Использование солнечных коллекторов и тепловых насосов и обоснование применения солнечной установки

ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Состояние современной гелиоэнергетики в России 7
1.2 Отечественный и мировой технический уровень солнечных коллекторов 10
2. Использование солнечных коллекторов и тепловых насосов и обоснование применения солнечной установки 12
2.1 Солнечные коллектора 12
2.2 Располагаемое количество солнечной энергии. 20
2.3 Обоснование применения солнечной установки. 29
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДО МОДЕРНИЗАЦИИ ДЕТСКОГО САДА 34
3.1 Расчет теплопотерь существующих ограждающих конструкций детского сада 34
3.2 Гидравлический расчет существующей системы отопления 39
3.3 Расчет теплопотребления на горячее водоснабжение 43
4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 49
4.1 Организация безопасности труда на производстве 49
4.2 Опасные и вредные факторы при эксплуатации солнечных коллекторов 50
4.3 Обеспечение безопасной эксплуатации солнечных коллекторов 51
4.3 Обеспечение безопасной эксплуатации солнечных коллекторов 53
4.4 Экологичность проекта 53
5. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА 56
5.1 Расчет теплопотерь при утепленных ограждающих конструкциях и современном остеклении оконных проемов 56
5.2 Расчет теплопотребления на вентиляцию 57
5.3 Расчет энергопотребления на кондиционирование 71
5.4 Система теплого пола для помещений 75
5.5. Разработка схемы тепло- и холодоснабжения на основе возобновляемых источников энергии 76
5.6.Технико-экономические показатели модернизации источников теплоснабжения на солнечные коллекторы. 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы. Потребление энергии в нашей стране, неуклонно возрастает и, прежде всего для создания комфортных условий в помещениях зданий и сооружений.
В настоящее время всё большую популярность набирают установки для тепло- и холодоснабжения, работающие на возобновляемых источниках энергии, а именно, энергии солнца и тепла земли. Такие установки способны работать как по отдельности, так и совместно, что значительно повышает их эффективность. Для климатических условий города Уфа применение таких гибридных установок на базе возобновляемых источников энергии становится особенно актуально, так как в данном регионе наблюдается большое количество солнечных дней в году, использовав которые, можно значительно сократить потребление органического топлива и снизить количество вредных выбросов в окружающую среду. Поиск экологически безопасных, возобновляемых и экономически выгодных источников энергии является актуальной проблемой на сегодняшний день.
В г. Уфа расположено четыре детских сада, имеющих индивидуальные твердотопливные котельные. При нормативном значении температуры наружного воздуха в детских садах перестают работать котельные и отключают системы отопления, поэтому микроклимат в помещениях особенно в утренние часы не соответствует нормам [1]. В данном проекте рассмотрена возможность использования солнечных коллекторов и теплового насоса для отопления и горячего водоснабжения в детском саду № 303 в г. Уфа, ул. Мубарякова, д.4/2.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Состояние современной гелиоэнергетики в России

Альтернативная энергетика на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) развивается стремительными темпами. Так, в энергобалансе Евросоюза ВИЭ формируют 7 %, а к 2024 году их доля возрастет до 20 %. Из всех ВИЭ в наибольших масштабах используется солнечная энергия. Общая площадь гелиоэнергетических установок в мире превышает 120 млн. м2, большая часть которых построена в Китае (60 %) и в Европе (15 %).
В России, по ряду причин, гелиоустановки не получили широкого применения. В настоящее время работает не более 15 тыс. м2 гелиоустановок, что на порядок меньше, чем было в Советском Союзе в 1990 году (150 тыс. м2).
В основе развития советской гелиоэнергетики - государственное плановое управление и комплексный подход от научных исследований до широкомасштабного строительства. Нормативно - информационная база СССР включала единые стандарты на солнечные коллекторы [1], нормы проектирования гелиоустановок [2], методические указания по расчету и проектированию систем солнечного теплоснабжения [3].
Развитие гелиоэнергетики в России характеризуется отсутствием государственного управления и стимулирования. В 1995 году министерством топлива и энергетики была утверждена концепция развития малой и нетрадиционной энергетики [5], в том числе и гелиоэнергетики, но она также оказалась невостребованной.
Малое количество сооружаемых в России гелиоустановок объясняется также экономическими причинами. Низкая стоимость органического топлива (в 2,5 раза ниже, чем в странах Евросоюза (ЕС)) с одной стороны и высокая стоимость материалов (сопоставимая с европейской) приводит к большим срокам окупаемости гелиоустановок (более 7 лет).
С учетом изложенного, основная работа по развитию гелиоэнергетики ведется в регионах, в основном в Краснодарском крае и в республике Бурятия.
В Краснодарском крае в последние годы построено 102 гелиоустановки с общим количеством СК 5000 м2. На рисунке 1.1.1 представлена структура этих гелиоустановок. Наибольшее их количество построено для пансионатов и санаториев (63 шт.) общей площадью 2550 м2.

Рис. 1.1.1 – Структура гелиоустановок
Гелиоустановка для издательства «Советская Кубань» площадью 260 м2 сооружена в 1989 году в Краснодаре и эксплуатируется до настоящего времени [8]. Сооружена также солнечно-топливная котельная в Анапе с площадью СК 310 м2 [9].

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки