород за варіантом / / / Вибір розрахункової моделі та інформація про об’єкт / / / / / / Результати енергетичного розрахунку / Вартість проєкту / Аналіз викидів / Результати економічного розрахунку / Висновок: Під час виконання лабораторної роботи було змодельовано систему гарячого водопостачання із сонячними колекторами в програмі RETScreeen Expert. Під час моделювання системи було використано технічні характеристики запропоновані з розрахунку на кількість проживаючих людей в будинку та нахил поверхні. Змодельована система гарячого водопостачання має термін окупності 22,6 років що є допустимим для такої системи. Використання сонячної енергії для гарячого водопостачання дозволяє зменшити споживання енергоресурсів і зменшити викиди шкідливих речовин в навколишнє середовище.

Звіт до лабораторної роботи Фізика

08.01.2026 02:01-

Коментарі

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

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись