И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания icon

И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания




Скачати 234.95 Kb.
НазваИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания
и в свет<> <>разрешаю на основании<> <>«Единых правил», п. 2.6.
Дата04.07.2012
Розмір234.95 Kb.
ТипМетодические указания

Министерство образования и науки Украины

Сумский государственный университет


К печати и в свет

разрешаю на основании

«Единых правил», п. 2.6.14


Проректор В.Д. Карпуша


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению индивидуального домашнего задания

«РАСЧЁТ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ»

по дисциплине

«ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ

СИСТЕМАХ И УСТАНОВКАХ»

для студентов дневной формы обучения

специальности 7.000008 «Энергетический менеджмент»


Все цитаты, цифровой,

фактический материал

и библиографические

сведения проверены,

написание единиц

соответствует стандартам


Составитель В.М. Арсеньев


Ответственный за выпуск А.М. Павлюченко

Декан инженерного факультета А.А. Евтушенко


Сумы

Изд-во СумГУ

2006


Министерство образования и науки украины

Сумский государственный университет


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


к выполнению индивидуального домашнего задания

«РАСЧЁТ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ»

по дисциплине

«ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ

СИСТЕМАХ И УСТАНОВКАХ»

для студентов дневной формы обучения

специальности 7.000008 «Энергетический менеджмент»


Сумы

Изд-во СумГУ

2006

Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчёт энергоэффективности использования теплонасосной установки» по дисциплине «Энергосбережения в теплотехнических системах и установках»

для студентов дневной формы обучения специальности 7.000008 «Энергетический менеджмент»

/Составитель В.М. Арсеньев.- Сумы: Изд-во СумГУ, 2006.- 11 с.


Кафедра ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ


Учебное издание


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению индивидуального домашнего задания

«РАСЧЁТ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ»

по дисциплине

«ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ

СИСТЕМАХ И УСТАНОВКАХ»

для студентов дневной формы обучения

специальности 7.000008 «Энергетический менеджмент»


Составитель доц. В.М. Арсеньев

Ответственный за выпуск д-р.техн.наук, проф. А.М. Павлюченко

Редактор С.Н. Симоненко


Підп. до друку 2006, поз.

Формат 6084/16. Папір офсет. Друк офсет.

Ум. друк. арк. Обл.-вид.арк.

Тираж 30 прим. Собівартість вид.

Зам. №


Видавництво СумДУ при Сумському державному університеті

40007, м.Суми, вул. Римського-Корсакова, 2

Свідоцтво по внесення суб’єкта видавничої справи до Державного реєстру

ДК № 2365 від 08.12.2005.

Надруковано у друкарні СумДУ

40007, м.Суми, вул. Римського-Корсакова, 2.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Данные методические указания предназначены для выполнения домашнего задания с целью получения практических навыков по разделу «Теплонаносная технология энергосбережения» дисциплины «Энергосбережение в теплотехнических системах и установках», предусмотренной учебным планом специальности 7.000008 «Энергетический менеджмент».

Методические указания содержат исходные данные, основные расчетные зависимости и необходимые справочные данные.

Для выполнения задания используются р,і – диаграммы указанных в задании хладагентов.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЙ

Исходные данные для расчета представлены в таблицах 1.1, 1.2.

Таблица 1.1

Номер

вари-анта

Объект

использования

ТНУ

Среда потре-бителя

Параметр


















˚С

%

˚С

т/час

кВт

1

ГВС

Вода

15



50

5



2

ГВС

Вода

15



50



220

3

ГВС

Вода

15



50





4

ГВС

Вода

15



50





5

ГВС

Вода

15



50





6

ГВС

Вода

10



45

0,1



7

ГВС

Вода

12



48



30

8

ГВС

Вода

15



50





9

ГВС

Вода

10



50





10

ГВС

Вода

10



50





11

ОТ

Вода

50



70





12

ОТ

Вода

55



75

10



13

ОТ

Вода

60



80



200

14

ОТ

Вода

50



70





15

ОТ

Вода

40



60





16

ОТ

Воздух

20

60

30



5

17

ОТ

Воздух

15

65

30



170

18

ОТ

Воздух

20

60

40





19

ОТ

Воздух

18

55

34





20

ОТ

Воздух

15

60

35



50

3

Таблица 1.2

Номер

вари-анта

Утили-зиру-

емая

среда

Параметр

Хлад-агент

Тепло-снаб.

Вид топл.
















˚С

%

т/час

кВт







час

1

Обор.

вода

30







R22

ТГ

М

1800

2

Речная

вода

18







R134a

ТС

ПГ

1500

3

Обор.

вода

32



25



R22

ТГ

ПГ

1500

4

Речная

вода

15





170

R134a

ТС



1400

5

Вода

грунт.

ист.

10



0,5



R22

ТЭН

Э/Э

1700

6

Воздух

15

70





R22

ТЭН

Э/Э

800

7

Воздух

20

60





R134a

ТЭН

Э/Э

1000

8

Воздух

10

75

7,2



R142в

ТЭН

Э/Э

800

9

Воздух

15

60



20

R134a

ТЭН

Э/Э

1200

10

Воздух

22

70

0,3



R22

ТЭН

Э/Э

1000

11

Обор.

вода

35



10



R142в

ТГ

ПГ

4200

12

Обор.

вода

30







R142в

ТГ

М

4200

13

Обор.

вода

35







R142в

ТС



4000

14

Вода

шахт.

24



70



R142в

ТГ

ПГ

4000

15

Вода

грунт.

ист.

10





20

R134a

ТЭН

Э/Э

3600

16

Воздух

-5

45





R22

ТЭН

Э/Э

2800

17

Воздух

0

50





R134а

ТГ

М

2800

18

Обор.

вода

30



50



R22

ТС



3800

19

Вода

грунт.

ист.

10





150

R134a

ТГ

ПГ

4000

20

Воздух

-10

40





R22

ТС



2500

4

Обозначение параметров в таблицах 1.1, 1.2:



  • Объекты использования теплонаносной установки(ТНУ);

ГВС- система горячего водоснабжения; ОТ- отопительная система.

  • Параметры среды потребителя (ГВС или ОТ):

-температура на входе в ТНУ, єС;

-температура на выходе из ТНУ, єС;

- относительная влажность воздуха на входе в ТНУ,%;

-массовый расход , т/час ;

- теплопроизводительность ТНУ.

  • Параметры утилизированной среды (Вода системы оборотного водоснабжения, речная Вода, Вода из грунтовых источников, Вода шахтного водоотлива, атмосферный воздух):

-температура на входе в испаритель ТНУ; єС;

- относительная влажность воздуха на входе в испаритель ТНУ,%;

- массовый расход, т/час ;

- тепловой поток, подводимый к хладагенту в испарителе ТНУ.

  • ТСН – базовая система теплоснабжения для целей ГВС или ОТ:

ТГ - теплогенератор (водогрейный котел);

ТС - тепловая сеть специализированного объекта теплоснабжения (районной котельной, котельной другого предприятия );

ТЭН - теплоэлектронагреватели;

  • Вид топлива (энергоноситель) базовой системы теплоснабжения:

ПГ - природный газ;

М – мазутное топливо;

ЭЭ – электроэнергии;

  • - время работы в году системы теплоснабжения или ТНУ, час.

5

2 СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ (РПЗ) ВЫПОЛНЯЕМОГО ЗАДАНИЯ


2.1 Перечень разделов

  • Общие сведения о ТНУ;

  • Схема ТНУ и ее описание;

  • Расчёт удельных и режимных параметров цикла парокомпрессионного теплового насоса;

  • Расчёт эксергетических характеристик ТНУ;

  • Расчёт стоимостных показателей применения ТНУ;


2.2 Основные требования по представлению

материала разделов


2.2.1 Общие сведения о ТНУ

Приводятся сведения о применении ТНУ в бытовом и промышленном секторах хозяйствования. Информационные источники: [1] , [2] , [3]. Объём - 2-3 страницы РПЗ.


2.2.2 Схема ТНУ и ее описание

В соответствии с заданием составляется схема ТНУ, включающая систему отВода теплоты от утилизируемой среды , систему переноса теплоты оборудованием теплового насоса и систему распределения теплоты потребителем тепловой нагрузки. Схема должна содержать необходимые обозначения по оборудованию , направлению и видам потоков (материальных и энергетических ).

В описаниях схемы приводится последовательность процессов функционирования компонентов всех систем ТНУ. Информационные источники: [1],[2],[3]. Объём раздела - 2-3 страницы РПЗ.


2.2.3 Расчёт удельных и режимных параметров цикла парокомпрессионного теплового насоса (ПКТН)

Указанный расчёт выполняется в следующей последовательности:

6

  • Определение расчётных значений температуры кипения хладагента - ; температуры конденсации хладагента - , температуры всасывания хладагента - ; температуры переохлаждения хладагента - , температуры жидкого хладагента после регенеративного теплообменника - ; адиабатный и механический к.п.д. компрессора - .

  • Построение цикла ПКТН в р, і – диаграмме заданного хладагента и определение параметров в узловых точках (давления, температуры и удельной энтальпии). Для точки всасывания в компрессор также находится значение удельного объема или плотности хладагента. Указанные параметры сводятся в таблицу. Вид таблицы приведён в [5].

  • На базе полученных данных определяются удельные нагрузки ТН: удельная тепловая нагрузка на испаритель - ; удельная тепловая нагрузка на конденсатор - ; удельная тепловая нагрузка на переохладитель конденсата - ; удельная тепловая нагрузка на регенеративный теплообменник - ; удельная адиабатная работа цикла - , удельная действительная работа цикла - , коэффициент преобразования ТН - и степень термодинамического совершенства ТН - .

  • По одному из заданных значений () определяется массовый расход хладагента - .

  • Рассчитываются режимные параметры оборудования теплового насоса: теплопроизводительность - (если она не является заданной величиной); тепловые нагрузки на конденсатор - , на переохладитель конденсатора - , на регенеративный теплообменник - , на испаритель - (если она не задана); адиабатная мощность - , потребляемая мощность компрессора - , мощность на валу привода компрессора - .

7

  • Рассчитываются режимные параметры среды потребителя и утилизируемой среды: объёмные расходы среды потребителя - и утилизированной среды; потребляемой мощности насосов или вентиляторов.

Все расчётные режимные параметры сводятся в таблицу. Информационные источники: [4], [5], [6].


2.2.4 Расчёт эксергетических характеристик ТНУ

В данном разделе составляются схемы эксергетических преобразований для ТНУ в целом и по отдельным компонентам . Представление указанных схем дается в виде рисунков с пояснениями по эксергетическим потокам.

На базе общей схемы эксергетических преобразований в ТНУ записываются уравнения для определения нижеследующих характеристик: потока эксергии топлива - ; потока эксергии продукта - ; потока деструкции и потерь эксергии - ; эксергетической эффективности - . По полученным уравнениям выполняется расчёт указанных эксергетических характеристик ТНУ.

Информационные источники: [6], [7].


2.2.5 Расчёт стоимостных показателей ТНУ

Данный расчёт предусматривает определение затрат на энергопотребление для базового варианта энергоснабжения и для варианта с применением теплонасосной технологии.

Расчёт выполняется на одну и ту же величину годовой выработки теплоты для сопоставляемых вариантов, т.е.

, кВт.ч, (2.1)

где - величина тепловой нагрузки объекта (системы), потребляющего тепло для своего функционирования, кВт.

Для ТНУ энергозатраты, необходимые для обеспечения годового потребления системой ГВС или ОТ, рассчитываются по уравнению

8

кВт.ч, (2.2)

где включает мощности электродвигателей оборудования ТНУ (компрессора, насосов, вентиляторов), кВт.

Стоимость годовых затрат на электроэнергию, грн, при теплонасосном теплоснабжении составит

,

где - цена электроэнергии, грн/кВтч.

Расчёт аналогичных показателей для базовой установки зависит от типа энергопреобразующей системы, обеспечивающей необходимое теплоснабжение.

Если в качестве генератора тепловой нагрузки используются теплоэлектронагреватели (ТЭНы), то энергозатраты, кВтч, определяются следующей зависимостью:

, (2.3)

и стоимость годовых затрат, грн,

. (2.4)

Для теплогенератора, работающего с потреблением природного газа, расход газа, , за период р составляет

, (2.5)

где -удельный расход природного газа для теплогенератора, /кВт.ч

Стоимость годовых затрат, грн,

, (2.6)

где - цена природного газа, грн/

Для теплогенератора, работающего с потреблением жидкого топлива (мазут, дизтопливо), годовой расход, кг, данного топлива составляет

, (2.7)

где - удельный расход жидкого топлива для теплогенератора, кг/кВтч.

Стоимость годовых затрат, грн,

, (2.8)


9

где - цена 1 кг жидкого топлива, грн/кг.

В случае если базовая установка работает за счёт покупки теплоносителя (горячей воды), то стоимость годовых затрат определяется по зависимостям.

Годовое потребление теплоносителя базовой установки, кг,

, (2.9)

где - теплоёмкость теплоносителя при средней температуре его использования, кДж/(кг·К);

- срабатываемый перепад температур в теплообменнике системы ГВС или приборах отопления в отопительной сети потребителя, °С. Для расчётов принимать .

Стоимость годовых затрат, грн,

, (2.10)

где - отпускная цена 1кг теплоносителя, грн/кг.

Для указанного расчёта принимаются нижеследующие уровни цен:

= 0.2 грн/кВтч.

=8,85 грн/MВт/ч = 0,5грн/, ,

=2,8 грн/кг, ,

= 5 грн/т.

Результаты расчёта по данному разделу, грн/кВтч охарактеризовать удельными показателями энергоэффективности для базового и теплонасосного вариантов:

,

Информационные источники по расчёту [3], [6].


10

3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ


3.1 Принципы действия парокомпрессионного теплового насоса (ПКТН).

3.2 Последовательность расчёта параметров ПКТН.

3.3 Эксергетические характеристики ПКТН.

3.4 Принципы сопоставления энергозатрат при применении ПКТН.


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


1 Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы/ Пер. с англ.- М.: Энергоиздат, 1982. -224 с.

  1. Хайнрих Т., Найорк Х., Нестлер В. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения. – М.: Стройиздат, 1985. - 351 с.

  2. Янтовский Е.Н., Пустовалов Ю.В. Парокомпрессионные теплонасосные установки.-М.: Энергоиздат ,1982.

  3. Холодильные машины Под общ. ред. И.А. Сакуна.- Л.: Машиностроение, 1985. - 510 с.

  4. Тепловые и конструктивные расчёты холодильных машин /Под общ. ред. И.А. Сакуна -Л.: Машиностроение, 1987.- 423 с.

  5. Конспект лекций по дисциплине «Энергосбережения в теплотехнических системах и установках». Раздел: теплонасосная технология энергосбережения.

  6. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. –М.: Энергоиздат, 1981. – 320 с.



11

Схожі:

И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания
Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчёт энергоэффективности использования теплонасосной установки»...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Первый проректор В. Д. Карпуша методические указания
Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчет системы технологического кондиционирования воздуха»...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Первый проректор В. Д. Карпуша методические указания
Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчет системы технологического кондиционирования воздуха»...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет Разрешаю на основании "Единых правил", п. 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методического управления В. Б. Юскаев методические указания
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техническая термодинамика»/ Составители
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании „Единых правил, п 14 Заместитель первого проректора начальник организационно-методического управления В. Б. Юскаев методические указания
Методические указания к практическим работам и выполнению самостоятельных работ по дисциплине «Дифференциальные уравнения» / Составитель...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методического управления В. Б. Юскаев методические указания
Методические указания к индивидуальному занятию по дисциплине “Планирование, проведение и обработка результатов экспериментального...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методического управления В. Б. Юскаев методические указания
Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчет системы теплоутилизации компрессорной установки» по...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методического управления В. Б. Юскаев методические указания
Методические указания к выполнению индивидуального домашнего задания «Расчет системы теплоутилизации компрессорной установки» по...
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconИ в свет разрешаю на основани "Единых правил", п 14 Заместитель первого проректора начальник организационно-методического управления В. Б. Юскаев Конспект
Типичные алгоритмы непосредственно цифрового управления
И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п. 14 Проректор В. Д. Карпуша методические указания iconЕ. А. Маковкин рисунок детали головы методические указания
Методические указания к выполнению практического задания и самостоятельной работы
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи