Геотермальные установки

Годовую выработку теплоты для пикового догрева можно установить, определив площадь, описанную графиком годовой выработки теплоты (рис.1), которая в данном случае

Геотермальные установки

Контрольная работа

Физика

Другие контрольные работы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

Введение

 

В данной расчетно-графической работе рассматриваются и проектируются геотермальные установки, а так же системы отопления работающие на геотермальных источниках теплоснабжения.

Исходными данными для варианта 17 являются следующие данные:

На расчет коэффициента эффективности для различных систем геотермального теплоснабжения:

Температура геотермальной воды 100

Температура геотермального теплоносителя 140

Температура обратной воды после отопления 75

Температура наружного воздуха -9

Продолжительность отопительного сезона 167

Месторождение пластового типа, пласт полуограниченный 4,9

Расчетная нагрузка на отопление 1,04

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение 0,58

Подбор отопительных приборов и построение графиков геотермального систем отопления:

Расчетная мощность прибора 1980

Расчетная температура горячей воды 76

Расчетная температура обратной воды 31

Расчетная температура внутреннего воздуха в помещении 19

На расчет комплексной системы геотермального теплоснабжения:

Температура геотермальной воды 100

Температура водопроводной воды 10

Температура обратной воды после отопления 60

Температура наружного воздуха -22

Расчетный дебит геотермальной воды 167

Расчетный среднесуточный расход горячей воды 103

Расчетная начальная температура нагреваемой воды 72

Расчетная температура внутреннего воздуха в помещении 18

 

 

1. Расчет коэффициента эффективности для различных систем геотермального теплоснабжения

 

А. Открытая двухтрубная геотермальная система теплоснабжения с присоединением систем ГВ к подающему трубопроводу (т.е. параллельная подача геотермального теплоносителя на отопление и горячее водоснабжение).

1. Удельный расход геотермальной воды, приходящей на 1 МВт расчетной тепловой нагрузки, определяется по формуле:

 

, (1)

 

где: , расчетные нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, Вт;

с удельная теплоемкость теплоносителя, Дж/(кгС),

, расчетные перепады температур теплоносителя в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, С,

удельный расход геотермальной воды, приходящейся на единицу расчетной тепловой нагрузки объекта, кг/ Дж.

кг/с.

2. Доля расчетного дебита геотермальной воды, расходуемой на отопление, определяется по формуле:

 

(2)

 

.

То же, на горячее водоснабжение получим из формулы:

 

, (3)

 

Норм.

3. Степень относительного использования максимума нагрузки

на отопление:

 

, (4)

 

где: сp.от. среднеотопительный коэффициент отпуска теплоты, определяемый по формуле:

 

, (5)

 

где: температура воздуха в обслуживаемых помещениях, °С;

расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления или вентиляции, С;

t, tн.ср. средняя за период работы систем отопления или вентиляции температура наружного воздуха, С (см. СНиП [4]).

Пусть , тогда ,

на горячее водоснабжение:

 

, (6)

.

4. Коэффициент использования скважины определяется по формулам таблицы 1. [1]

для отопления:

 

(7)

 

,

 

для горячего водоснабжения:

 

, (8)

 

5. Средневзвешенная величина коэффициента использования скважины определяется следующим образом:

 

, (9)

 

.

6. Степень относительного увеличения расчетного дебита скважины в целом для объекта определяется при известном для полуограниченного пласта с по рис.1 [1] .

7. Степень относительного срабатывания температурного перепада определяется по формулам, :

на отопление:

 

,(10)

 

.

на горячее водоснабжение .

8. Коэффициент эффективности геотермального теплоснабжения для данной схемы определяется следующим образом:

 

, (11)

 

.

Б. Зависимая система отопления с пиковым догревом геотермального теплоносителя:

1. :

 

, (12)

 

кг/с,

 

2. (13)

 

.

3. Коэффициент отпуска теплоты, соответствующий моменту отключения пикового догрева, определяется следующим образом:

 

, (14)

 

4. Пусть коэффициент отпуска теплоты, соответствующий моменту окончания отопительного сезона .

5. Ориентировочная продолжительность работы пикового догрева Тп (сут.) определяем по формуле:

 

, (15)

 

где: А и В-эмпирические коэффициенты (графикам рис.15 и 16 из приложения [1]).

При tн = -9С; А = 0,06; В = 0,55.

Тогда:

сут

6. Относительный коэффициент отпуска теплоты определяется следующим образом:

 

, (16)

 

7. Температура сбросной воды, соответствующая моменту отключения пикового догрева, приближенно определяется по формуле:

 

, (17)

 

8. Коэффициент использования скважины при отоплении определяется по формуле:

 

, (18)

 

9. Доля пикового догрева на отопление определяется по графикам рис.2. [1]

 

(19)

 

и

dн = 0,05 (см. рис.2 [1]).

10. Степень относительного срабатывания температурного перепада:

для систем отопления:

 

, (20)

для систем горячего водоснабжения:

11. Средневзвешенная величина коэффициента использования скважины определяется следующим образом:

 

, (21)

 

12. По рис.1 [1] определяем oб. = 1,43.

13. Коэффициент эффективности геотермального теплоснабжения объекта равен:

 

, (22)

 

.

 

2. Подбор отопительных приборов и построение графиков регулирования геотермальных систем отопления

геотермальный установка теплоснабжение отопительный

Ниже приведен пример расчета требуемого номинального теплового потока отопительного прибора геотермальной системы отопления, устанавливаемого в помещении.

1. Зададимся расчетной температурой обратной воды:

;

2. Определяем расчетную степень срабатывания теплового потенциала теплоносителя при заданных условиях следующим образом:

 

, (23)

 

.

Поскольку > 0,4, расчет следует вести по следующей формуле:

 

, (24)

 

.

3. Определим расчетный расход теплоносителя через отопительный прибор:

кг/с.

4. Выбираем тип отопительного прибора конвектор КН-20 «Комфорт» (n=const = 0,35; p =const= 0,07) и по формуле (24) [1]:

 

где , (25)

 

.

- берется из первого задания.

и вычисляем расчетный среднестепенной температурный напор:

C (26)

 

5. Определим значения и :

 

, (27)

 

;

 

, (28)

 

.

6. Определим номинальный тепловой поток отопительного прибора, который необходимо установить в данном помещении:

 

, (29)

 

Вт.

Сопоставление полученного результата с паспортными данными на КН-20 показывает, что в данном случае для покрытия расчетных теплопотерь следует установить 3 прибора КН-20 2,9, имеющих длину оребренной части 1000мм.

7. Для построения графика количественного регулирования отопительной нагрузки вначале определим величину по формуле:

 

 

Далее, пользуясь формулой для регулирования отопительной нагрузки:

 

(30)

 

где: коэффициент отпуска теплоты на отопление;

G и G текущий и расчетный расходы теплоносителя.

А также формулой, которая определяет текущую температуру обратной воды:

 

, (31)

 

где: расчетные температуры горячей и обратной воды в тепловой сети, С.

Построим графики расхода теплоносителя и температуры обратной воды системы отопления (см. рис.1 и 2).

 

3. Расчет комплексной системы геотермального теплоснабжения

 

Определим основные технические показатели комплексной системы геотермального теплоснабжения, обеспечивающей отопление теплицы и горячее водоснабжение зданий, которые необходимы для технико-экономических расчетов.

1. Зададимся расчетной температурой водопроводной воды после теплообменного аппарата:

 

, (32)

 

2. Требуемый коэффициент эффективности теплообменного аппарата ГВ определим по формуле:

 

, (33)

 

.

  1. Произведение KF, характеризующее конструкцию и размеры теплообменного аппарата равно:

 

, (34)

 

Вт/С,

(т.е. например при К = 1000 Вт/(м2С), F = 1700м2).

4. Установленная тепловая мощность пикового источника теплоты:

 

МВт, (35)

 

МВт.

5. Значение коэффициента отпуска теплоты, соответствующее включению (отключению) пикового

Похожие работы

1 2 >