Розрахунок системи сонячного теплопостачання житлового будинку

Abstract

Каряка В.Л., Коваленко Т.П. (керівник). Розрахунок системи сонячного теплопостачання для житлового будинку. Бакалаврська кваліфікаційна робота. Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021 р. Бакалаврська кваліфікаційна робота складається із 93 сторінок пояснювальної записки та чотирьох аркушів графічної частини формату А1, виконаної в програмі «AutoCad», «MatLab», «Компас», «Microsoft Office Visio» Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є розрахунок сонячної системи теплопостачання для житлового будинку. У першому розділі було розглянуто особливості різних видів нетрадиційних джерел енергії (НДЕ), наведено їхні переваги та недоліки. Найефективнішим видом НДЕ є сонячна енергія, яка невичерпна і буде слугувати ще багато років. Завдяки сонячній енергетиці ми можемо економити традиційне паливо: 75% для гарячого постачання, якщо використовувати цілорічно, або 95%, якщо використовувати сезонно тощо. Також ознайомлено з конструктивними особливостями сонячних систем теплопостачання. На сьогоднішній день, є багато різних видів і конструкцій сонячних систем теплопостачання для житлових будинків, але найбільш поширеною є система з плоским сонячним колектором, яка і є предметом дослідження моєї роботи. У другому розділі було розглянуто і охарактеризовано об’єкт дослідження – житловий будинок, що знаходиться в с.Менжинському Нікопольського району Дніпропетровської області. Розраховано теплову потужність системи опалення та гарячого водопостачання і за даними було побудовано річний графік навантаження. За даними місцевості було підібрано інтенсивність прямої та розсіяної сонячної радіації на горизонтальну площину. Розрахувавши ККД сонячної системи, було визначено оптимальну площину колекторів в кожному місяці. Встановлено, що енергію виділяє не тільки сонячна система, але і люди які живуть в будинку і побутові прилади. Врахувавши це, було побудовано річний графік теплонадходження. Вибрано схему сонячної системи теплопостачання та підібрано обладнання для неї. У третьому розділі «Економічна частина» ми визначили, яку кількість палива ми зможемо зекономити використовуючи сонячну систему теплопостачання. Враховуючи тепловтрати, які є через зовнішні огородження та нещільності. Враховуючи параметри які ми розрахували у другому розділі, ми вибрали сонячний колектор, підібрали додаткове обладнання та його ціну, після чого визначили термін окупності. У четвертому розділі «Охорона праці» було проведено аналіз літературних джерел з охорони праці, визначено необхідні умови при встановлені сонячної системи теплопостачання, закони під які мають підлягати умови праці, інженерно-технічні, пожежо-захисні, медико-санітарні та соціально побутові профілактичні заходи необхідні для створення умов безпечної і здорової трудової діяльності. Проведено розрахунок струму короткого замикання і підібрано під нього автоматичний вимикач, який попередить удар електричного струму. При виконанні бакалаврської кваліфікаційної роботи було використано 30 літературних джерел.Karyaka V.L., Kovalenko T.P. (head). Calculation of the solar heating system for a residential building. Bachelor's thesis. Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2021The bachelor's thesis consists of 93 pages of explanatory note and four sheets of the graphic part of A1 format, made in the program «AutoCad», «MatLab», «Компас», «Microsoft Office Visio» The purpose of the bachelor's qualification work is to calculate the solar heating system for a residential building. The first section discusses the features of different types of non-traditional energy sources (RES), presents their advantages and disadvantages. The most efficient type of RES is solar energy, which is inexhaustible and will serve for many years to come. Thanks to solar energy, we can save traditional fuel: 75% for hot supply, if used year-round, or 95% if used seasonally, and so on. Also acquainted with the design features of solar heating systems. To date, there are many different types and designs of solar heating systems for residential buildings, but the most common is a system with a flat solar collector, which is the subject of my research. In the second section, the object of study was considered and characterized - a residential building located in the village of Menzhinsky, Nikopol district, Dnipropetrovsk region. The heat capacity of the heating and hot water supply system was calculated and according to the data the annual load schedule was built. According to the area, the intensity of direct and scattered solar radiation on the horizontal plane was selected. Calculating the efficiency of the solar system, the optimal plane of the collectors in each month was determined. It is established that energy is released not only by the solar system but also by people living in the house and household appliances. With this in mind, an annual heat supply schedule was built. The scheme of the solar heating system is selected and the equipment for it is selected. In the third section "Economic part", we determined how much fuel we can save using a solar heating system. Given the heat loss that is due to external enclosures and leaks. Given the parameters that we calculated in the second section, we chose a solar collector, selected additional equipment and its price, and then determined the payback period. In the fourth section "Labor protection" the analysis of literature sources on labor protection was carried out, necessary conditions at the installation of the solar system of heat supply, laws under which working conditions should be subject, engineering, and technical, fire protection, medical and social preventive measures are necessary. to create conditions for safe and healthy work. The short-circuit current is calculated and a circuit breaker is selected for it, which will prevent electric shock. 30 literary sources were used in the bachelor's thesis.