Создан заказ №1935338
12 апреля 2017
Департамент образования и науки Костромской области Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Костромской автотранспортный колледж» Специальность 23
Как заказчик описал требования к работе:
При выборе задания . Последняя и предпоследняя цифра Шифра. Шифр 63.
Фрагмент выполненной работы:
Департамент образования и науки Костромской области
Областное государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
«Костромской автотранспортный колледж»
Специальность 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые
источники энергии»
Выполнил:
Студент ___________ ____________ Петров А.А.
группа подпись Ф.И.О.
Проверил:
Преподаватель ___________ ____________ Иванов И.И.
должность подпись Ф.И.О.
Кострома 2017 г.
Задание
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=7℃ до tгор=43℃, подобрать вид и число коллекторов солнечной энергии промышленного производства. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Рассчитать и построить график зависимости изменения температуры воды в баке в течение суток, принимая, что ежедневно в 6:00 ч бак полностью заполняется свежей водой с температурой tхол. Определить часы допустимого разбора нагретой воды с температурой (tгор-6)℃ для расчетного месяца сентябрь. 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:
. Географическая широта места расположения населенного пункта L=57,6266 (по таблице 1П).
2. Плотность лучистого теплового потока (инсоляция): qлпр=80 Вт/м2 (по рисунку 1П).
Величина εлрас=0,377 (по таблице 2П).
3. Выбираем коллектор солнечной энергии (КСЭ) марки «Сокол-А» (Россия). Данные коллектор обладает следующими характеристиками: длина a=2007 мм, ширина b=1007 мм, высота δ=100 мм, площадь fк=2,02 м2 (по таблице 3П).
4. Показатели энергетической эффективности КСЭ: оптический КПД КСЭ ηопт=0,85, коэффициент тепловых потерь в коллекторе kКСЭ=3,5 Вт/(м2∙К) (по таблице 4П).
5. Выбираем относительную высоту бака:
εh=hd=1,5
Рассчитаем габариты бака-аккумулятора:
d=34Vбπεh=34∙1,5∙3,14∙1,5=3,046 м
h=34Vбεh2π=34∙1,5∙1,523,14=1,626 м
6. Задаёмся коэффициентами теплоотдачи:
α1=400Втм2∙К
α2=12Втм2∙К
Коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала (ДВП) (по таблице 5П):
λиз=0,058Втм∙К
Коэффициент теплопередачи.
При δизλиз=0
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+0+112-1=11,65
При δизλиз=0,5
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+0,5+112-1=1,71
При δизλиз=1,0
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+1,0+112-1=0,92
При δизλиз=1,5
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+1,5+112-1=0,63
При δизλиз=2,0
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+2,0+112-1=0,48
При δизλиз=2,5
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+2,5+112-1=0,39
При δизλиз=3,0
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+3,0+112-1=0,32
Построим график:
По графику принимаем δиз/λиз=3,0.
Таким образом, оптимальная толщина изоляции:
δиз=3,0∙λиз=3,0∙0,058=0,174
Коэффициент теплопередачи:
kб=1α1+δизλиз+1α2-1=1400+0,1740,058+112-1=0,324
Площадь теплопередающей поверхности:
Fб=πd+δизh+πd+2δиз22=3,14∙3,046+0,1741,626+
+3,14∙3,046+2∙0,17422=34,55 м2
Зададимся числом КСЭ n=60∙V=60∙1,5=90 шт.
Площадь теплообменной поверхности КСЭ:
Fк=fкn=2,02∙90=181,89 м2
7. Определим температуру в баке-аккумуляторе после его нагрева в течение светового дня.
qл=qлпр1+εлрас=80∙1+0,377=110,142Втм2
По таблице 6П определяем среднюю дневную температуру окружающей среды:
tокрдн=16,5℃
По таблице 7П определяем продолжительность светового дня:
τсв=13 ч 10 мин=47400 с
Рассчитаем объём теплоизоляции:
Vиз=πd+δизδизh+d2=
=3,14∙3,046+0,174∙0,174∙1,626+3,0462=5,843 м3
По условию задачи, в виду малости термического сопротивления металлической стенки бака:
Vстcстρст=0
По таблице 5П определяем:
cиз=2,512кДжкг∙К
ρиз=150кгм3
Q=Vбcводыρводы+Vизcизρиз=1,5∙4,19∙103∙1000+
+5,843∙2,512∙103∙150=8,5∙106ДжК
Определим температуру в баке-аккумуляторе после его нагрева в течение светового дня:
tгор=tокрдн+tхол-tокрдн-qлFкηоптkкFк+kбFбe-kкFк+kбFбQτсв+qлFкηоптkкFк+kбFб=
=16,5+7-16,5-110,142∙181,89∙0,853,5∙181,89+0,324∙34,55×
×e-3,5∙181,89+0,324∙34,558,5∙106∙47400+110,142∙181,89∙0,853,5∙181,89+0,324∙34,55=41,83℃
Рассчитаем температуру в баке-аккумуляторе при различном количестве труб.
При n'=0,5n=45
tгор=tокрдн+tхол-tокрдн-qлFкηоптkкFк+kбFбe-kкFк+kбFбQτсв+qлFкηоптkкFк+kбFб=
=16,5+7-16,5-110,142∙90,945∙0,853,5∙90,945+0,324∙34,55×
×e-3,5∙90,945+0,324∙34,558,5∙106∙47400+110,142∙90,945∙0,853,5∙90,945+0,324∙34,55=36,73℃
При n''=2n=180
tгор=tокрдн+tхол-tокрдн-qлFкηоптkкFк+kбFбe-kкFк+kбFбQτсв+qлFкηоптkкFк+kбFб=
=16,5+7-16,5-110,142∙363,76∙0,853,5∙363,76+0,324∙34,55×
×e-3,5∙363,76+0,324∙34,558,5∙106∙47400+110,142∙363,76∙0,853,5∙363,76+0,324∙34,55=42,99℃
При n'''=3n=270
tгор=tокрдн+tхол-tокрдн-qлFкηоптkкFк+kбFбe-kкFк+kбFбQτсв+qлFкηоптkкFк+kбFб=
=16,5+7-16,5-110,142∙545,67∙0,853,5∙545,67+0,324∙34,55×
×e-3,5∙545,67+0,324∙34,558,5∙106∙47400+110,142∙545,67∙0,853,5∙545,67+0,324∙34,55=43,09℃
Построим график:
По графику определяем, что для нагрева заданного количества воды, до необходимой температуры требуется КСЭ в количестве n=180 шт.
8. Максимально возможная температура воды в баке:
tгор=tокрдн+qлFкηоптkкFк+kбFб==16,5+110,142∙363,76∙0,853,5∙363,76+0,324∙34,55=43,02℃
9. Снижение температуры воды в баке-аккумуляторе.
Зададимся значением δtокр=7℃
Тогда температура в ночное время:
tокрночн=tокрдн-δtокр=16,5-7=9,5℃
Aохл=kбFбQ=0,324∙34,558,5∙106=1,319∙10-6
Время охлаждения:
τохл=24-τсв=86400-47400=39000 с
Снижение температуры в баке:
δtохл=tгор-tокрночн1-e-Aохлτохл=43-9,51-e-1,319∙10-6∙39000=
=1,681℃
10...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
13 апреля 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Департамент образования и науки Костромской области
Областное государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
«Костромской автотранспортный колледж»
Специальность 23.docx
2018-04-20 17:53
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
отлично все выполнено, все
в срок. написано грамматно, препод не смог придраться, спасибо автору за хорошую оценку, обращусь ни раз. или спасибо за то что не предрался за не выложенные методички в срок в полном объеме.. за понимание отдельный Плюс
Хочешь такую же работу?
300 ₽
