Энерго- и ресурсосберегающие технологии

Тип:
Добавлен:

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра авиационной теплотехники и теплоэнергетики

РАсчетно-графическая работа

по дисциплине

"Энерго- и ресурсосберегающие технологии"

Уфа 2015

Задача №1

Задан коттеджный поселок с n домами размером коробки a´b´h с двухскатной крышей с крутизной 60º. Один скат крыши обращен к югу и покрыт фотоэлектрической батареей с удельной электромощностью qэ=30 Вт/м2. Средняя солнечная радиация, поглощаемая солнечными панелями в течение года соответствует их максимальной генерационной способности. Суммарный отопительный коэффициент дома КS = К1´К2´К3 (для данных природно-климатических условий) задается в таблице 1. Отопление домов осуществляется тепловыми насосами с отопительным коэффициентом x (x = Qотоп/Qпривод). На бытовые нужды тратится такая же электрическая мощность, как и на отопление дома. Недостающая для поселка электрическая мощность поставляется от N ветрогенераторов с диаметром колеса d = 9 м при скорости ветра W (дается в таблице 1). Для запаса надежности энергоснабжения поселка необходимо брать на 2 ветрогенератора больше расчетного количества. Определить потребное количество ветрогенераторов для заданного коттеджного поселка.

Таблица 1 - Исходные данные

a [м]b [м]h [м]nxКSW [м/с]10175,5185,111,09

Решение:

Потребное для отопления одного дома количество тепловой энергии определяется по формуле:

Qотоп = КS×( a×b×h), (1)

Qотоп = 11×(10×17×5,5) = 11×935 = 10285 (Вт) - потребное количество тепловой энергии для отопления одного дома;

Qотоп = 10285×18 = 185130 (Вт) - потребное количество энергии для отопления 18 домов.

Sкр = a×b = 10×17 = 170 (м2);

Qкрыши = qэ×Sкр, (2)

QкрышиS = n×qэ×Sкр;

Nв = 1,85×d2×w3, (3)

Nв = 1,85×92×93 = 1,85×81×729 = 109240,65 (Вт);

n = (Qотоп- QкрышиS)/ Nв, (4)

n = (185130-91800)/109240,65= 93330/109240,65 = 0,85 ≈ 1 (шт.)

Для запаса надежности энергоснабжения поселка необходимо брать на 2 ветрогенератора больше расчетного количества.

Ответ: необходимо 3 ветрогенератора.

Задача №2

Тепловая насосная установка (ТНУ) тепловой мощностью N изготавливается в Сибирском федеральном округе и доставляется в Уфу. При изготовлении ТНУ используются материалы и вещества в количестве: чугуна m1, стали m2, нерж. стали m3, меди m4, фреона m5, машинного масла, m6 с эксергетическими прескурантами затрат Еi (на добычу, восстановление, механ. Обработку, сборку и др.), приведенными в таблице 2. Вычислить ке для заданной ТНУ.

Таблица 2 - Исходные данные

ВеществаEi, [МДЖ/кг]чугун15сталь57нерж. сталь80Медь170фреон50маш. масло4

m1 [тонн]m2 [тонн]m3 [тонн]m4 [тонн]m5 [тонн]m6 [тонн]N [кВт]L [км]4,05,04,00,40,80,383505200

Решение: При создании ТНУ затрачивается энергия:

QS = 2×S(mi×Ei), (5)

QS = 2×((4000×15)+(5000×57)+(4000×80)+(400×170)+(800×50)+(380×4)) = =2×(60000+285000+320000+68000+40000+1520)×106 = 2×774520×106 = 1549040 (МДж) = 1,55×1012 (Дж)

На транспортировку ТНУ в г. Уфу (на расстояние L) затрачивается эксергия 1,3 кг условного топлива (УТ) на 1000 кг´км:

Qтрансп = L×Smi, (6)

На 5200 км будет затрачиваться:

,3×5,2 = 6,76 кг УТ;

кг УТ = 29,3 ;

Qтрансп = 6,76×29,3×106×(4000+5000+4000+400+800+380) = 198,068×106×14580 = 2887831,44×106 (МДж) = 2,889×1012 (Дж)

Коэффициент эксергия-нетто ке вычисляется по формуле:

ке = N×t/ (QS + Qтрансп + 0,03×

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.