Геотермальные установки (151904)

Посмотреть архив целиком

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 1000 мм.

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 = 1700 м2).

4. Установленная тепловая мощность пикового источника теплоты:


МВт, (35)


МВт.

5. Значение коэффициента отпуска теплоты, соответствующее включению (отключению) пикового догрева, определяется так:


, (36)


.

а соответствующая п температура наружного воздуха tн.п определяется так:


С, (37)


.

6. В соответствии с данными климатологии продолжительность работы пикового догрева (при tн  -3,3С) составит 2272 часов  95 сут.


Таблица 1. Климатологические данные годового потребления тепла

Для г. Таганрог (, tн.ср.=3, Т=167 сут)

Повторяемость температур наружного воздуха, °С

Кол-во часов

Σ

50 и ниже

49,9 ÷ – 45

44,9 ÷ – 40

39,9 ÷ – 35

34,9 ÷ – 30

29,0 ÷ – 25

5

– 24,9: -20

36

41

-19,9: -15

135

176

-14,9: -10

310

486

-9,9: -5

630

1116

– 4,9: -0

1156

2272

+0,1: +5

1186

3458

+5,1: +8

694

4132

Всего часов

4152


Случайные файлы

Файл
49004.rtf
14359-1.rtf
59400.rtf
10131.rtf
117519.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.