Определение цели

1. Проектируется новая система солнечных коллекторов.

2. Потребителем тепла является горячее водоснабжение.

3. Место для расположения массива коллекторов – двускатная крыша.

Основными критериями, при которых было решено ставить солнечные коллекторы, явилось следующее:

1. происходит ежедневный расход горячей воды с температурой 40-450С от 200 литров и выше;

2. дом используется круглогодично, на территории отсутствует газовые магистрали.

5.2 Расчет параметров вакуумного солнечного коллектора с термотрубками

Определение площади солнечных коллекторов.

Основная задача определение площади солнечного коллектора сводится к определению количества тепла необходимого для системы. Когда будет получена цифра, определяющая необходимое тепло, можно приступать к расчету количества трубок вакуумного солнечного коллектора. Данную задачу решаем на базе тепла, которое необходимо для системы горячего водоснабжения.

Подсчет количества тепла необходимого для обеспечения семьи из 2 человек горячей водой.

Определение, на сколько градусов должна повыситься температура воды и ее объем. Семья - 2 человека.

По эмпирическим данным на среднего человека расходуется в день 50 литров воды. Суммарный объем емкостного нагревателя надо рассчитывать из расчета 1,5…2 суточной потребности.

Соответственно,

Gтр(50·2)·1,5=150 л

Средняя температура входящей воды tвх= 5°С. Она должна быть нагрета до tкон=40°С

Δt=40-5=35°С.

Определяем количество энергии необходимой для нагревания этого количества воды.

Учитываем, что для нагрева одного литра воды на один градус надо затратить энергию равную 1 ккал.

Qнеобх=150 л·35°C = 5250 ккал.

Для перевода данной энергии в кВт·ч воспользуемся следующей формулой

Qнеобх/859,8=5250/859,8=6,105 кВт·ч (1 кВт·ч = 859,8 ккал)

Определяем количество энергии, которая может поглощаться и преобразовываться в тепло солнечными коллекторами.

Количество энергии, поглощаемой солнечным коллектором, зависит от усредненного облучения солнцем, значения которых, приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Облучение солнцем.

Солнечный коллектор способен поглощать до 80% энергии солнца.

Значение передачи поглощенной энергии вакуумными трубками равно

P1=0,68· 0,8 = 0,544 кВт·ч/день

P2=1,52· 0,8 = 1,216 кВт·ч/день

P3=2,93· 0,8 = 2,344 кВт·ч/день

P4=4,38· 0,8 = 3,504 кВт·ч/день

P5=5,05· 0,8 = 4,04 кВт·ч/день

P6=5,70· 0,8 = 4,56 кВт·ч/день

P7=5.95 · 0,8 = 4,76 кВт·ч/день

P8=4,01· 0,8 = 3,208 кВт·ч/день

P9=2,65· 0,8 = 2,12 кВт·ч/день

P10=1,43· 0,8 = 1,144 кВт·ч/день

P11=0,84· 0,8 = 0,672 кВт·ч/день

P12=0,48· 0,8 = 0,384 кВт·ч/день

площади поглощения коллектора для данного месяца.

Площадь поглощения вакуумной трубки диаметром 58 и длиной 1800 мм составляет 0,08 м2

Соответственно одна трубка способна получать и передавать солнечное тепло в размере

S1=P1·0,08= 0,544·0,08=0,0435 кВт·ч

S2=P2·0,08= 1,216·0,08=0,0973 кВт·ч

S3=P3·0,08= 2,344·0,08=0,188 кВт·ч