- •1 Математичне моделювання теплових явищ в технологічних процесах
- •1.1 Експериментальне дослідження
- •1.2 Теоретичне дослідження
- •1.3 Постановка крайових задач теорії теплопровідності
- •1.4 Класифікація крайових задач
- •1.5 Класифікація методів вирішення крайових задач
- •2.2 Основи математичного моделювання теплових процесів у вигляді рівняння регресії
- •1.6 Приклади питань тестового контролю
- •2 Математичне моделювання теплових процесів у вигляді рівняння регресії
- •2.1 Теплова установка як система
- •1) Постановка задач полягає в технологічному і математичному формулюванні предмету дослідження.
- •2) Відбір і ранжирування параметрів проводиться з метою встановлення найбільш значимих, якнайповніше пов'язаних з досліджуваними.
- •2.3 Лабораторна робота № 1
- •2.3.1Теоретичні основи променистого теплообміну в системі двох сірих поверхонь: нагрівник випромінювання – внутрішня поверхня полого циліндра
- •2.3.2 Основні поняття, що зустрічаються при виконанні лабораторної роботи
- •2.3.3 Методика і послідовність виконання роботи
- •2.3.4 Планування експерименту
- •2.3.5 Статистична обробка чисельних експериментів і формування математичної моделі за визначенням коефіцієнтів зосередженості питомого теплового потокута
- •2.3.6 Контрольні запитання
- •2.4 Приклад питань до тестового контролю
- •3 Метод елементарних теплових балансів
- •3.1 Основні положення методу елементарних теплових балансів
- •3.2 Лабораторна робота №2
- •3.2.1 Складання алгоритму розрахунку
- •3.2.2 Складання програми для пк і проведення чисельних розрахунків
- •3.2.3 Складання звіту і вимоги до оформлення роботи
- •3.2.4 Контрольні питання
- •3.3 Приклади питань до тестового контролю
- •4 Метод контрольного об’єму
- •4.1 Основні положення методу контрольного об’єму
- •Метод контрольного об'єму
- •Основні правила побудови дискретних аналогів
- •Вирішення лінійних алгебраїчних рівнянь
- •Короткий опис алгоритму.
- •4.2 Лабораторна робота №3 Рішення стаціонарної задачі нагріву стержня методом контрольного об’єму
- •4.3 Приклади питань до тестового контролю
- •5 Теплові насоси (тн)
- •5.1 Теорія теплових насосів
- •5.1.1 Цикл Карно
- •5.1.2 Цикл із механічною компресією пари
- •5.1.3 Реальний цикл
- •5.2 Використання теплових насосів
- •5.2.1 Класифікація теплових насосів
- •5.2.2 Теплові насоси в громадських будинках
- •5.2.3 Використання теплових насосів у промисловості
- •5.3 Практична робота № 1 Розрахунок коп
- •5.4 Практична робота №2 Робота в прикладній програмі Coolpack
- •5.5 Приклади питань тестового контролю
- •6 Курсова робота
- •6.1 Загальні вказівки і вимоги до оформлення курсової роботи
- •6.2 Зміст курсової роботи
- •6.3 Постановка задачі
- •6.4 Розрахунки комбінованої системи і порівняння варіантів Порядок розрахунку
- •6.4.1 Розрахунок величини сумарного надходження сонячної радіації за місяцями робочого терміну
- •6.4.2 Розрахунок густини потоку сонячної радіації за місяцями робочого терміну
- •6.4.3 Розрахунок площі колектора в системі без тн
- •6.4.4 Розрахунок температур води на вході в колектор комбінованої системи і температури випарника тн.
- •6.4.5 Розрахунок холодопродуктивності тн івитрат енергії компресором, вибір устаткування
- •6.4.6 Розрахунки затрат і порівняння альтернативних систем гарячого водопостачання
- •Література
- •Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
- •Додаток г
- •Додаток д Розрахунок капітальних витрат на впровадження системи сонячного гарячого водопостачання
- •Додаток ж Приклад розрахунку курсової роботи
- •1 Вихідні дані
- •2 Розрахунок величини сумарного надходження сонячної радіації за місяцями робочого терміну
- •3 Розрахунок густини потоку сонячної радіації за місяцями робочого терміну
- •4 Розрахунок площі колектора в системі без тн
- •5 Розрахунок температур води на вході в колектор комбінованої системи і температури випарника тн
- •6 Розрахунок холодопродуктивності і затрат енергії компресором, вибір устаткування
- •7 Розрахунок затрат і порівняння альтернативних систем гарячого водопостачання
- •7.1 Затрати на сонячну систему без теплового насоса
- •7.2 Капітальні витрати на комбіновану систему і поточні затрати на роботу компресора тн
- •7.3 Розрахунок витрат на роботу традиційної системи з електрокотлом - базовий варіант
- •Висновок по курсовій роботі
6 Розрахунок холодопродуктивності і затрат енергії компресором, вибір устаткування
Робота виконана компресором, Вт
![]()
Аналогічно
виконується розрахунок значення
для інших місяців. Результати розрахунків
заносяться до таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 – Значення Рк для кожного місяця
|
Місяць |
квітень |
травень |
червень |
липень |
серпень |
вересень |
жовтень |
|
Рк,Вт |
266376,85 |
177174,61 |
133495,66 |
114373,18 |
124659,96 |
183949,05 |
317664,09 |
6.2 Холодопродуктивність (навантаження випарника ТН), Вт
![]()
Результати
розрахунків значень
для інших місяців заносяться до табл.
6.2.
Таблиця
6.2 – Значення
для
кожного місяця
|
Місяць |
квітень |
травень |
червень |
липень |
серпень |
вересень |
жовтень |
|
Qв, Вт |
785811,70 |
641372,08 |
547332,22 |
507816,93 |
539777,63 |
676932,50 |
956168,91 |
Площа колектора в системі з ТН, м2
для квітня
![]()
для жовтня
![]()
Електрична потужність на привід компресора, Вт
![]()
де
–
механічний ККД компресора, приймається
рівним 0,95.
Результати
розрахунків значень
для
інших місяців заносяться до табл. 6.3.
Таблиця
6.3 – Значення
для кожного місяця
|
Місяць |
квітень |
травень |
червень |
липень |
серпень |
вересень |
жовтень |
|
|
280396,68 |
186499,59 |
140521,75 |
120392,82 |
131221,01 |
193630,58 |
334383,25 |
Значення
потужності компресора для найхолоднішого
місяця є вихідною інформацією для вибору
ТН; а значення
для
цього ж місяця визначає площу сонячного
колектора в системі з ТН.
7 Розрахунок затрат і порівняння альтернативних систем гарячого водопостачання
7.1 Затрати на сонячну систему без теплового насоса
Капітальні
затрати на сонячну систему без теплового
насоса визначаються виходячи з площі
сонячного колектора, для найхолоднішого
місяця – жовтня:
.
Вартість геліосистеми розраховується виходячи з вартості колектора. Вказана вартість бака-акумулятора відноситься до баку з вбудованими теплообмінником та дублюючим електронагрівником. Оскільки витратою електроенергії на електронасос в контурі гарячого водопостачання можна нехтувати (система може працювати і без електронасоса під тиском водопровідної мережі), а також витрати на роботу насоса в контурі сонячного колектора незначні, тому поточні витрати для цієї системи можна прийняти рівними нулю.
Геліоустановка, виконана на основі неселективного колектора.
Параметри
колектора:
;
.
Вартість колектора (з ПДВ) – 820 грн/м2;
Вартість бака-акумулятора – 480 грн/м2;
Вартість системи автоматичного контролю і управління – 2240 грн.;
Насосна група – 3000 грн.;
Трубне обв’язування і теплоізоляція – 2000 грн.;
Вартість проекту (% від вартості устаткування) – 3 %;
Монтажні і пуско-налагоджувальні роботи
(% від вартості устаткування) – 20 %.
Враховуючи, що об’єм бака-акумулятора рівний 0,075 м3 на 1 м2 площі колектора, можемо записати залежність вартості системи сонячного гарячого водопостачання від площі колектора:

де 8 – курс долара, грн./$.
