месячной тепловой нагрузки Q" необходимо рассчитывать по п. 16.4.

С помощью зависимостей / от 9 можно решать две задачи: а) определение годовой величины /год при заданной площади поверхности КСЭ F; б) определение площади F, обеспечивающей заданное значение /год. Последовательность решения первой задачи: для расчетного периода (год, сезон, месяц) определяют и вычисляют параметр 0; по рис. 16.16 находят /од; рассчитывают годовые (месячные) количества полезной энергии ССТ и энергии бдиэ> подводимой от топливного источника:

Qo =/годег и бдиэ = (1 -/год)е;,"-

Площадь поверхности КСЭ, необходимую для обеспечения требуемой величины /„д, определяют по формуле:

д,кг/(мдень) ЮО

(16.23)

Пример ориентировочного расчета ССГВ круглогодичного действия в Кишиневе с потреблением горячей воды Fr в = 4,8 м/день. Тепловая нагрузка за год равна:

2„ = 365К,.„рСр(Г,..-Г,.,) = = 365 •4,8-103-4,19(45 - 10) = 257 ГДж/год.

Принимаем /од = 0,5. По табл, 16.1 определяем годовой приход солнечной энергии Е = 4,72 ГДжДм • год). Коэффициент пересчета Л =1,1 и E = RE= 5,2 ГДжДм • год). По рис. 16.16 находим 0 = 0,843. Тогда F = = 0,843-257/5,2 = 41,7 м и объем аккумулятора тепла Fa, = 0,05F, = 2,1 м

Величину м, можно также рассчитать по формуле

Fx = e„/?c- (16.24)

Тепловая нагрузка Q„ и удельная теплопроизводительность системы сильно изменяются в течение года, поэтому формула (16.23) дает лишь ориентировочные значения F.

16.6. Расчет сезонных систем горячего водоснабжения

1. Площадь поверхности КСЭ для сезонной ССГВ, работающей с апреля по сентябрь, можно упрощенно определить по формуле

F, = F,.A0,.Ti.)> (16.25)

где средний суточный расход горячей воды, л/день; - среднесезонная суточная удельная производительность системы по горячей воде, лДм • день);

Рнс. 16.17. Заввснмость удельной суточной проазводнтельности систем солнечного горячего водоснабжения от суточного суммарного поступления солнечной энергии иа горизонтальную иоверхиость

Г) = 0,8 - 0,85-коэффициент, учитывающий теплопотери трубопроводов.

2. Величину (г.в следует определять в зависимости от суточного поступления солнечной энергии Е на горизонтальную поверхность по рис, 16.17.

3. Если в системе не предусмотрен резервный источник теплоты, то расчет ССГВ ведется по величине Е для апреля, но при этом в летние месяцы будет возникать неиспользуемый избыток теплоты. Если же резервный источник теплоты предусмотрен, то расчет ССГВ ведется для июня, тогда в остальной период года система обеспечит долю /р нагрузки, а резервный источник даст (1 -/ср)бг.в теплоты.

4. Пример расчета сезонной ССГВ в Кишиневе: F., = 4,8 м7день, Гг.з = 45°С и Г., = = 15°С. Выбираем КСЭ типа НПК-2, Р = = Ф-15° = 32°.

Вычислим F и экономию топлива. По табл. 16.1 определяем £ = 15,84 МДжДм-день) (апрель) и 23,62 МДжДм • день) (июнь). По рис. 16.17 находим з.в - 52,5 л/день (апрель) и 80 л/день (июнь) на 1 м площади КСЭ.

По формуле (16.23) находим F = 107,6 м (апрель) и 70,6 м (июнь). При отсутствии ДИЭ целесообразно использовать КСЭ с f = = 107,6 м а при наличии ДИЭ = 70,6 м Месячные величины/равны:/у = 0,66,/у = 0,83, /vi =/vn = 1 /vm = 082, /х = 0,61, а средняя за сезон величина f = 0,82.

Объем аккумулятора V = 0,05F, = 3,5 м. Расход энергии от ДИЭ за сезон составит бдиэ = (1 - 0,18110 = 19,8 ГДж.

Рис. 16.18. Номограмма для определении среднемесячного суточного поступления солнечной энергии £, на поверхность КСЭ с оптимальным углом наклона и ориентацией

Экономия топлива (при КПД теплогенератора Л... = 0,55):

бгв-бдиэ 110-19,8

еЛт.г 29,33-0,55

= 6,16 ту.т/год.

66 62 58 54 50 46 4Z 38 (f,zpad

Расчетные номограммы для базовой системы ССГВ. Базовая система ССГВ: плоский КСЭ типа НПК-2 с KJц = 6,Ъ ЪтЦы-К), Г.н = 35°С, р = ф - 15°, р = 0,2; водяной аккумулятор теплоты с = 0,05 м/м, К = = 1 ВтДм-К), К,р = 0,3 ВтДм-К), = 1 м/м\ избыток полезной теплоты отсутствует.

Уточненный расчет сезонных систем ССГВ может быть выполнен по номограммам (рис. 16.18 и 16.19).

По исходным данным (ф, Е и EJE) для апреля и по номограмме на рис. 16.18 определяют Е при Р = ф - 15°.

По исходным данным (ф, Е, Е, Г„ и по номограмме на рис. 16.19 определяют F.

Пример расчета сезонной ССГВ. По номограмме на рис. 16.18 при ф = 47° для июня [£• = 23,62 МДж/(м • день)] получим Е = = 22 МДж/(м • день), а по номограмме на рис. 16.19 по известным величинам ф, Е, Е и Г„ = 19,2°С при суточной тепловой

Рис.

66 62 58 54 50 46 41 38 (f, град 10,0 15,0 20,0 25,0 30.0 35,0 40,0 16.19. Номограмма для определения площади поверхности КСЭ для сезонных систем солнечного горячего водоснабжения

6 8 Ю 12.

0,5 го 1,5 2,0

о 15 SO 45 60,град

В т /О ЮЗ 3

Рнс. 16.20 Графшсн для онределення поправочных коэффиир1ентов е„ е„, е, е.

нагрузке = V pCpAT= 4,8-4,19(45-15) = = 603 МДж/день находим = 72 м. Расхождение с расчетом порядка 2%.

16.7. Уточнение теплового расчета ССТ с учетом действительных характеристик системы

Для систем солнечного отопления и ССТ круглогодичного действия предварительный расчет следует выполнять с помощью зависимостей / от 0, приведенных на рис. 16.16. Основное влияние на величину оказывают характеристики КСЭ, объем аккумулятора тешюты и метеоусловия. При разработке метода расчета принят КСЭ типа НПК-2 с К/у\-= 6,3 ВтДмК).

При применении КСЭ с другим значением KJx\ расчетную величину F, необходимо разделить на поправочный коэффициент е, который можно определить по рис. 16.20, а. Влияние удельного объема аккумулятора тепла (для базового варианта принят = 0,05 м/м) на величину F, можно учесть с помощью поправочного коэффициента (рис. 16.20,6).

При значительном отклонении угла наклона КСЭ от оптимального значения „„г и ази-

мута КСЭ от а = 0 (южное направление) величину F необходимо увеличить с учетом поправочных коэффициентов ер и (значения ер для ф = 50° с.ш. приведены на рис. 16.20,в, а значения коэффициента е-на рис. 16.20, г).

Окончательное расчетное значение площади поверхности КСЭ равно:

При выборе солнечных систем следует пользоваться табл. 16.7.

Расчет и выбор вспомогательного оборудования (теплообменников, насосов, вентиляторов, ДИЭ, расширительного бака, системы регулирования и т.п.) ведется по общепринятым методикам.

Подробный тепловой расчет ССТ может быть выполнен по методам/- и Ф - /-кривой*.

Гидравлический расчет ССТ выполняется в соответствии с рекомендациями гл. 10. Технико-экономические расчеты и сравнения вариантов ССТ ведутся по приведенным затратам.

* У. Бекмаы, С. Клейн, Дж. Даффи. Расчет систем солнечного теплоснабжения.-М.: Энергоиздат, 1982.