выполнено на сервисе Автор24

Студенческая работа на тему:

Для солнечной водонагревательной установки с рабочим объемом бака Vб=1 5 м3 которая расположена в районе города Ярославль и служит для нагрева воды от температуры tхол=12 ℃ до tгор=38 ℃

Контрольная работа Теплоэнергетика и теплотехника

Создан заказ №1819831

12 марта 2017

Для солнечной водонагревательной установки с рабочим объемом бака Vб=1 5 м3 которая расположена в районе города Ярославль и служит для нагрева воды от температуры tхол=12 ℃ до tгор=38 ℃

Как заказчик описал требования к работе:

Выполнить контрольную по теплоэнергетике и теплотехнике за 2 дня в двух вариантах. Пишите сразу сколько будет стоить контрольная.

Фрагмент выполненной работы:

Для солнечной водонагревательной установки с рабочим объемом бака Vб=1,5 м3, которая расположена в районе города Ярославль и служит для нагрева воды от температуры tхол=12 ℃ до tгор=38 ℃, подобрать вид и число коллекторов солнечной энергии промышленного производства. Рассчитать и построить график зависимости изменения температуры воды в баке в течение суток, принимая, что ежедневно в 600 ч бак полностью заполняется свежей водой с температурой tхол. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Определить часы допустимого разбора нагретой воды с температурой (tгор-6 ℃) для расчетного месяца август. Исследовать влияние толщины тепловой изоляции бака, выполненной из ДВП, на величину тепловых потерь, подобрав оптимальную (по теплотехническому критерию) толщину изоляции. Определить КПД и отдельные характеристики экономической эффективности установки. Решение: . Определим географическую широту места расположения населенного пункта (по таблице 1П методических указаний) L=57,6266 град. сев. широты. 2. Определим плотность лучистого теплового потока (инсоляцию), для заданного месяца и широты расположения населенного пункта (по рисунку 1П методических указаний) qлпр=140Втм2. 3. Определим величину εлрас, для заданного месяца и широты расположения населенного пункта (по таблице 2П методических указаний) εлрас=0,34. 4. Выберем коллектор солнечной энергии (КСЭ) (по таблице 3П методических указаний): тип коллектора – Сокол-А (Россия); длина коллектора a=2007 мм; ширина коллектора b=1007 мм; высота коллектора δ=100 мм; площадь коллектора fк=a∙b=2,02 м2. 5. Определим показатели энергетической эффективности КСЭ (по таблице 4П методических указаний): оптический КПД ηопт=0,85; коэффициент тепловых потерь в коллекторе kксэ=7 Втм2∙К. 6. Рассчитаем габариты бака-аккумулятора: диаметр d=34∙Vб∙π∙εh=34∙1,5∙3,14∙2=3,35 м; высота h=34∙Vб∙εh2π=34∙1,5∙223,14=1,97 м. В расчетах принято εh=2 (рекомендуемый диапазон 1,5 .. 2,5). 7. Вычислим площадь теплоотдающей поверхности бака-аккумулятора Fб=π∙d+δиз∙h+π∙d+2∙δиз22= =3,14∙3,35+0,1∙1,97+3,14∙3,35+2∙0,122=41,15 м2. 8. Задаемся в первом приближении числом коллекторов солнечной энергии n, принимая ориентировочно n=30…60∙V=40∙1,5=60 шт.м3 воды в баке. 9. Рассчитаем площадь теплообменной поверхности КСЭ Fк=fк∙n=2,02 ∙60=121,2 м2. 10. Определим коэффициент теплопередачи от нагретой воды в баке через его теплоизолированную стенку к воздуху kб=1α1+δизλиз+1α2-1, где α1=450 Втм2∙К – коэффициент теплоотдачи от воды в баке к внутренней поверхности; α2=15 Втм2∙К – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции бака к окружающему воздуху; λиз=0,058Втм2∙К – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала (выбран по таблице 5П); δиз – толщина слоя изоляции бака. Для определения оптимальной толщины тепловой изоляции δиз бака при выбранных значениях α1 и α2 вычислим kб при нескольких значениях термического сопротивления слоя теплоизоляции бака δизλиз=0;0,1;0,25;0,5;1,0;1,5;2,0 м2∙КВт, постоим графики зависимости kб=fδизλиз (рис. 1). Рис. 1 График kб=fδизλиз Анализируя полученную зависимость, найдем значение термического сопротивления изоляции δиз=0,058 м, при котором возможное дальнейшее увеличение толщины изоляции уже не приводит к существенному (более чем на 5%) снижению коэффициента теплопередачи kб (соответствует δизλиз=1). Определенному δиз=0,058 м соответствует kб=0,9356. 11. Рассчитаем температуру воды в баке-аккумуляторе после его нагрева в течение светового дня tгор=tокрдн+tхол-tокрдн-qлFкηоптkкFк+kбFбexp-kкFк+kбFбQτсв+ +qлFкηоптkкFк+kбFб, где tокрдн=23 ℃ - средняя дневная температура окружающей среды в г. Ярославль (по таблице 6П методических указаний); τсв=15-40 ч-мин=56400 с – продолжительность светового дня (по таблице 7П методических указаний); Q=qлFкηопт=140∙121,2∙0,85=14423 Вт=14,4 кВт. Тогда tгор=23+12-23-140∙121,2∙0,857∙121,2+0,9356∙41,15 ∙ ∙exp-7∙121,2+0,9356∙41,15 14423∙56400+ +140∙121,2∙0,857∙121,2+0,9356∙41,15 =39,26 ℃. Сравнивая полученное в данном расчете значение горячей воды (39,26 ℃) со значением горячей воды, заданным по условию (38 ℃) принимаем решение, что значение n требует уточнения. Для этого зададимся новыми значениями числа КСЭ n: n'=0,5n, n''=2n, n'''=3n и, повторяя вычисления tгор, построим график зависимости tгор=f(n) (рис...Посмотреть предложения по расчету стоимости