Курсовой проект - Автономная система сезонного горячего водоснабжения одноквартирного двухкомнатного рубленого жилого дома с использованием солнечной энергии

Содержание
1. Дополнительные исходные данные для разработки РГР
2. Принципиальная схема системы теплоснабжения объекта
3. Определение располагаемого количества солнечной энергии
4. Расчёт потребного количества теплоты на ГВС
5. Подбор основного оборудования
5.1. Подбор коллектора солнечной энергии
5.2. Конструкция КСЭ. Материалы и технология
5.3. Расчет требуемого количества солнечных коллекторов
5.4. Подбор бака – аккумулятора
6. Расчет полученного количества солнечной энергии
7. Оценка эффективности установки системы солнечного ГВС
Список использованных источников

1. В плане дом имеет простую квадратную форму.
2. Наотапливаемые помещения вынесены за пределы капитальных стен. Применена двускатная крыша, покрытая полимерной черепицей.
3. С точки зрения рационального использования полезной площади проект относится к удачным. Коэффициент отношения жилой площади к полезной K1 = 0,76.
4. Дом одноквартирный, в состав его входят: кухня-гостиная, 2 жилые комнаты. В доме также имеется веранды и 2 кладовые комнаты, что в дальнейшем можно использовать для увеличения жилой площади дома.
5. С улицы в неотапливаемые помещения один вход. В жилой дом имеется один вход. Угол наклона коллектора солнечной энергии принимаем равным 69° (к поверхности земли).
Размещение солнечных коллекторов – монтируемые на двухскатной крыше.

По принципу работы выбираем солнечную водонагревательную установку с естественной циркуляцией теплоносителя. Она работает без насоса, не потребляет электроэнергию, проста в конструктивном исполнении, надежнее в эксплуатации и почти не требует ухода. По своей эффективности установка с естественной циркуляцией теплоносителя практически не уступает установкам с принудительной циркуляцией.
Установка содержит коллектор солнечной энергии, бак-аккумулятор горячей воды, подъемную трубу и опускную трубу. В нижнюю часть бака-аккумулятора подводится водопровод с холодной водой (ХВ), и из его верхней части отводится к потребителю горячая вода (ГВ). Перечисленные элементы образуют контур естественной циркуляции воды. Солнечное излучение, проходя через прозрачное покрытие (остекление) коллектора, нагревает его поглощающую панель и воду в её каналах. При нагреве плотность воды уменьшается, и нагретая жидкость начинает перемещаться в верхнюю точку коллектора и далее, по трубопроводу, в бак-аккумулятор. Нижняя точка бака-аккумулятора должна располагаться выше верхней точки коллектора и не далее 3-4 м от коллектора, патрубок для подпитки холодной воды следует присоединять к нижней части бака.
При соблюдении указанных условий в баке нагретая вода перемещается в верхнюю точку, а более холодная вода размещается в нижней части бака, т.е. наблюдается расслоение (стратификация) воды в зависимости от температуры. Более холодная вода из нижней части бака по трубопроводу поступает в нижнюю часть коллектора. Таким образом, при наличии достаточной солнечной радиации, в коллекторном контуре устанавливается постоянная циркуляция, скорость и интенсивность которой зависит от плотности потока солнечного излучения.
Постепенно, в течение светового дня, происходит полный прогрев всего бака, при этом отбор воды для использования должен производиться из наиболее горячих слоев воды, располагающихся в верхней части бака. Обычно это делается подачей холодной воды в бак снизу под давлением, которая вытесняет нагретую воду из бака.
Непременным условием эффективной работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа является тепловая изоляция всех нагретых поверхностей (прежде всего бака-аккумулятора, подъемной и опускной труб, патрубка для отвода горячей воды к водозаборным кранам). Толщина тепловой изоляции бака составляет 50 -75 мм, изоляция состоит из базальтового волокна при использовании минеральной ваты.
Солнечные водонагревательные установки с естественной циркуляцией теплоносителя являются саморегулирующими системами, и расход жидкости в ней полностью определяется интенсивностью поступающего солнечного излучения, а также теплотехническими и гидравлическими характеристиками солнечного коллектора, бака-аккумулятора и соединительных трубопроводов.