Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33]

страница - 24

удельным гидравлическим сопротивлением Ар/7 (кПа/м-) и длиной (высотой) аккумулятора / (м), которая требуется для использования 95 % начальной разности температур при теплообмене между воздухом и частицами. Обычно достаточно высоты сдоя в 500 мм для осуществления этого теплообмена при диаметре частиц не более 50 мм.

Важными характеристиками являются разность температур воздуха АТв на входе и выходе аккумулятора

I 508:

"^"200 100 50

, 20\ 10 5 2 1

• .ft5 0,2\

—_т

\^i25____

—150-

--

^0,3

■~~~УО,05

о0,5Уi,5г 1,м

Рис. 71. Номограмма для расчета галечного аккумулятора теплоты

И изменение температуры твердых частиц (гальки) при подводе и отводе теплоты АГт, которое принимается рав-, ным 0,5 АГв- Обычно АГв^Т-^Ю °С, и тогда АГт=3,5-^ п-5 °С.

Процедура расчета галечного аккумулятора теплоты, включает следующие стадии:

1)определение количества полезной солнечной энергии (Вт-ч/день), уловленной примыкающей к дому гелиотеплицей за день, как суммы соответствующих велиг

чин для каждого часа дня: Qnon= 2^

1=6

2)выполнение предварительного расчета аккумулятора. Принимается определенная доля полезной энергии, щ которая может быть аккумулирована за день: /Ci=0,25-f-,

.^0,35. Тогда количество энергии (Вт-ч/день), аккуму^ лируемой за день, равно QaK=/CiQnon- Среднюю мощность теплового потока (Вт) при зарядке аккумулятора можно определить по формуле

Qsap = QJn,

где п — число часов, в течение которых теплота посту-, пает в аккумулятор, ч.

Величину п можно определить на основании часовых значений плотности потока солнечной радиации. Это будет то число часов, в течение которых плотность потока поступающей солнечной радиации отличается от максимального за день значения не более чем на 25 %.

Объемный расход воздуха (mVc), поступающего в аккумулятор теплоты, равен

V, = Q3ap/(3600Ar,CJ,

где Св —удельная объемная теплоемкость воздуха, Вт-ч/(мз.°С). Требуемый объем аккумулятора теплоты, м^:

где /Сг — коэффициент, учитывающий число дней, на которые запасается энергия в аккумуляторе. Обычно К2== = 1,5^2,5;

3) определение высоты (длины) / и площади поперечного сечения /ак аккумулятора. По величине Уак нзу ходим значения / и /ак, исходя из условия, что он должен поместиться в предназначенном для него пространству. Затем определяем скорость потока воздуха и выбираем диаметр твердых частиц (гальки), а также ориентировочно принимаем допустимое гидравлическое сопротивление аккумулятора. По графику на рис. 71 определяем удельные потери давления в слое Ар// и затем рассчитываем общее сопротивление, кПа:

По этому графику также определяем то значение высоты (длины) слоя I, которое требуется для эффективного осуществления теплообмена в слое, т. е. для использования 95 % исходной разности температур воздуха и частиц. Если принятое ранее значение / меньше, чем то необходимо повторить расчет с новым значением /. Рас-


считываем потери давления в подводящем Арп и отводящем А/7от воздуховодах и определяем сопротивление аккумулятора теплоты в целом: А/>ак=АрслЧАрп+Арот. Местные сопротивления можно учесть с помощыо эквивалентной длины: /э=^4,5«пов, где п„ов — число повор> тов воздуховода.

Приведенная длина воздуховода lnp=i+h.i

Площадь солнечного коллектора для плавательного бассейна. Площадь коллектора {м2) солнечной энергии для подогрева воды в плавательном бассейне можно определить по формуле Л =Ыб, где /г=0,4-^0,6 для закрытого бассейна, & = 0,6ч-1 для открытого летнего бассейна; Лб — площадь поверхности воды в бассейне.

При проектировании гелиосистем для подогрева воды в плавательном бассейне могут быть использованы два типа коллекторов — пластмассовые без остекления и тепловой изоляции и металлические с однослойным остеклением и тепловой изоляцией. Типичные значения коэффициентов теплопотерь лежат в пределах 20— 40 Вт/(м2.°С) для КСЭ первого типа и 6—10 Вт/(м2.°С) для КСЭ второго типа.

Коэффициент поглощения солнечной энергии для пластмассового КСЭ равен 0,9—0,95, а эффективный коэффициент поглощения для КСЭ с однослойным остеклением— 0,76—0,82. Пластмассовые КСЭ практически не подвергаются коррозии, но они не выдерживают воздействия ультрафиолетового излучения в течение длительного периода. Даже если их изготовляют из пластмасс, стабилизированных по отношению к воздействию ультрафиолетового излучения, срок их службы не превышает 10 лет. Металлические коллекторы могут служить более длительный срок (до 20 .нет) при условии принятия мер по их противокоррозийной защите, в первую очередь путем правильного выбора материалов и поддержания рН теплоносителя в соответствующих пределах.

Площадь поверхности солнечного коллектора, необходимая для подогрева воды в открытом плавательном бассейне в летний период, в зависимости от типа коллектора ориентировочно может быть принята равной 50— 100 % площади водной поверхности бассейна. Более точно площадь поверхности КСЭ можно определить исходя из теплопотребления бассейна Qg, КПД КСЭ tik. количества поступающей солнечной энергии Ек и доли солнечной энергии / в покрытии тепловой нагрузки: Л

width=79

= (Зб,"/(11к£кЛ), где Qe —тепловая нагрузка за расчетный период, определяемая тепловыми потеря.ми бассейна, МДж; /— средняя доля солнечной энергии в обеспечении тепловой нагрузки; Г1к — средний КПД КСЭ; Ек — плотность потока солнечной энергии на плоскость КСЭ, МДж/м2 в день; N — число дней в расчетном периоде.

При применении прозрачного полимерного покрытия тепловые потери плавательного бассейна за каждый час использования покрытия уменьшаются: на 80 % —поте-

width=369

цлощаОь коллектора, м

30 50 70 Площадь бассейна, н^

Рис. 72. Номограмма для расчета солнечной установки для плавательного бассейна с покрытием (А) и без покрытия (Б); годовое поступление солнечной энергии (кВт-ч/м^ в год):

1 — ]490; 2 — J370; 3 — 1230; 4 — И50; 5— )030; 6 — 920

ри вследствие испарения воды, на 40 % — конвективные потери, а потери теплоты за счет излучения уменьшаются мало. Если же используются непрозрачные покрытия (пенопласт), то существенно уменьшаются все виды теплопотерь бассейна.

На рис. 72 показана номограмма для определения площади поверхности солнечного коллектора для открытого плавательного бассейна с применением теплоизолирующего покрытия (Л) и без него (Б) в районах с различным годовым количеством солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность.

Пример расчета. Для бассейна площадью 40 м^ в районе с годовым поступлением солнечной энергии 1230 кВт-ч/м^ требуемая площадь поверхности коллек-Iopa равна 17,3 м^ в случае применения покрытия для


теплоизоляции поверхности бассейна в те периоды, когда им не пользуются (ночью, в пасмурную погоду), и 55 в случае, когда покрытие не применяется. В качестве солнечного коллектора используется плоский КСЭ с од-нослойным остеклением, имеющий угол наклона к горизонту на 10° меньше широты местности, КСЭ ориентирован на юг.

Главашестая

ИЗГОТОВЛЕНИЕ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СОЛНЕЧНЫХ УСТАНОВОК

19. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ УСТАНОВОК

По сравнению с обычными системами теплоснабжения солнечные установки требуют более тщательного проектирования, конструирования элементов, монтажа и эксплуатации. Для обеспечения надежной и эффективной работы солнечных установок в течение всего расчетного периода необходимо осуществить правильный выбор гелиотехнического оборудования и материалов для его изготовления и произвести качественно работы по установке и монтажу оборудования.

Материалы для изготовления корпуса солнечного коллектора. Основными элементами активной гелиосистемы являются коллектор солнечной энергии и аккумулятор теплоты. Для изготовления этих элементов системы используются различные материалы — металлы, пластмасс сы, стекло, бетон, дерево, полимерная пленка, теплоизоляционные материалы, резина. Основным требованием к выбору материалов является требование совместимости конструкционных материалов с рабочими жидкостями при условиях эксплуатации. Особенностью работы солнечных коллекторов является воздействие на них внешней среды. Поэтому корпус коллектора, вмещающий такие конструктивные элементы, как лучепоглощающая поверхность с трубами или каналами для теплоносителя, остекление, тепловая изоляция, должен надежно защищать их от воздействия внешней среды, предохраняя от попадания влаги, пыли, вредных веществ.

Корпус коллектора может быть изготовлен из оцинкованного железа, алюминия, стеклоткани, дерева, кау-

чука, композиционных материалов и др. Выбор мате- риала осуществляется в соответствии с конструкцией и с учетом наличия материала. Так, для вакуумированного солнечного коллектора требуются трубы из высококачественного боросиликатного стекла.

• Все материалы, используемые для изготовления элементов коллектора, должны выдерживать максимальные и минимальные рабочие температуры. Внутри корпуса коллектора должно быть предусмотрено свободное пространство для расширения абсорбера, температура которого может достигать 200 °С и более (при отсутствии теплоносителя).•. . : .

Материалы для лучепоглощающей поверхности коллектора. При выборе конструкционных материалов для изготовления элементов гелиосистем необходимо учитывать их совместимость с рабочими жидкостями. При этом для предотвращения коррозии необходимо учитывать следующие рекомендации.

Алюминий нельзя применять в случае прямого контакта с водопроводной водой (рН = 5-=-9) без ее химической обработки и добавления ингибитора коррозии. Он может применяться при прямом контакте с дистиллированной или деионизированной водой, содержащей ингибитор коррозии при условии отсутствия контакта с л^елезом или медью, которые, обладая менее положительным электродным потенциалом, образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, алюминий может работать с безводными органическими жидкостями. Скорость воды и водных растворов в трубопроводах не доллчна превышать 1,25 м/с.

Медь и ее сплавы мол<но применять при прямом контакте с дистиллированной и деионизированной водой или с водопроводной водой с низким содержанием хлоридов, сульфатов и сульфидов, а также с безводными органическими лшдкостями. Медь нельзя применять в следующих случаях:

1)при прямом контакте с водными растворами с высоким содержанием сульфида водорода, хлоридов и сульфатов;

2)при прямом контакте с водой и с водными растворами при скорости их движения более 1,25 м/с и при рН до 5.-

Сталь рекомендуется применять при прямом контакте с дистиллированной и деионизированной водой или




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33]

© ЗАО "ЛэндМэн"