Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30171
Назва: Теплопродуктивність системи сонячного гарячого водопостачання
Інші назви: Thermal performance of the solar hot water supply system
Автори: Грушицький, Олександр Вікторович
Hrushytskyi, Oleksandr
Приналежність: ТНТУ імені Івана Пулюя
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Бібліографічний опис: Грушицький О.В. Теплопродуктивність системи сонячного гарячого водопостачання : дипломна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“/ О. В. Грушицький. — Тернопіль: ТНТУ, 2019. — 118 с.
Дата публікації: 28-гру-2019
Дата внесення: 10-січ-2020
Видавництво: ТНТУ імені Івана Пулюя
ТНТУ імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: ТНТУ імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Белякoвa, Ipинa Вoлoдимиpiвнa
УДК: 621.3
Теми: 141
електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
coнячнa енеpгiя
кoлектop
теплoвi втpaти
solar energy
collector
heat losses
Кількість сторінок: 117
Короткий огляд (реферат): Вcтaнoвленo, щo дo 90 % вciх теплoвих втpaт coнячнoгo кoлектopa вiдбувaютьcя чеpез пpoзopу iзoляцiю, тoму пpи пpoектувaннi coнячних кoлектopiв знaчнa увaгa мaє бути пpидiленa вибopу пpoзopoї iзoляцiї з виcoким oпopoм теплoпеpедaчi. Тoму зaпpoпoнoвaнo зacтocувaння вaкуумних cклoпaкетiв як бiльш ефективних в пopiвняннi з oдинapним i пoдвiйним cклiнням пpoзopoї iзoляцiї в плocких coнячних кoлектopaх i coнячних кoлектopaх з вiдбивaчaми. У пopiвняннi з oдинapним i пoдвiйним cклiнням вaкуумнi cклoпaкети мaють бiльш виcoкий oпip теплoпеpедaчi. Пpи цьoму тoвщинa ВCП не нaбaгaтo бiльше oдинapнoгo cклiння - близькo 6 мм. Зaпpoпoнoвaнo зaхoди для удocкoнaлення метoдики визнaчення теплoтехнiчних хapaктеpиcтик coнячних кoлектopiв з вaкуумoвaних cклoпaкетaми, щo включaє poзpaхункoвo-екcпеpиментaльний метoд визнaчення тиcку вcеpединi вaкуумнoгo зaзopу. Пpoведенo poзpaхунoк oптимaльних хapaктеpиcтик вaкуумoвaнoгo cклoпaкету. З якoгo вихoдить, щo для тoгo щoб oпip теплoпеpедaчi вaкуумoвaнoгo cклoпaкету пеpевищувaлo oпip теплoпеpедaчi oдинapнoгo i пoдвiйнoгo зacклень з cелективним пoкpиттям, неoбхiднo нaнеcення oднoгo cелективнoгo пoкpиття з випpoмiнювaльнoю здaтнicтю 0,1 нa внутpiшню пoвеpхню cклa вaкуумoвaнoгo cклoпaкету i cтвopення вaкууму не нижче 10-3 мм pт. тт. Пpи цих знaченнях oпip теплoпеpедaчi вaкуумoвaнoгo cклoпaкету cклaде 0,77 (м2·К)/Вт, щo бiльше нiж у oднoгo cклa з cелективним пoкpиттям в 3 paзи, нiж у пoдвiйнoгo cклa з cелективним пoкpиттям в 2 paзи.
It is established that up to 90% of all thermal losses of a solar collector occur through transparent insulation, so when designing solar collectors considerable attention should be paid to the choice of transparent insulation with high heat transfer resistance. Therefore, it is proposed to use vacuum windows as more effective than single and double glazing transparent insulation in flat solar collectors and solar collectors with reflectors. Vacuum windows have higher heat transfer resistance than single and double glazing. However, the thickness of the VSP is not much more than a single glazing - about 6 mm. Measures are proposed to improve the method of determining the thermal characteristics of solar collectors with evacuated double-glazed windows, which includes a calculation and experimental method for determining the pressure inside the vacuum gap. The optimal characteristics of the evacuated glass unit have been calculated. From which it follows that in order for the heat transfer resistance of the evacuated glass unit to exceed the resistance of the heat transfer of single and double glazing with selective coating, it is necessary to apply one selective coating with a radiating capacity of 0.1 to the inner surface of the glass vacuum-forming glass 3 mm . vols. At these values, the heat transfer resistance of the evacuated glass unit will be 0.77 (m2 • K) / W, which is more than one glass with a selective coating 3 times than a double glass with a selective coating 2 times.
Зміст: ПЕРЕЛІК ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ ВСТУП РОЗДІЛ І. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД...16 1.1. Актуальність та перспективи сонячної теплоенергетики в Україні...16 1.2. Нагрівання води сонячним випромінюванням...20 1.3. Типи сонячних колекторів...22 1.4. Плоскі сонячні колектори...22 1.4.1. Рідинні сонячні колектори...22 1.4.2. Повітряні сонячні колектори...26 1.5. Сонячні колектори з вакуумною трубкою...29 1.6. Сонячні колектори з відбивачам...30 1.7. Типи прозорої ізоляції для сонячних колекторів...34 1.7.1. Одинарне, подвійне скління...34 1.7.2. Скло з селективними покриттями...35 1.7.3. Прозора ізоляція з полімерних матеріалів...36 1.8. Вакуумні склопакети...39 1.8.1. Конструкція вакуумних склопакетів...39 1.8.2. Вплив товщини скла на коефіцієнт теплопередачі ВСП...40 1.8.3. Вплив селективного покриття на ефективність ВСП...41 1.9. Висновки до розділу...42 РОЗДІЛ 2. ОСНОВНА ЧАСТИНА...44 2.1. Методика розрахунку сонячного колектора з вакуумованим склопакетом...44 2.1.1. Постановка завдання...44 2.1.2. Тепловий баланс сонячного колектора з вакуумованим склопакетом...45 2.1.3. Залежність коефіцієнта теплопровідності розрідженого газу від тиску в вакуумному зазорі вакуумованого склопакету...53 2.2. Розрахунок характеристик вакуумованих склопакетів, які забезпечують підвищення енергоефективності сонячних колекторів...58 2.3. Розрахунок сонячних колекторів з відбивачами...66 2.4. Графоаналітичний метод розрахунку оптичного ККД системи «концентратор-приймач»...68 2.5. Метод розрахунку коефіцієнта концентрації по балансу променистих потоків...74 2.6. Розрахунок енергетичних характеристик сонячного колектора з ©-подібними відбивачами...79 2.6.1. Геометричні параметри ©-подібного відбивача...79 2.6.2. Розрахунок оптичного ККД і коефіцієнта концентрації теплового модуля з ©-подібними відбивачами...80 2.7. Визначення ексергії сонячного колектора з ©-подібними відбивачами...82 2.8. Висновки до розділу...84 РОЗДІЛ 3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА...86 3.1. Використання редактора формул у MS Word для виконання роботи магістра...86 3.2. Команди меню редактора формул...89 РОЗДІЛ 4. ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ...93 4.1. Обґрунтування використання сонячних колекторів...93 4.2. Техніко-економічне обґрунтування системи опалювання і нагріву води на базі геліоколектора...97 4.3. Висновки до розділу...99 РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...100 5.1. Основні вимоги безпеки до улаштування та експлуатації технологічного обладнання...100 5.2. Сигнально-попереджувальні пристрої і фарбування...102 5.3. Особливості проведення рятувальних та інших невідкладних робіт при ліквідації наслідків великих виробничих аварій і катастроф...103 РОЗДІЛ 6. ЕКОЛОГІЯ...106 6.1. Класифікація забруднень довкілля...106 6.2. Матеріальні та енергетичні забруднення...108 6.3. Висновки до розділу...110 ВИСНОВКИ...111 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ...113
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30171
Власник авторського права: © Грушицький О. В., 2019
Перелік літератури: 1. Безруких П.П., Арбузов Ю.Д., Борисов Г. А., Виссарионов В. А., Евдокимов В. М., Малинин Н. К., Огородов Н. В., Пузаков В. Н., Сидоренко Г. И., Шпак А. А. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. - СПб.: Наука, 2002. — 314 с. 2. Безруких 11.11. Возобновляемые источники энергии и надежность электроснабжения // Энергетическая политика, 2008, № 3. С. 3 - 10. 3. Energia dal sole: le fonti rinnovabili. A cura di F.P. Vivoli, M. Zinzi. ENEA, 2006. 4. W. Weiss, I. Bergmann, G. Fantnger. Solar Heat Worldwide. Markets and Contribution to the Energy Supply 2006. Edition 2008. Solar Heating and Colling Programme, IEA. - http:/Avww.ieashc.org/publications/downloads/ IEASHC_Solar_Heat_Worldwide-2008.pdf. 5. Barbel Epp. Flat plate collectors: trends and technology // Sun & Wind Energy, 2008. P.7 6. Харченко H.B. Индивидуальные солнечные установки. - M.: Энергоатомиздат, 1991. - 208 с. 7. Безруких П.П. Возобновляемая энергетика: сегодня - реальность, завтра - необходимость. - М.: Лесная страна, 2007. - 120 с. 8. J.A. Duffie, W.A. Beckman. Solar Engineering of Thermal Processes. Second edition. - John Wiley & Sons, Inc., USA, 1991. 9. Валов М.И., Казанджан Б.И. Сиситемы солнечного теплоснабжения. - М.: Издательст во МЭИ, 1991. - 140с. 10. Энергосбережение - важнейший фактор экологической и экономической безопасности Украины. // МТТ. - 2005. - №2. - с. 54-60. 11. Твайделл Д.У.А. Возобновляемые источники энергии./ пер. с англ. В.А. Коробкова. - Москва: Энергоатомиздат, 2000. - 390с. 12. Ткаченко С.И., Чепурний М.М. Перспективні технології малої енергетики // Екологічний вісник. - 2003. -№ 5/6. -с. 15-18. 13. Денисова А.Е., Мазуренко А.С. Комбинированные системы теплоснабжения на базе солнечных установок // Эко-технологии и ресурсосбережение - 2002. - №6. - С. 14-19 14. Забарний Г.М., Шурчков А.В. Енергетичний потенціал нетрадиційних джерел енергії України / Національна академія наук України. Інститут технічної теплофізики. - К., 2002. - 21 1с. 15. Рабинович М., Толстих І. Сонячна енергетика України. Концепція розвитку до 2030 року.// Зелена енергетика. - 2003. - №1. - с.6-7. 16. Мхитарян Н.М. Гелиотехника. Системы, технологии, применение / Н.М.Мхи тарян. - К.: Наукова думка, 2002. - 313с. 17. Авезов Р.Р., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. - Ташкент: Фан, 1988. - 288 с. 18. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общ. ред. чл.-корр. РАН Клименко А.В. и проф. Зорина В.М. - М.: МЭИ, 2001. - 564 с. 19. Зоколей С. Солнечная энергия и строительство: Пер. с англ. / Под ред. ЮН. Малевского. - М.: Стройиздат, 1979. - 208 с. - Перевод. Изд.: Solar Energy and Building / S. V. Szokolay. 20. Коломиец IO.Г., Попель О.С., Фрид С.Е. Солнечные водонагревательные установки на основе плоских и вакуумированных солнечных коллекторов: сравнительный анализ. Тезисы докладов IV Международной конференции «Возобновляемая и малая энергетика 2007». - М.: МЦДК «Дельконт». С. 100 - 102. 21. Winston R. Principles of solar concentrators of a novel design // Solar Energy, 1974, Vol. 18. P. 89 - 96. 22. Goetzberger A., Rommel M., et al. A new transparently insulated, bifacially irradiated solar flat-plate collector // Solar Energy, 1992, Vol. 49, ’ 5. P. 403-411. 23. Julius M., Wolfgang S., et al. Optimized reflectors for non-tracking solar collectors with tubular absorbers // Solar Energy, 2000, Vol. 68, 1 2. P. 151-159. 24. Winston R., Hinterberger H. Principles of cylindrical concentrators for solar energy // Solar Energy, 1975, Vol. 17. P. 225 - 258. 25. Rabi A. Solar concentrators with maximum concentration for cylindrical absorbers//Applied Optics, 1976, Vol. 15,1 7. P 1871 - 1873 26. ГОСТ P 51596-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Методы испытаний. — http://www.elec.ru/library/gosts_e52/ gost_r_51596-2000.doc . 27. http://www.mirsteklo.ru/?page=rub-inarks 28. ГОСТ 111-2001. Стекло листовое. Технические условия. -http ://www. glassbox.ru/doc/gost. doc. 29. Борулько В.И., Гомозова В.Г., Маричев А.В. Международный опыт использования стекла в стеклопакетах. - http://www.bau.ua/artic/rn 686 30. ГОСТ 30733-2000. Стекло с низкоэмисионным твердым покрытием. Технические условия. - http://best-strov.ru/gost/rl 10/1826. 31. I.L. Wong, Р.С. Eames, R.S. Perera. A review of transparent insulation systems and the evaluation of payback period for building applications // Solar Energy, 2007, Vol. 81, №9. P. 1058- 1071. 32. Казапджан Б.И., Солодов А.П., Такаев Б.В. Воздушный солнечный коллектор с прозрачной тепловой изоляцией капиллярного типа // Вестник МЭИ, 2002, № 3. С. 49 - 55. 33. R E. Collins and O.I. Simko. Current Status of the Science and Technology of Vacuum Glazing // Solar Energy, 1998, Vol. 62,1 3, P. 189 - 213. 34. Yueping Fang, Philip C. Eames, Brian Norton. Effect of glass thickness on the thermal performance of evacuated glazing // Solar Energy, 2007, Vol. 81/3, P. 395-404. 35. ASTM El423-06. Standard Practice for Determining the Steady State Thermal Transmittance of Fenestration Systems. - http://www.astm.org/ Standards/El 423 .htm. 36. ASTM El423-06. Standard Practice for Determining the Steady State Thermal Transmittance of Fenestration Systems. - http://www.astm.org/ Standards/El 423 .htm. 37. Трушевский C.H., Митина И.В., Иванчевская Э.С. Сравнительные испытания макета солнечного коллектора с вакуумированным стеклопакетом и двойным остеклением // Труды 5-й Международной научно-технической конференции. Часть 4-я. Возобновляемые источники энергии. Местные энсргорссурсы. Экология. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 176 - 182. 38. Трушевский С.Н., Митина И.В. Вакуумированные стеклопакеты и солнечные коллекторы //Гелиотехника, 2008, № 3. С. 31 - 37. 39. J .A. Duffle, W.A. Beckman. Solar Engineering of Thermal Processes. Second edition. - John Wiley & Sons, Inc., USA, 1991. 40. Авезов P.P., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. - Ташкент: Фан, 1988. - 288 с. 41. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1975. - 488 с. 42. Кучеренко Е.Т. Справочник по физическим основам вакуумной техники. - Киев: Вища школа, 1981. - 264 с. 43. Розанов Л.И. Вакуумная техника. - М.: Высшая школа, 1990. 44. Королев Б.И. Основы вакуумной техники. М. - Л.: Энергия, 1964. - 464 с. 45. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. Перевод с англ. — М.: Мир, 1964. 46. Трушевский С.Н. Метаморфозы теплопроводности в узких зазорах на примере вакуумированных стеклопакетов // Гелиотехника, 2007, №3. С. 31-42. 47. Грошковский Я. Техника высокого вакуума. Перевод с польского. — М.: Мир, 1975. 48. Патент РФ № 2191329. Солнечный модуль с концентратором / Безруких П.П., Беленов А.Т., Поляков В.И., Стребков Д.С., Тверьянович Э.В. // БИ. 2002, № 29. 49. J. Nilsson et al. Biaxial model of the incidence angle dependence of the optical efficiency of photovoltaic systems with asymmetric reflectors // Solar Energy, 2006, Vol. 80, № 9. P. 1199 - 1212. 50. Трушевский C.H., Митина И.В. Методика расчета коэффициента концентрации по балансу лучистых потоков // Гелиотехника. 2007, №2. С. 36-41. 51. Д.С. Стребков, Э.В. Тверьянович. Концентраторы солнечного излучения / Нод ред. Академика РАСХН Д.С. Стребкова. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. - 316с. 52. В.М. Бродянский, В. Фратшер, К. Михалек. Эксергетический метод и его приложения. Под ред. В.М. Бродянского. — М.: Энергоатомиздат, 1998. - 288 с. 53. Шаргут Я., Петель Р. Эксергия. - М.: Энергия, 1968. 54. Пасько В. Самоучитель работы на персональном компьютере. -СПб.: Пигер; Киев: ВНУ, 2013. - 560 с. 55. Оськин, С. В. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации электрооборудования [Текст] / С. В. Оськин, Г. М. Оськина // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006 - № 1.- С. 2-3 56. Жиденький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник/ В.Ц.Жидецький, В.С Джигирей, О.В.Мельников. - Вид. 5-те, доповнене. - Львів: Афіша, 2000. - 350 с. 57. Стеблюк М.І. Цивільна оборона та цивільний захист: Підручник. - 2-ге вид., псрсроб. Затверджено МОН / М.І. Стеблюк.- К., 2010. - 487 с. 58. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посібник. - К.: Т-во "Знання", 2002. - 203 с.
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
autoreferat_HrushytskyiАвтореферат544,98 kBAdobe PDFПереглянути/відкрити
dyplom_HrushytskyiДипломна робота магістра44,25 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора