Ознайомлення із дією сонячних електростанцій баштового типу. Визначення сонячної радіації та питомої теплопродуктивності установки. Оцінка показників системи гарячого водопостачання. Аналіз ефективності використання геліоустановки й визначення її площі.
І за різними оцінками запаси традиційної для нас нафти закінчаться через 40-50 років, газу й камяного вугілля трохи пізніше. І тоді виникне гостра необхідність у пошуку нових поновлюваних джерел енергії. До них належать: сонячна, вітрова, океанічна, гідроенергія рік, геотермальна енергія, енергія біомаси. У підсумку можна сказати, що уся промисловість використовує енергію Сонця. У цей час одним із лідерів практичного використання енергії Сонця є Швейцарія , де побудовано близько 3000 геліоустановок на кремнієвих фотоперетворювачах потужністю від 1 до 1000 КВТ і сонячних колекторних обладнань для одержання теплової енергії.У центрі станції стоїть вежа заввишки від 18 до 24 метрів (залежно від потужності та інших параметрів висота може більше або менше), на вершині якої резервуар із водою. Також у цієї вежі перебуває насосна група, що доставляє пару на турбогенератор, які перебувають поза вежею. По колу від вежі на деякій відстані розташовуються геліостати. Площадка Solar-1 займає земельну ділянку площею 0,31 км2 у формі еліпса з осями 685 і 585 м. Дзеркальна система Solar-1 складається з 1818 геліостатів загальною площею 73,2 тис. м2.2.1 Сумарна сонячна радіація, що надходить на горизонтальну і похилу поверхню а) величина сонячної енергії, що надходить на горизонтальну поверхню, у середньому за день місяця: Н=Н0•(а b• )•S•3,6•103, Н - сумарна енергія на горизонтальній поверхні; Н0 - еталонне значення сумарної енергії, Н0=1360 ; S i S0 - дійсна й можлива тривалість сонячного сяйва відповідно, год.; а і b - сталі коефіцієнти.2.1.1 розраховуємо рівень сонячної енергії по місяцях, враховуючи, що 1 КВТ•год=3,6 МДЖ. Рівень сонячної енергії по місяцях, березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень Н 16 24,1 32,5 36,1 36,6 32,7 22,2 15,8 б) рівень сонячної енергії, що надходить на похилу поверхню в середньому за день даного місяця: Нт=Н•R? Значення величини R? ?, березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень 2.1.3 розраховуємо середній щоденний рівень сонячної енергії, що відповідає кожному куту нахилу по місяцях.Q =FR•(Hi•(??)•R?i-UL•S•(Твх-Т0)•3,6•10-3), де FR - коефіцієнт, повязаний з ефективністю перенесення тепла від пластини колектора до рідини, що відводить тепло, FR=0,89; (??) - наведена поглинальна здатність, що враховує результуючий вплив оптичних властивостей матеріалів колектора, (??)=0,7; UL - коефіцієнт теплових втрат, що враховує можливі сумарні втрати з одиниці площі колектора, UL= 6 ; S - дійсна тривалість сонячного сяйва; Т0 - температура навколишнього повітря; Твх - температура на вході в колектор: Твх= , Тб - температура води в баку-акумуляторі до кінця дня, Тб=358 К. Проводимо розрахунки денної питомої теплопродуктивності геліоустановки для кутів нахилу 20, 30, 40, 50 і 60 градусів і зводимо результати у табл.Q = Q •N•(p)S, , де N - кількість днів даного місяця; (p)S - забезпеченість (імовірність) сонячного сяйва у даний місяць.Q = Q •N, МДЖ, де Q - необхідна кількість енергії для нагрівання води за місяць; Q - необхідна кількість енергії для нагрівання води у день, Q =260 ; N - кількість днів у місяці.Q - необхідна кількість енергії для нагрівання води в день, ; Розраховуємо необхідну площу геліоустановки у кожному місяці за оптимального кута нахилу. Необхідна площа геліоустановки у кожному місяці, м2 місяць березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень площа, м2 26,8 20,7 18,3 17,5 16,8 15,7 19,6 21,8 За необхідною площею геліоустановки визначаємо кількість сонячних колекторів, приймаючи , що один колектор опалювального устаткування має площу S=1,2 м2. Необхідна кількість колекторів у кожному місяці показники місяці За сезон березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтеньДля вибору оптимальної площі робимо оцінку енергетичних показників кожного варіанта, тобто розглядаємо енергетичні показники для кожної площі, рекомендованої в табл. 2.5.2.Оскільки кут нахилу прийнятий з умови максимального вироблення теплової енергії, то за оптимізації площі геліоустановки використання потенційної енергії не досліджуємо. Однак оцінюємо частку потенційної енергії, яка використовується геліоустановкою за прийнятого оптимального кута нахилу: К = , де - сума інтенсивностей сонячної енергії на похилій поверхні за оптимального кута нахилу в середньому за день місяця у проміжку березень-жовтень; - сума інтенсивностей сонячної енергії на похилій поверхні за найближчого до оптимального кута нахилу в середньому за день місяця у проміжку березень-жовтень. Отже, за прийнятого нами оптимального кута нахилу (60°) енергія буде повністю використовуватися геліоустановкою. 2.6.2 Коефіцієнт використання енергії, яка виробляється геліоустановкою Вироблена енергія і коефіцієнт використання енергії, яка виробляється геліоустановкою площа, м2 березень квітень травень червень липень серпень вересень жовтень За сезонРозрахунки також проводимо для кожного місяця за різної площі геліоустановки.Згідно наших розрахунків найбільший коефіцієнт забезпеченості споживач
План
Зміст сонячний геліоустановка водопостачання баштовий
Завдання
Вступ
1. Сонячні електростанції баштового типу
2. Розрахунок геліоустановки
2.1 Сумарна сонячна радіація, що надходить на горизонтальну і похилу поверхню
