Расчёт коэффициента замещения f солнечной системой на базе СК "Сокол" органического топлива в жилом доме на 5 человек

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО Бурятская государственная сельскохозяйственная

академия им. В.Р. Филиппова

Инженерный факультет

Кафедра "электрификация и автоматизация сельского хозяйства"

Курсовая работа

Расчёт коэффициента замещения f солнечной системой на базе СК "Сокол" органического топлива в жилом доме на 5 человек

Улан - Удэ

2008

Содержание

солнечный радиация тепло казаджан

Задание

1. Поправочный коэффициент для условий Заиграевского района РБ

2. Суммарная солнечная радиация Э_в на наклонную поверхность по месяцам года

3. Определение количества полезного тепла Q_пол по месяцам

4. Определение коэффициента замещения f

5. Коэффициент замещения f методом Валова - Казаджана

Литература

Задание

Рассчитать: 1. Коэффициенты пересчёта R_пр , R_?

2. Суммарную солнечную радиацию Э_в на наклонную поверхность по месяцам года

3. Количество полезного тепла Q_пол по месяцам

4. Годовой и помесячный коэффициент замещения f

Заиграевский район: широта 52,3⁰, долгота 107,7⁰ . Расчёт для поверхности 90⁰ к горизонту.

Жилой дом на 5 человек S= 72 м²

1. Поправочный коэффициент для условий Заиграевского района РБ

Отношение потока Э_т , падающего по нормали на наклонную поверхность, к соответствующему потоку радиации Э, падающему на горизонтальную поверхность, может быть выражено через углы и_z и и_т и поток радиации Э_n , падающей в рассматриваемом направлении, следующим образом:

К_пр= (1)

(2)

Где - зенитный угол между направлениями на Солнце и вертикалью; - зенитный угол между направлением на Солнце и нормалью к поверхности с углом наклона ; - склонение, т.е. угловое положение Солнца в солнечный полдень относительно плоскости экватора (+ для северного полушария); - широта местности; - часовой угол, равный 0 в солнечный полдень: каждый час соответствует 15⁰ долготы причём значения часового угла до полудня считаются + , а после полудня -; - угол между рассматриваемой плоскостью и горизонтальной поверхностью.

Рассчитываем поправочный коэффициент для условий Заиграево.

Январь

К_пр= (4)

К¹⁰_пр== 6,19

К¹¹_пр== 4,08

К¹²_пр== 3,48

К¹³_пр== 3,33

К¹⁴_пр== 3,48

К¹⁵_пр== 4,08

К¹⁶_пр== 6,19

Таблица №1 Данные почасовых значений К_пр по месяцам года

время	в = 900
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
9	-	4,73	1,58	0,65	0,32	0,19	0,24	0,48	1,09	2,89	-	-
10	6,19	2,91	1,49	0,79	0,5	0,37	0,42	0,64	1,15	2,20	4,87	9,8
11	4,08	2,44	1,44	0,86	0,59	0,47	0,52	0,73	1,17	1,98	3,5	5,23
12	3,48	2,26	1,43	0,9	0,64	0,53	0,57	0,77	1,18	1,88	3,07	4,23
13	3,33	2,22	1,42	0,91	0,66	0,54	0,59	0,79	1,18	1,86	2,96	4
14	3,48	2,26	1,43	0,9	0,64	0,53	0,57	0,77	1,18	1,88	3,07	4,23
15	4,08	2,44	1,44	0,86	0,59	0,47	0,52	0,73	1,17	1,98	3,5	5,23
16	6,19	2,91	1,49	0,79	0,5	0,37	0,42	0,64	1,15	2,2	4,87	9,8
17	-	4,73	1,58	0,65	0,32	0,19	0,24	0,48	1,09	2,89	-	-
18	-	-	1,96	0,66	0,33	0,2	0,23	0,4	1,01	2,9	-	-
средн	4,4	2,98	1,53	0,91	0,55	0,41	0,44	0,66	1,19	2,19	3,69	6,07

Предполагая, что диффузное излучение изотропно (т.е. равномерно распределено по небосводу), К_? можно представить в виде:

где Э^г_d - среднемесячный дневной приход диффузной радиации на горизонтальную поверхность; К_пр- отношение среднемесячных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности; - отражательная способность земли изменяется от 0,2 до 0,7 в зависимости от протяжённости снежного покрова.

Январь

К¹⁰_? =

К¹¹_? =

К¹²_? =

К¹³_? =

К¹⁴_? =

К¹⁵_? =

К¹⁶_? =

Таблица №2 Почасовые значения поправочного коэффициента К^час_?

время	Месяц
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
9	-	1,92	0,4	0,14	0,07	0,03	0,034	0,08	0,24	0,79
10	2,5	0,91	0,36	0,15	0,1	0,06	0,056	0,09	0,18	0,47
11	1,29	0,63	0,33	0,16	0,12	0,08	0,076	0,114	0,17	0,35
12	1,09	0,16	0,3	0,16	0,12	0,08	0,077	0,12	0,17	0,35
13	1,04	0,16	0,29	0,16	0,13	0,08	0,074	0,115	0,17	0,36
14	1,12	0,59	0,33	0,15	0,12	0,08	0,074	0,115	0,17	0,36
15	1,68	0,77	0,35	0,17	0,11	0,07	0,068	0,113	0,18	0,43
16	2,15	1,18	0,38	0,17	0,11	0,06	0,055	0,11	0,21	0,6
17	-	2,3	0,47	0,17	0,06	0,03	0,042	0,09	0,3	0,91
18	-	-	-	0,07	0,02	0,03	0,019	0,03	0,3	-
В сутки	1,55	0,96	0,35	0,15	0,1	0,06	0,05	0,1	0,2	0,51
За месяц	48	26,8	11,06	4,5	3,2	1,77	0,15	3,02	6,27	15,96

2. Суммарная солнечная радиация Э_в на наклонную поверхность по месяцам года

Э_в= К_?*Э^г_? (6)

Январь

Э^сут_в= 1,55*4,42=6,85 МДж/м² (1,9 кВт*ч)

Э^мес_в=6,85*31=212,35 МДж/м² (58,99 кВт*ч)

Февраль

Э^сут_в= 0,96*7,67=7,36 МДж/м² (2 кВт*ч)

Э^мес_в=7,36*28=206 МДж/м² (56 кВт*ч)

Март

Э^сут_в= 0,35*13,58=4,75 МДж/м² (1,32 кВт*ч)

Э^мес_в=4,75*31=147,25 МДж/м² (40,9 кВт*ч)

Апрель

Э^сут_в= 0,15*17,64=2,6 МДж/м² (0,73 кВт*ч)

Э^мес_в=2,6*30=78 МДж/м² (21,67 кВт*ч)

Май

Э^сут_в= 0,1*27,94=2,8 МДж/м² (0,77 кВт*ч)

Э^мес_в=2,8*31=86,8 МДж/м² (24,1 кВт*ч)

Июнь

Э^сут_в= 0,06*30,18=1,8 МДж/м² (0,5 кВт*ч)

Э^мес_в=1,8*30=54 МДж/м² (15 кВт*ч)

Июль

Э^сут_в= 0,05*28,34=1,4 МДж/м² (0,4 кВт*ч)

Э^мес_в=1,4*31=43,4 МДж/м² (12 кВт*ч)

Август

Э^сут_в= 0,1*17,68=1,8 МДж/м² (0,5 кВт*ч)

Э^мес_в=1,8*31=55,8 МДж/м² (15,5 кВт*ч)

Сентябрь

Э^сут_в= 0,2*11,94=2,4 МДж/м² (0,66 кВт*ч)

Э^мес_в=2,4*30=72 МДж/м² (20 кВт*ч) F_R

Октябрь

Э^сут_в= 6,6*0,51=3,4 МДж/м² (0,93 кВт*ч)

Э^мес_в=3,4*31=105 МДж/м² (29,3 кВт*ч)

3. Определение количества полезного тепла Q_пол по месяцам

Q_пол= (7)

Q^пол=Э_в*0,79-0,93*(Т_ср-Т_окр) (8)

где = 0,93, = 4,5 Вт/м²*С⁰, =0,85, = 55⁰С

Январь

Q_пол=/м²

Q^мес_пол=1,3*31=40,3кВт/м²

Таблица №3 Значения полезного тепла, вырабатываемого СК "Сокол"

	Месяц
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
сутки/м2	1,3	1,44	0,84	0,29	0,27	0,1	0,03	0,1	0,23	0,49
Месяц/м2	40,3	40,3	26,04	8,6	8,4	3	0,93	3	6,9	15,3
ГДЖ	0,145	0,149	0,093	0,03	0,03	0,01	0,003	0,01	0,02	0,055

Расчёт равновесной температуры Т_р

Январь Э_в()_n=50,14 кВт*ч

Февраль Э_в()_n=47,6 кВт*ч

Март Э_в()_n=34,75 кВт*ч

Апрель Э_в()_n=18,42 кВт*ч

Май Э_в()_n=20,49 кВт*ч

Июнь Э_в()_n=12,75 кВт*ч

Июнь Э_в()_n=10,2 кВт*ч

Август Э_в()_n=13,18 кВт*ч

Сентябрь Э_в()_n=17 кВт*ч

Октябрь Э_в()_n=24,9 кВт*ч

Январь ДТ=

Февраль ДТ=

Март ДТ=

Апрель ДТ=

Май ДТ=

Июнь ДТ=

Июль ДТ=

Август ДТ=

Сентябрь ДТ=

Октябрь ДТ=

Т_р = ДТ+Т_окр (9)

Таблица №4 Данные помесячных значений Т_р

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тр	-17,9	-12,7	-3,7	6,04	14,22	20,09	21,46	19,75	12,26	5,03

Расчёт нагрузки горячего водоснабжения L_гвс

L_гвc =

где N- количество дней в месяце, n- количество жильцов, Т_гр - температура горячего водоснабжения, Т_хв- температура холодной воды (для зимы 5⁰С, для весна - осень 10⁰С, лето 15⁰С), с - плотность воды, - теплоёмкость 1,16 Вт*ч/л*С⁰, 100 - норма расхода горячей воды на человека.

Январь

L_гвc =

Таблица №5 Данные помесячных значений L_гвc

еден. изм.	Месяц
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
кВт	899	812	809	783	709	696	719	719	783	809
ГДж	3,2	2,9	2,5	2,82	2,9	2,5	2,59	2,59	2,8	2,9

4. Определение коэффициента замещения f

где x,y - безразмерные величины, - 0,93, -4,5 Вт/м², -0,85,- коэффициент отражающий уменьшение выработки полезного тепла при использование 2-х контурной системы, - оптический коэффициент приведённая оптическая характеристика, - базисная температура 100⁰С, Т_о- температура окружающей среды, -число секунд в месяце, -число дней в месяце, А-20м²

Январь

Февраль

Март

Апрель



Май

Июнь

Июль



Август

Сентябрь

Октябрь



Коэффициент замещения f методом Валова - Казаджана

Январь

Таблица №6 Сводная таблица расчётов

Коэф-т	месяц
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
f	0,066	0,092	0,097	0,57	0,58	0,43	0,433	0,43	0,71	0,76
fВ-К	0,023	0,037	0,068	0,47	0,5	0,38	0,385	0,374	0,64	0,5

В ходе расчётов выявлено что СК "Сокол" установленный под углом 90⁰ по отношению к горизонту начинает работать уже в январе месяце, и наиболее эффективная работа весной и осенью.

Литература

1.Тайсаева В.Т., Мазаев Л.Р. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Расчёт энергетических показателей: Учебное пособие /Под общ. ред. к.т.н., В.Т. Тайсаевой.- Улан - Удэ: Издательство БГСХА, 2002. - 107с.

Размещено на Allbest.ru