Изучение энергии солнца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна»

Кафедра: «Теплосиловые установки и тепловые двигатели»

Дисциплина: «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»

Работа

«Энергия Солнца»

Санкт-Петербург 2016 г.



Задача 1

Рассчитать площадь солнечного коллектора для обеспечения потребителя горячей водой в условиях Южного Урала в количестве m килограмм в сутки с заданной температурой ТК, о К в летний период (с мая по август). Определить количество коллекторов n для выработки необходимого объема горячей воды.

Исходные данные:

Населенный пункт: Кыштым;

Масса горячей воды: m = 10 кг;

Конечная температура нагрева: tК= 65 оC;

Вид стеклянного покрытия - двойное;

Расчетный период - с мая по август.

Значения коэффициентов a,b,S0, S для населенного пункта Пласт по месяцам:

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
а	0,15	0,14	0,2	0,17	0,12	0,10	0,18	0,11	0,14	0,19	0,16	0,13
b	0,18	0,41	0,4	0,45	0,54	0,54	0,4	0,48	0.44	0,44	0,42	0,32
So, ч	8	10	12	14	16	16	16	14	12	10	8	8
S, ч	2,2	5,2	7,3	8,6	9,4	9,0	9,0	7,5	5,3	2,9	2,0	1,8

1.Суммарная солнечная радиация для мая:

2. Температура приемной поверхности солнечного коллектора:

3.Количество удельной энергии, вырабатываемой солнечным коллектором в летний период за май:

4.Количество энергии для нагрева воды в сутки до заданной температуры для мая:

5.Площадь солнечного коллектора:

6.Количество солнечных коллекторов для мая:

7.Суммарная солнечная радиация для июня:

8. Температура приемной поверхности солнечного коллектора:



9.Количество удельной энергии, вырабатываемой солнечным коллектором в летний период за июнь:

10.Количество энергии для нагрева воды в сутки до заданной температуры для июня:

11.Площадь солнечного коллектора:

12.Количество солнечных коллекторов для июня:

13.Суммарная солнечная радиация для июля:

14. Температура приемной поверхности солнечного коллектора:



15.Количество удельной энергии, вырабатываемой солнечным коллектором в летний период за июль:

16.Количество энергии для нагрева воды в сутки до заданной температуры для июля: солнечный коллектор энергия батарея

17.Площадь солнечного коллектора:

18.Количество солнечных коллекторов для июля:

19.Суммарная солнечная радиация для августа:

20. Температура приемной поверхности солнечного коллектора:



21.Количество удельной энергии, вырабатываемой солнечным коллектором в летний период за август:

22.Количество энергии для нагрева воды в сутки до заданной температуры для августа:

23.Площадь солнечного коллектора:

24.Количество солнечных коллекторов для августа:

25.Проведя расчет для всех месяцев, получим следующие результаты и сведем их в таблицу:

	МДж/	?К	МДж/м2	МДж	м2	шт
Май	2,14	313	1,107	1,0475	0,946	1,18
Июнь	1,98	315,5	1,03	0,94	0,913	1,14
Июль	1,98	315,5	1,033	0,94	0,909	1,136
Август	1,79	315,5	0,904	0,94	1,039	1,29



Количество солнечных коллекторов по рекомендации к установке выбирается поих наибольшему количеству, полученному для каждого из месяцев.

Для нашего расчета n = 2 шт.

Задача 2

Исходные данные:

Расчетный месяц: июнь,июль;

Температура окружающей среды, Т = +20 С;

Угол наклона солнечной батареи к горизонту,

Количество модулей, m = 2;

Характеристика фотоэлектрического модуля PSM4-150 на основе монокристаллического кремния

Общая площадь модуля в корпусе 1,28 м2

Масса, кг 19

Лицевая поверхность стекло марки М1 (4мм)

Рама: крашеный алюминий

Солнечные элементы ФЭП 125/150

Количество элементов 72

Форма элемента: псевдоквадрат

Размеры элемента 125 х125 мм

1. Разобьем ВАХ на 5 точек, включающих точки х.х. и к.з. Для каждой точки по значению тока определяем соответствующее значение напряжения. Данные занесем в таблицу и по ним определим мощность солнечного модуля.

P=U*I



I	4	4	4	3,2	0
U	0	10	20	30	35
P	0	40	80	96	0
	0	0,046784	0,093567	0,112281	0

2.Площадь солнечного модуля:

3.Полезная мощность:

4. К.П.Д. солнечного модуля для мощности P = 40 Вт.

0,046784

К.П.Д. солнечного модуля для мощности P = 80 Вт.

0,093567

К.П.Д. солнечного модуля для мощности P = 96 Вт.

0,112281

5. По данным таблицы построим зависимость = f(P) и определим максимальное значение К.П.Д.



Получили значение

6.Градиент изменения К.П.Д. СЭ в зависимости от изменения температуры:

7.Коэффициент, учитывающий влияние температуры СМ наего К.П.Д :

8. Выработка электрической энергии солнечной батареей в августе:

9. Использование валового потенциала на модуля для августа составляет:



Для сентября:

Выработка электрической энергии солнечной батареей в августе:

Использование валового потенциала на модуля для августа составляет:

Т.е. эффективность использования энергии солнца для получения электрической энергии с помощью солнечных батарей из двух модулей в июне составляет более 33,2 %.

Аналогичный расчет для июля месяца показывает, что эффективность использования энергии солнца для получения электрической энергии с помощью солнечных батарей из двух модулей составляет те же 33,2 %

Размещено на Allbest.ru