Расчеты солнечного коллектора

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Определение срока окупаемости и годовой экономии топлива.Годовая экономия топлива, т у.т., обеспечиваемая использованием солнечной энергии, определяется по формуле (2.6.1):

Расчёт суточной тепло производительности и степени замещения топлива солнечной энергией.

Вследствие нестабильности поступления солнечной энергии системы солнечного отопления должны работать с дополнительным источником энергии, обеспечивающим 100 % тепловой нагрузки. Экономически целесообразно покрывать за счёт солнечной энергии лишь определенную долю год f_ГОД годовой тепловой нагрузки Q^H

горячего водоснабжения, Остальную часть тепловой нагрузки должен обеспечивать дополнительный источник энергии. f _ГОД принято считать равным 0,6. Удельный объём аккумулятора теплоты водяного V=0.05 м³ на 1 м² площади поверхности коллектора.

Расчёт необходимой площади поверхности коллекторов. Основное влияние на величину F_к,оказывают характеристики коэффициент теплопередачи коллектора, объём аккумулятора теплоты и метеоусловия. Площадь поверхности, м², необходимую для обеспечения требуемой величины f_год, определяется по формуле (3.6.4.1):

F_k=Ө*Q_H /E_K(3.6.4.1)

Для определения окончательного расчётного значения площади поверхности коллектора F_РАСЧ.К.,м², применяем формулу (3.6.4.2):

F_{к.расчен.}=F_К/е_к*е_ак(3.6.4.2)

Где ε_к, -поправочные коэффициенты, влияния характеристик коллектора, и удельного объема бака- аккумулятора. Определяются по рисунку равные 1,19 и 0,98 соответственно.

Сравнение солнечной энергии с ветряной энергии

Сфера экономического применения солнечной энергии, конечно, уже, чем ветровой, по сути, здесь речь идет пока лишь о теплоснабжении. Но и это немало, учитывая, сколько средств – ресурсных и финансовых, тратится в Казахстане на теплоснабжение. Притом, что КПД использования топлива в системах теплоснабжения низок; эффективность систем коммунального теплоснабжения городов – всего 50–60 проц.

Ветер относят к возобновляемым, или альтернативным, источникам энергии. Его преимущества очевидны: ветер дует всегда и везде, его не надо «добывать».

Во время дождя плоские солнечные коллектора очень быстро охлаждаются. А после дождя, когда воздух очищен от пыли и аэрозолей инсоляция повышена, и в то же время, поскольку плотность влажного воздуха меньше, чем сухого, при одинаковых условиях, т.к. молекулярная масса паров воды меньше, чем средняя молекулярная масса воздуха, «работоспособность» ветра понижается.

Кроме того сила ветра влияет на возможность гелиооборудования принимать и сохранять аккумулированную солнечную энергию. Так чем сильнее ветер, тем больше потери тепла из плоских солнечных коллекторов, а также меньшее количество солнечного излучения проникает в солнечный коллектор.

Если небо облачное, то вода (теплоноситель) в плоском солнечном коллекторе, когда Солнце «выходит» из-за туч на непродолжительное время не всегда успеет нагреться до рабочей температуры. Поэтому когда Солнце «заходит» за тучу, теплоноситель остывает, без аккумулирования теплоты, например, водяным баком-аккумулятором. При определенной периодичности чередования солнечных и пасмурныхпериодов в течение дня аккумулятор может и не восполнить запас теплоты.

Климат в Казахстане предопределяет повышенную сезонную потребность населения в отдельных видах энергии. При относительно стабильном спросе в течение всего года на механическую и электрическую энергии, летом резко возрастают расходы воды и искусственного холода, а зимой громадный дефицит тепла.

Тем не менее солнце , как и другие альтернативные источники возобновляемой энергии, остаётся относительно перспективным. Правда, по прогнозам специалистов, в ближайшие десятилетия «первую скрипку» в мировой альтернативной энергетике начнёт играть солнечная, а не ветряная энергия. Преимущества солнечной энергетики понятны — это в перспективе более компактные и менее материалоёмкие системы, а солнце — относительно стабильный и предсказуемый источник энергии.

Заключение

Использование возможностей солнечной энергетики для снабжения зданий и сооружений горячим водоснабжением является одним из перспективных направлений экономии энергоресурсов. На основании проведенной работы и рассмотренных выше солнечных коллекторов можно сделать следующие выводы:

1) Обзор гелиоколлекторов показал, что существуют солнечные коллекторы различных размеров и конструкций в зависимости от их применения они могут обеспечивать хозяйство горячей водой для бытовых нужд, для горячего водоснабжения и поддержания отопления, либо использоваться для предварительного нагрева воды для существующих водонагревателей. В настоящее время рынок предлагает множество различных моделей коллекторов, внедрение которых обеспечивает достижение поставленной задачи.

2) Оценка различных вариантов размещения солнечных коллекторов показывает, что гелиоколлекторы могут использоваться как для новых зданий, так и для переоборудование старых. Они могут быть установлены к существующим или несколько видоизмененным наружным стенам или крышам домов, на пристройку к зданию (крыльцо, гараж, новое крыло). Или же возможно строительство сооружения для размещения солнечных коллекторов отдельно от здания. Возможно расположение, как на горизонтальной, так и на наклонной поверхности. Всё это свидетельствует о том, что установка коллекторов не требует определенного местонахождения, следовательно, есть возможность внедрения системы на любое здание и сооружение.

3) Было выделено основное направление совершенствования гелиосистем - это поиск таких технологий и таких конструктивных решений, который сочетали бы высокую эффективность работы солнечного коллектора с малыми затратами на него и, следовательно, на гелиоустановку в целом. Этого можно добиться с помощью создания новых высокоэффективных технологий преобразования солнечной энергии в тепловую и электрическую энергию. Провести энергетическую оптимизацию, позволяющую свести к минимуму потери энергии в процессе её преобразования и аккумулирования. Но также, следует отметить, что повышение эффективности элементов солнечного коллектора связано с усложнением их конструкции и удорожанием, что отрицательно сказывается на технико-экономических параметрах гелиосистем и является основным сдерживающим фактором их широкого применения.

Список использованной литературы

1. Болотов А.В. Конспект лекций по дисциплине «Неисчерпаемые и возобновляемые энергетические ресурсы». - Алматы: АЭИС, 2007.

2. Бринкворт Б. Дж. Солнечная энергия для человека. - М.: Мир, 1976.

3. 20. Соминский М.С. Солнечная электроэнергия. - М.: Наука, 1965.

4. А. И. Капралов Рекомендации по применению жидкостных солнечных коллекторов. ВИНИТИ, 1988

5. Г. В. Казаков Принципы совершенствования гелиоархитектуры. Свит, 1990

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 921; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 45

Мы поможем в написании ваших работ!