Реконструкция электротехнической части зерносушильного комплекса крестьянско-фермерского хозяйства Баженова В.И. с. Армизонского, р-н Армизонского, обл. Тюменской, с внедрением солнечного коллектора

Размер, состав и количество сельскохозяйственных угодий. Анализ характеристик и режимов работы электрооборудования зерносушильного комплекса. Выбор приточной установки. Определение расчетной мощности. Расчет принципиальной схемы солнечного коллектора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 26.06.2017
Размер файла 511,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО

«Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

Механико-технологический институт

Кафедры «Энергообеспечения сельского хозяйства»

Направление 35.03.06 «Агроинженерия»

Дипломный проект

Тема: Реконструкция электротехнической части зерносушильного комплекса крестьянско-фермерского хозяйства Баженова В.И. с. Армизонского, р-н Армизонского, обл. Тюменской, с внедрением солнечного коллектора

Выполнил: Студент Шелкунов Николай Сергеевич

Руководитель: стр.преподаватель Злобина С.И.

Консультанты: по экономической части

к.э.н., доцент Кирилова О. В.

по безопасности жизнедеятельности

к.т.н., доцент Мелякова О. А.

Нормоконтроль преподаватель Савчук И. В.

Тюмень, 2017г.

Введение

Сельскохозяйственное производство на современном этапе характеризуется кризисными явлениями, которые вызваны многолетней недооценкой его роли в развитии экономики страны, слабой государственной поддержкой сельскохозяйственных товаропроизводителей, крупными просчетами в формировании производственно-экономических отношений, неэквивалентным обменом между городом и селом, систематическим использованием потенциала деревни в качестве инвестиционного и трудового донора для других отраслей народного хозяйства.

Вывод из кризиса и развитие сельскохозяйственного производства - одна из главных задач в экономическом развитии страны.

Одной из составляющих в решении данной задачи является повышение уровня механизации и электрификации технологических процессов сельскохозяйственного производства, а также применение современных технологий, достижений науки и техники.

В настоящее время все больше стран переходит на альтернативные источники энергии для сохранения окружающей среды от загрязнения. Альтернативными источниками являются возобновляемые источники энергии. Такие как энергия солнечного света, энергия ветра, газ из биомассы и т.д.

Целью своей дипломной работе является реконструкция электротехнической части зерносушильного комплекса Баженова В.И. для внедрения солнечного коллектора.

Для того чтобы этого добиться мне потребуется определить основные показатель оборудования в которое будит внедрятся солнечный коллектор, а также вид и тип солнечного коллектора который будит внедряться, его технические данные и способ его внедрения.

1. Анализ хозяйственной деятельности

зерносушильный солнечный коллектор приточный

1.1 Местоположение предприятия и его природные условия

Землепользование хозяйства расположено в центральной части Армизонского района Тюменской области. Район расположен в юго-восточной части Тюменской области на расстоянии 230 км от областного центра и в 72 км от железной дороги. Граничит с Курганской области (Мокроусовский, Частоозёрский районы) и четырьмя районами Тюменской области (Бердюжским, Голышмановским, Омутинским, Упоровским районами). Площадь территории -- 3109 км?.

Рельеф района выражен слабоволнистой равниной с небольшими увалами, понижениями. Много озер и болот. Встречаются участки березово-осиновых лесов с кустарниками. Луговые и солонцеватые почвы занимают около 46 %. Общая площадь земель сельскохозяйственного назначения 187078 га. Площадь сельскохозяйственных угодий 125008 га, в том числе пашни 46960 га, сенокосов 37888 га, пастбищ 34993 га, залежи 5167 га. Одним из наиболее характерных ландшафтов района являются многочисленные озёра, самые разнообразные по величине, и форме, происхождению и химическому составу воды. Всего на территории района расположено около 300 озёр.

Общее количество светлого времени суток составляет более 2000 часов в году. Климат района резко континентальный и формируется под влиянием воздушных масс азиатского материка. Основными чертами температурного режима являются - суровая и холодная зима, теплое лето, короткая весна и осень, короткий безморозный период, резкие колебания температур в течение года. Продолжительность безморозного периода 127 дней, устойчивый снежный покров образуется в ноябре и сохраняется около 150 дней. Водной и ветровой эрозии не наблюдается. Почвы преимущественно дерново-подзолистые, тяжело- суглинистые и глинистые. Пахотные земли по своему плодородию и свойствам благоприятны для возделывания культур данной климатической зоны.

На территории района почвообразующими породами являются четверичные отложения, представленные тяжелыми глинами и легкими суглинками желто-бурого, чаще желто-серого цвета с содержанием карбонатов.

Наиболее распространены следующие типы почв: луговые - 19,8%, серые лесные осолоделые - 8,0%, солонцы - 9,1%, солоди - 10,2%, солончаки - 1%. Болотные - 20,4%, черноземы - 12,2%.

Под пашней используются черноземы, серые осолоделые и луговые почвы. Солонцы корковые и солончаки используются под пастбища, солонцы средние, а также луговые солончаковатые и осолоделые почвы - под сенокосы.

В целом почвенный покров района благоприятен для ведения сельскохозяйственного производства.

Основу растительного покрова слагают злаково-разнотравные группировки, чередующиеся с березовыми колками.

По составу пород колки березовые или с примесью осины. Кустарниковая растительность представлена порослью лесообразующих пород - шиповником, боярышником, смородиной.

Травяной ярус обычно слагают: полевица белая, вейник, девясил иволистный, таволга вязолистная, подмаренник северный, костянка, астрогал. Злаково-разнотравные группировки составляют: пырей ползучий, мятлик луговой, вейник наземный, тимофеевка степная, ветреница лесная, лабазник степной, подмаренник северный, типчак. По заболоченным лесам осока береговая, канареечник, тростник. Берега озер покрыты осоково-разнотравной растительностью.

Таким образом, природно-климатические условия благоприятны для выращивания из зерновых в основном только овес, пшеницы и ячменя определенных сортов а также многолетних трав. Природно-климатические условия благоприятны для разведения животных.

1.2 Организационная характеристика хозяйства

Крестьянское фермерское хозяйство Баженов В.И. - достаточно успешное предприятие, реализующее продукцию растениеводства, животноводства, занимается закупкой зерна, предоставлением транспортных услуг. Создано хозяйство 26 января 2009 года.

Организационно-правовая форма - Крестьянское (фермерское) хозяйство.

Крестьянское (фермерское) хозяйство - это малая коммерческая организация, созданная одним гражданином или же членами одной семьи, который (которые) внес (внесли) имущественные вклады для осуществления деятельности по производству, переработке, хранению, транспортировке и реализации сельскохозяйственной продукции, основанной на его (их) личном трудовом участии и использовании предоставленного на эти цели земельного участка. Работа в крестьянском (фермерском) хозяйстве для его членов является основным источником денежных доходов.

Полное фирменное наименование общества на русском языке: Крестьянское (фермерское) хозяйство Баженов Владимир Ильич. Сокращенное наименование - КФХ Баженов В.И.

Адрес: 627220, Тюменская область, Армизонский район, с. Армизонское, улица Карла Маркса 49.

Основным видом экономической деятельности хозяйства является выращивание зерновых культур. Дополнительными видами - выращивание зернобобовых культур, разведение молочного крупного рогатого скота, производство сырого молока, разведение прочих пород крупного рогатого скота и буйволов, производство спермы, рыболовство пресноводное, воспроизводство морских биоресурсов искусственное, воспроизводство пресноводных биоресурсов искусственное, торговля розничная преимущественно пищевыми продуктами, включая напитки, и табачными изделиями в неспециализированных магазинах, деятельность автомобильного грузового транспорта и услуги по перевозкам, хранение и складирование зерна, деятельность предприятий общественного питания по прочим видам организации питания. Спросом пользуются такие виды деятельности как выращивание зерновых культур и оптовая торговля зерном.

1.3 Размер, состав и количество сельскохозяйственных угодий

КФХ Баженов В.И. является сельскохозяйственным предприятием, основным средством производства которого является земля.

Сельскохозяйственные угодья - это земли, которые используются для производства сельскохозяйственной продукции.

Типы сельскохозяйственных угодий:

Ш Пашни (включая посевы, пары и огороды) - земли, систематически обрабатываемые и используемые для посевов сельскохозяйственных культур.

Ш Пары - это пашни, которые обработаны, но не засеяны с целью повышения плодородия почвы.

Ш Залежи - это неиспользуемые или законсервированные земли.

Ш Сенокосы - земли, засеянные культурами, идущими на корм скоту.

Ш Пастбища - земли, используемые для выпаса сельскохозяйственных животных.

Ш Многолетние насаждения - это сады, виноградники, кустарники, чайные, кофейные плантации.

Размер и структура земельных угодий хозяйства представлены в таблице 1.3.1

Таблица 1.3.1

Виды земельных ресурсов

2014 год

2015 год

2016 год

2016г. к 2014г., %

Площадьга

% к итогу

Площадьга

% к итогу

Площадьга

% к итогу

Общая земельная площадь - всего

1200

100

1400

100

1700

100

41

Используется

1000

83

1350

96

1680

98

68

в том числе: сельскохозяйственные угодья

1000

83

1350

96

1680

98

68

из них:

Пашня

800

67

1100

78

1380

81

73

Сенокосы

200

17

250

18

300

18

50

Не используется

200

16

50

4

20

1

-90

Вывод: в КФХ Баженов В.И. большинство земельных площадей используется в сельскохозяйственном производстве. В 2016 году по сравнению с 2014 годом площадь используемой земли увеличилась на 68%, площадь не используемой земли снизилась на 90%.

1.4 Состав и структура посевных площадей

Состав и структура посевных площадей КФХ Баженов В.И. представлены в таблице 1.4.1.

Таблица 1.4.1

Состав и структура посевных площадей сельскохозяйственных культур

Сельскохозяйственные культуры

Площадь, га

Структура, %

2014 г.

2015 г.

2016г.

2014г.

2015 г.

2016 г.

Зерновые и зернобобовые - всего в том числе:

800

1100

1380

100

100

100

яровые зерновые

800

1100

1380

100

100

100

Вывод: вся посевная площадь составляет КФХ Баженов В.И. 1680 га и приходится на яровые зерновые.

Изменение урожайности сельскохозяйственных культур представлены в таблице 1.4.2.

Таблица 1.4.2 Динамика урожайности и валового сбора сельскохозяйственных культур

Виды культур

Урожайность средняя, ц/га

2014

2015

2016

2016 в % к 2014

Зерновые и зернобобовые - всего в том числе:

- яровые зерновые

14,7

14,7

16,5

16,5

15,2

15,2

3,5

3,5

Сено

-

-

19,2

Вывод: в 2016 году по отношению к 2014 году наблюдается повышение урожайности на 3,5%.

Динамика урожайности и валового сбора сельскохозяйственных культур в хозяйстве не постоянна, если к 2015 году она повысилась на 1,8 ц/га, то в 2016 году показатель упал на 1,3 ц/га.

1.5 Состав и структура производственных фондов

Неотъемлемым условием осуществления хозяйственной деятельности является обеспечение организации необходимыми объектами основных средств.

Основные средства - материальные активы, которые предприятие содержит с целью использования их в процессе производства или поставки товаров, предоставления услуг, сдачи в аренду другим лицам или для осуществления административных и социально-культурных функций, ожидаемый срок полезного использования (эксплуатации) которых более одного года (или операционного цикла, если он длится дольше года).

Рассмотрим состав и структуру основных фондов составляет КФХ Баженов В.И., отраженные в таблице 1.5.1.

Таблица 1.5.1

Динамика состава и структуры основных фондов (на конец года)

Виды основных фондов

2014 год

2015 год

2016 год

2016 к 2014 %

кол-во шт.

в % к итогу

кол-во шт.

в % к итогу

кол-во шт.

в % к итогу

Здания

20

-

20

0

20

0

0

Машины и оборудование

60

-

69

15

74

7

23

Транспортные средства

4

-

6

50

6

0

50

сельскохозяйственная техника

30

-

34

13

34

0

13

ИТОГО

114

129

134

1.6 Генеральный план предприятия

КФХ Баженов В.И. сформировано на базе бывшего Армизонского ХПП (хлебоприемное предприятие). ХПП занимает площадь 5,5 га. В составе предприятия имеется: девять зернохранилищ емкостью 3100 тонн, два зернохранилища емкостью 2200 тонн, одно зернохранилище емкостью 3900 тонн. Подработка зерновых культур осуществляется на 3комплексах на базе сушилок Сибирь-40, ДСП-32, СЗС-16. Приемка зерновых культур производится на 3 подемниках марки ГУАР-15. Также имеется лаборатория для анализа принимаемых зерновых культур, двое автомобильных весов. Ремонт оборудования производится в ремонтных мастерских. Станочный парк ремонтных мастерских - это: 2 токарных станка, 2 сверлильных станка, 1 гидропресс, 2 шлифовочных станка, муфельная печь. В ремонтных мастерских имеется отдельное помещение для ремонта электрооборудования. Для питания электроприемников ХПП имеется трансформаторная подстанция 10\0,4кВ.. Трансформаторная подстанция смонтирована в отдельном здании и разделена на 3 помещения с отдельными входами. 1 помещение - РУ-10 кВ., 2 - РУ-0,4 кВ., 3 - трансформаторные камеры. Питание осуществляется по ВЛ-10 кВ. Армизон 2 от ПС 110\35\10 Армизон. Сеть 0,4 кВ. представлена кабелями проложенными в земле. Газоснабжени производится через газовый распределительно-контрольный пункт, расположенный на территории хозяйства по своему газопроводу. Стоянка автотранспорта организована в теплом гараже. Для перекачки зерновых культур от комплексов очистки до зернохранилищ, а также передвижения персонала устроены верхние транспортерные галереи. Территория между зернохранилищами, подъезды, подходы к объектам асфальтированы.

1.7 Структура предприятия

Состав работников КФХ Баженов В.И. представлен в таблице 1.7.1

Таблица 1.7.1 Динамика состава и структуры трудовых ресурсов

Наименование

2014г.

2015г.

2016г.

2016г. к 2014г., в %

чел

%

чел

%

чел

%

По организации - всего

18

-

23

27

20

-13

11

Трактористы-машинисты

11

-

14

36

13

-7

11

Служащие (руководители, специалисты)

3

-

3

-

3

-

-

Рабочие сезонные и временные

4

-

6

11

4

-33

-

За рассматриваемый период численность работников КФХ Баженов В.И. почти не изменилась, увеличивается только в период уборочной кампании и в урожайные годы.

2. Реконструкция электротехнической части зерносушильного комплекса

2.1 Общие данные оборудования

На зерносушильном комплексе Баженова В.И. применяются шахтные сушилки типа ДСП-32-ОТ.

В шахтных сушилках (прямоточных и рециркуляционных) процесс сушки основан на конвективном способе подвода тепла к продукту, а агент сушки выполняет функции тепловлагоносителя. Камеры для сушки и охлаждения представляют собой вертикальные шахты прямоугольного сечения с расположенными в них в шахтном порядке (шаг по вертикали и по горизонтали 200…300 мм) подводящими и отводящими коробами. Короба служат для подвода и отвода агента сушки в сушильных камерах и атмосферного воздуха в охладительных камерах.

В прямоточных шахтных сушилках (типа ДСП) продукт проходит через сушильную камеру один раз. Общее число коробов в сушильной и охладительной шахтах выбирают в зависимости от количества подаваемого сушильного агента в сушильную шахту или от количества подаваемого атмосферного воздуха в охладительную шахту при скорости отработавшего агента сушки не более 6 м/с. В новых сушилках устанавливают пятигранные клиновые короба с жалюзи на боковых стенках, что позволяет обеспечивать максимальное влагонапряжение сушильных и охладительных шахт.

Шахтные зерносушилки ДСП-32 получили большое распространение на зерноперерабатывающих предприятиях. Устанавливаются они возле элеваторов, складов, а также линий по приёму и отгрузке зерна. Могут быть выполнены в виде монолитных или сборных железобетонных конструкций, а также из металлических секций (модель ДСП-32 ОТ). Последний вариант получил наибольшее распространение. Корпус таких зерносушилок производится в заводских условиях и относится к открытому типу.

Зерносушилка ДСП-32-ОТ является капитальным сооружением, которое устанавливается на маслоэкстракционных заводах, комбинатах хлебопродуктов и других предприятиях перерабатывающей промышленности. Процесс сушки зерна, просыпаемого через секции, происходит благодаря нагнетаемому через короба секции воздуху.

ДСП-32-ОТ - стационарная зерносушилка открытого типа, производительность которой составляет 32т/ч, предназначена для снижения влажности зерна до такой величины, которая обеспечивает длительное хранение зерна. Наиболее часто такие установки используются на хлебоприемных предприятиях. Они устанавливаются на поточных линиях приема, отгрузки и очистки зерна, возле складов и элеваторов. Преимущества:

· Возможность осуществления сушки различных зерновых культур;

· Низкая стоимость;

· Высокая надежность;

· Компактность;

· «Щадящая» сушка, не повреждающая материал.

Техническая характеристика зерносушильного агрегата ДСП-32-ОТ

Производительность по пшенице продовольственного назначения при снижении влажности с 20 до 14%, т/ч 32

Количество испаренной влаги, кг/ч 2300

Удельный расход условного топлива (при температуре наружного воздуха 5?С и относительной влажности 75%), кг/пл.т 12,2

Расход дизельного топлива, кг/пл. т:

Удельный 8,5

Часовой 272

Удельный расход теплоты, кДж/кг 5040

Мощность, кВт:

Установленная 125

Потребляемая 99,2

Удельный расход электроэнергии, кВт·ч/пл.т 3,1

Температура сушильного агента в зоне сушки, ?С:

Первой 50-130

Второй 50-160

Число рядов коробов:

В первой зоне сушки 23

Во второй зоне сушки 14

В зоне охлаждения 16

Число коробов в одном ряду 16

Расход сушильного агента в зоне сушки, м3/ч

Первой 80000

Второй 42000

Расход атмосферного воздуха на охлаждение зерна, м3/ч 49000

Вентилятор первой зоны:

Тип Ц4-76 № 12

Частота вращения, мин -1 980

Вентилятор второй зоны:

Тип Ц4-76 № 10

Частота вращения, мин -1 630

Вентилятор зоны охлаждения:

Тип Ц4-76 № 12

Частота вращения, мин -1 630

Габаритные размеры агрегата (с топкой), мм 15500?8300?18724

Масса зерносушильного аппарата 32600

2.2 Состояние электрообеспечения

Источник электроснабжения головной площадки хозяйства - ХПП от подстанции- 110\35\10кВ "Армизон", по ВЛ-10кВ Армизон 2. По нормативам надежности электроснабжения предприятие относится к потребителю третьей категории надежности. На балансе хозяйства имеется трансформаторная подстанция на 2 трансформатора с суммарной установленной мощностью 860кВА. Трансформаторная подстанция обслуживается по договору Армизонским районом электрических сетей.

Современные машины и производственные механизмы независимо от их назначения состоят из собственно рабочего механизма, выполняющего те или иные операции, для которых они предназначены, и привода, необходимого для приведения в движение рабочего механизма. Для привода производственных механизмов на предприятии применяются асинхронные электродвигатели переменного тока серии АИР. В хозяйстве используется довольно большое количество электродвигателей разной мощности от 0,5кВт до 45кВт. Прилагаются: однолинейная схема электроснабжения, расчетная схема, технологическая схема с расстановкой оборудования, принципиальные электрические схемы зерноочистительно-сушильного комплекса на базе сушилки ДСП-32. Мероприятия с целью снижения энергопотребления в хозяйстве не проводились. Затраты на электроэнергию указаны в таблице 1.6.1.

Таблица 1.6.1

Зерна готового к реализации, тыс. т

Затраты электроэнергии годовые, кВт.ч

Оплата за электроэнергию годовая, руб.

2014г

2015г

2016г

2014г

2015г

2016г

2014г

2015г

2016г

8

12

9

131620

201612

132311

429081

757993

621739

2.3 Состояние газоснабжения

В качестве технологического топлива используется природный газ, коэффициент перевода в условное топлива 1,15. Газоснабжение предприятия осуществляется от районной газовой сети через газораспределительную установку (ГРУ). Входное давление 0,12 МПа, рабочее давление на выходе (после ГРУ)-0,005 МПа Прокладка газопроводов - наземная. Организован коммерческий учет поступления газа. Тип расходомерной установки - счетчик "Prowirl-70", предел измерения 15т.м/ч. Газопотребляющее оборудование представлено газовыми горелками для топок сушилок, газовыми котлами для обогрева.

2.4 Определение расчетной мощности

Расчет нагрузок производственных потребителей

Электрические нагрузки рассчитывают отдельно для режимов дневного и вечернего максимумов.

Выпишем из справочных данных расчетные максимумы активной мощности потребителей 1-6 в дневные и вечерние часы.

Для расчета реактивных нагрузок выпишем коэффициенты мощности: дневной и вечерней нагрузки.

Исходные данные о нагрузках потребителей сведем в таблицу 2.4.1

Таблица 2.4.1

Количество

Наименование объекта

Дневной максимумкВт

Вечерний максимумкВт

1

Зернохранилище

30

30

0,99

0,99

2

Лабораторная

25

25

0,75

0,85

3

Контора

25

25

0,75

0,85

4

Весовая

20

25

0,80

0,85

5

Зерносушилка

30

30

0,75

0,80

Расчет мощности на участках ВЛ 0,38 кВ

Расчетные мощности дневного и вечернего максимума нагрузки определяются по расчетным схемам.

На участках с производственной или смешанной нагрузкой суммирование нагрузок осуществляется с помощью добавок мощностей

(1.3.1)

где результирующая нагрузка магистрального участка;

добавка меньшей (из суммируемых нагрузок.

большая из суммируемых нагрузок.

Для определения полной и реактивной составляющих нагрузки используем характерные значения cos? потребителей для дневного и вечернего максимума нагрузки:

(1.3.2)

1 (1.3.3)

Рассчитаем нагрузки участков отходящих ВЛ 0,38 кВ ТП-1.

Для дневного максимума.

Участок 12:

P=30 кВт;

кВар.

Участок 19:

P=

22 кВар.

Участок 21:

P=

22 кВар.

Участок 20:

P=20 кВт;

15 кВар

Участок 16:

P=

26,5 кВар.

Для вечернего максимума.

Участок 12:

P=30 кВт;

4,25 кВар.

Участок 19:

P=25

15,4 кВар.

Участок 21:

P=25

15,4 кВар

Участок 20:

P=25 кВт;

15,4 кВар

Участок 16:

P=30

22,5 кВар.

Участок ВЛ

Дневной максимум

Вечерний максимум

Р, кВт

Q, кВар

S, кВА

Р, кВт

Q, кВар

S, кВА

Участок 12

30

30

4,25

Участок 19

25

22

25

15,4

Участок 21

25

22

25

15,4

Участок 20

15

15,4

Участок 16

30

26,5

30

22,5

2.5 Выбор электропроводок

Для проводки используем кабель марки ВВГнг-LS, 3х жильный. Кабель ВВГнг-LS силовой с медными жилами на номинальное напряжение 0,66 кВ и 1,0 кВ. предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1,0 кВ частотой 50 Гц. Кабель ВВГнг-LS применяется на электростанциях, в местных сетях, в промышленных, распределительных, осветительных устройствах, а также в качестве электропроводки в жилых и хозяйственных помещениях.

Электрический кабель ВВГнг-LS прокладывают в земле, в кабельных каналах, в помещениях, под открытым небом - во всех случаях должна быть исключена возможность механического повреждения и больших растягивающих усилий.

Определение сечения жил проводов:

Сечение жил рассчитываем в зависимости от тока теплового расцепителя автомата защищающего данную линию. Необходимое сечение провода определим по допустимому нагреву (1.3 главы ПУЭ). Для выбранного типа кабеля (медная жила, пластмассовая изоляция, небронированный) и способа прокладки (открыто проложенный кабель) находим в ПУЭ таблицу 1.3.4.

Выбор проводника по нагреву осуществляется по условию:

(2.5.1)

Назначим для группы сечение:

, что соответствует условию:

(2.5.2)

Но исходя из экономической целесообразности выберем сечение токоведущей жилы S=1,5

Марка выбранного кабеля для подключения групп: ВВГнг-LS 3х1,5

2.6 Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называется всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленной нейтралью также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод). Сельские электрические сети напряжением 380 В выполняют с глухозаземленной нейтралью. Поэтому в них возможны трех-, двух- и однофазные короткие замыкания.

Т. к. вся осветительная проводка выполняется проводом одного сечения и применяются в подавляющем большинстве однотипные, то для проверки защиты на надежность срабатывания достаточно вычислить ток КЗ в районе самого удаленного светильника.

Ток КЗ :

=, (2.6.1)

где -- сопротивление обмотки трансформатора

-- сопротивление подводящей линии

- сопротивление внутренней проводки

Существующие условия:

1. Сопротивление трансформатора ТМ-630 Y/Yn - 0,043 Ом.

2. Существующая ТП - силовой щит. Кабель ВБбШв 4х50 - 200 м. Удельное полное сопротивление кабеля - 0,872 Ом/км.

3. Силовой щит - щит освещения. Кабель ВВГнг-LS 3x2.5 -5 м. Удельное полное сопротивление кабеля - 25,2 Ом/км.

В итоге:

, (2.6.1)

, (2.6.2)

Ток КЗ:

,

2.7 Реконструкция освещения

При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещённости объекта. Для этой цели разработаны нормы освещения на основе квалификации работ по определённы количественным признакам.

Для электрического освещения следует, как правило, применять газоразрядные лампы низкого давления (например, люминесцентные).

Люминесцентные лампы широко применяются в качестве источников света: ЛБ и ЛХБ -- для общего освещения.

Основным преимуществом люминесцентных ламп является высокая световая отдача -- до 104 лм/Вт, а также широкий диапазон цветовых температур, множество типов по мощности и длине, разнообразный дизайн колб.

Для питания светильников местного освещения с люминесцентными лампами может применяться напряжение не выше 220 В.

Расчет мощности освещения.

После того, как выбраны нормируемая освещенность, коэффициент запаса и вид светильника, производим расчет осветительной нагрузки. Он заключается в выборе количества подобранных светильников, необходимых для создания нормируемой освещенности.

Потребный световой поток:

(2.5.1)

где S- площадь помещения м2; Z - коэффициент неравномерности, равный 1,1 - 1,3; N - общее количество светильников шт; ?н - справочный коэффициент использования светового потока

Фрасч.л. = 1906,7 лм

Индекс помещения определяется по формуле:

, (2.5.2)

где S -- площадь помещения, м2; hр -- высота подвеса светильников, м; А, В-- геометрические размеры помещения, м;

i = = 3

Определим число светильников по длине и ширине помещения:

(2.5.3)

Nа = + 1= 9 шт.,

принимаем 9 светильников по длине помещения.

(2.5.4)

Nв = + 1= 4 шт.,

принимаем 4 светильника по ширине помещения.

Где А, В - длина и ширина помещения

Находим число светильников:

Nсв = NА· NВ (2.5.5)

Nсв=9·4= 36 шт.

Расчет электрических нагрузок осветительной сети.

Мощность одной группы:

, (2.5.6)

Р =Вт

Расчет токов

, (2.5.7)

где cos? = 0,95.

Коэффициент запаса Кзап.= 1,05 - 1,1 для аппаратов защиты.

Аппарат защиты выбирается по условию

, (2.5.8)

Ток фазы:

Выбор аппаратов защиты

(2.4)

Токи установки:

Группы №1:

Группы №2:

Группы №3:

Принимаем автоматы S201

А,

А.

Выбор вводного автомата:

Вводной автомат 3х полюсный, значение тока уставки теплового расцепителя:

Для защиты осветительной установки применим автоматы серии ABB 1х пол SH201.

2.8 Молниезащита

Защита зданий, сооружений и наружных установок, имеющих взрывоопасные зоны, от прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений должна выполняться в соответствии с РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" Минэнерго СССР.

Необходимость в молниезащите и ее уровень в каждом конкретном случае определяют в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в местности расположения объекта, его пожаровзрывоопасности и назначения, а также ожидаемого количества поражений молний в год. Интенсивность грозовой деятельности в данной местности может быть оценена по «Карте средней за год продолжительности гроз в часах для территорий Российской Федерации». Молниезащита должна обеспечивать защиту зданий и сооружений от прямых ударов молний и запаса высоких потенциалов через наземные металлические конструкции и коммуникации.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты. Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. Непосредственное опасное воздействие молнии -- это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов -- радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.

Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах специального назначения, требуется специальная защита.

Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.

Специальные объекты:

-- объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;

-- объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);

-- прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

Плотность ударов молнии в землю.

Плотность ударов молнии в землю, выраженная через число поражений на 1 км2 земной поверхности за год, определяется по данным метеорологических наблюдений в месте размещения объекта.

Если же плотность ударов молнии в землю Ng неизвестна, ее можно рассчитать по следующей формуле, 1/(км2год):

(2.8.1)

где Тd -- средняя продолжительность гроз в часах, определенная по региональным картам интенсивности грозовой деятельности.

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год проводится для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы,вышки, башни):

N= 9? h2 Ng?10?6. (2.6.2)

где h -- наибольшая высота здания или сооружения, м;

Защита от прямых ударов молнии.

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система-- МЗС) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы, стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Молниеприемники

Они могут быть специально установленными, в том числе на объекте, либо их функции выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта; в последнем случае они называются естественными молниеприемниками.

Молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации следующих элементов: стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток).

Токоотводы.

В целях снижения вероятности возникновения опасного искрения токоотводы должны располагаться таким образом, чтобы между точкой поражения и землей:

а) ток растекался по нескольким параллельным путям;

б) длина этих путей была ограничена до минимума.

Расположение токоотводов в устройствах молниезащиты, изолированных от защищаемого объекта:

-- если молниеприемник состоит из стержней, установленных на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), на каждую опору должен быть предусмотрен минимум один токоотвод;

-- если молниеприемник представляет собой сетчатую конструкцию, подвешенную над защищаемым объектом, на каждую ее опору требуется не менее одного токоотвода. Общее количество токоотводов должно быть не менее двух.

Не следует прокладывать токоотводы в водосточных трубах. Рекомендуется размещать токоотводы на максимально возможных расстояниях от дверей и окон.

Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, так чтобы путь до земли был по возможности кратчайшим.

Не рекомендуется прокладка токоотводов в виде петель.

2.9 Заземление

Заземляющие устройства могут быть объединенными или раздельными для защитных или функциональных целей в зависимости от требований, предъявляемых электроустановкой. Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений.

Электроустановки до 1 кВ переменного тока могут быть с глухозаземленной или с изолированной нейтралью, электроустановки постоянного тока -- с глухозаземленной или изолированной средней точкой, а электроустановки с однофазными источниками тока -- с одним глухозаземленным или с обоими изолированными выводами.

Части, подлежащие занулению или заземлению.

К ним относятся:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

4) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов

5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки

6) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, eоробах, лотeах и т.п.

7) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

8) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:

1) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (запуленных) металлических конструкциях

2) конструкции, выше перечисленные в п. 5, при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленными на них заземленным или зануленным электрооборудованием

3) арматуру изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах ВЛ или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.

4) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т.п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного тока;

5) корпуса электроприемников с двойной изоляцией;

6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные и ответвительные коробки размером до 100 см2, электропроводок, выполняемых кабелями или изолированными проводами, прокладываемыми по стенам, перекрытиям и другим элементам строений.

Заземлители.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3) обсадные трубы буровых скважин;

4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;

5) рельсовые пути магистральных не электрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;

7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух.

Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Расчет заземляющего устройства

Расчет заземляющего устройства производится в следующей последовательности:

1. В зависимости от используемого материала (уголок, полоса, стальная трубка, полая трубка) определяем размеры заземлителя:

Используем круглую стальную трубку диметром d = 10 мм2.

2.Длина заземляющего стержня составляет 1,5 м.

3. Расстояние между заземляющими стержнями рассчитывается по формуле:

, (2.9.1)

.

4. Сопротивление одного вертикального заземлителя определяется по формуле:

, (2.9.2)

Заглубление заземлителя можно найти по формуле:

, (2.9.3)

где ?экв - эквивалентное удельное сопротивление грунта, для грунта равна 50 Ом·м; L - длина стержня, м; d - его диаметр, м; Т - расстояние от поверхности земли до середины стержня, м.

.

5. Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

(2.9.4)

где ?? - коэффициент сезонности горизонтального заземлителя; ?г = 0,74 - коэффициент спроса горизонтальных заземлителей.

6. Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

, (2.9.5)

где RН - нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, определяется исходя из правил ПТЭЭП

7. Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

(2.9.6)

?в - коэффициент спроса вертикальных заземлителей.

Для заземления используется 2 заземлителя.

3. Разработка зерносушильного комплекса с внедрением солнечного коллектора

3.1 Описание электрической схемы внутренних электропроводок зерносушильного комплекса

Зерносушилка представляет собой установку открытого типа с двухступенчатым режимом сушки, состоящую из двух параллельно работающих шахт (Чертеж № 3) высотой 11570 мм. Каждая шахта состоит из семи секций и по высоте делятся на три зоны: верхняя зона - зона сушки высотой 495 мм; средняя зона - зона сушки высотой 285 мм; нижняя зона - зона охладительная. В каждой секции расположено 8 рядов коробов по 16 шт. в каждом ряду.

Шахта по высоте имеет 27 рядов подводящих и 29 рядов отводящих коробов. Агент сушки и воздух подают в напорно-распределительные камеры зон сушки и охлаждения вентиляторами.

Зерносушилка состоит из основных элемотов: 1 - атмосферный вентилятор; 2 - надсушильный бункер; 3 - сушильные шахты; 4, 7 - всасывающий воздуховод; 5 - исполнительный механизм; 6, 8 - вентилятор; 9 - агент сушилки из топки; 10 - охладительная шахта; 11 - выпускной механизм; 12 - подсушильный бункер.

Технологическая схема зерносушилки ДСП-32-ОТ представлена на Чертеже № 2. Сырое зерно по самотечной трубе поступает в норию, а затем по самотечной трубе в надсушильный бункер и далее равномерно распределяется по сушильным шахтам первой и второй зон сушки и охладительной шахте. Сухое охлажденное зерно из зерносушилки направляется на элеватор или склад конвейером и норией.

1, 3 - самотечные трубы; 2 - нория сырого зерна; 4 - надсушильный бункер; 5, 6 - сушильные шахты; 7, 8 -вентиляторы соответственно первой и второй сушильных зон; 9 - охладительные шахты; 10 - топка; 11 - выпускные механизмы; 12 - вентилятор охладительных шахт; 13 - нория сухого зерна; 14, 15, 16 -- напорно-распределительные камеры соответственно охладительной, второй и первой сушильных шахт

3.2 Анализ характеристик и режимов работы электрооборудования зерносушильного комплекса

Зерносушильный агрегат ДСП-32-ОТ состоит из двух параллельно работающих шахт 3 высотой 11.57 м. Каждая из них состоит из семи секций и по высоте делится на три зоны: первая зона сушки высотой 4,95 м расположена на верхней части шахты; вторая зона сушки высотой 2,85 м находится в средней части шахты; третья зона является охладительной. Высота одной секции составляет 1,65 м, причем в каждой секции расположено 8 рядов коробов по 16 в каждом ряду. Шахта по высоте имеет 27 рядов подводящих и 29 рядов отводящих коробов. Между зонами находятся затвор с ручным приводом, который препятствует проникновения сырого зерна в зону охлаждения. Стенки шахт оборудованы люками для очистки их от накопившегося сора, который может препятствовать равномерному движению сырья. Для защиты конструкции от попадания внутрь атмосферных остатков над открытыми частями отводящих коробов смонтированы защитные козырьки из оцинкованной стали.

Агент сушки и воздух подаются вентиляторами в распределительные камеры для зон сушки и охлаждения. Сырое зерно самотеком поступает в надсушильный бункер и далее равномерно распределяется по сушильным шахтам и по охладительной шахте. Из шахт зерно выпускается выпускным механизмом периодического действия. Агент сушки из топки вентиляторами и через всасывающие воздуховоды подают в напорно-распределительные камеры первой и второй зон сушки. Подача сушильного агента регулируется исполнительным механизмом. Атмосферный воздух вентилятором также подается в напорно-распределительную камеру охладительной шахты. Надшахтный бункер высотой 2,5 м и вместимостью около 20 м3 (15 т зерна) выполнен из листовой стали. Под каждой шахтой имеются выпускные механизмы периодического действия и подсушильные бункеры. Зерно из них попадает на транспортер, а далее - в норию и на склад.

В зерносушилке ДСП-32-ОТ агент сушки выполняет роль как теплоносителя, так и влагоносителя (испаренная влага из зерна поглощается агентом сушки и выносится в атмосферу) и представляет собой смесь топочных газов с воздухом.

При пуске зерносушилки затвор между сушильной и охладительной камерой закрывают вручную. На начальном этапе зерно находится в неподвижном состоянии в сушильных зонах. После просушки первой партии зерна затвор открывают, и зерно перемещается в зону охлаждения. В дальнейшем затвор находится в открытом состоянии, что обеспечивает непрерывное движение сырья. Внизу зоны охлаждения установлен затвор периодического действия. Он имеет электропривод с регулируемыми промежутками времени открывания, что позволяет изменять поток зерна на выходе зерносушилки. После открытия затвора высушенное и охлажденное зерно поступает в подсушильный бункер, а его уровень в шахте снижается на 100 - 200 мм. Далее подвижная пружинная рама возвращает затвор в исходное положение и цикл повторяется.

Объем зернового продукта в сушильной камере составляет 53,9 куб.м., максимальная масса продукта составляет 26,6т. Габаритные размеры установки составляют 15,96 на 8,42 на 18,73м., общая масса - 39800 кг. Зерносушилка ДСП-32ОТ позволяет осуществить качественную сушку различных зерновых культур. Распространенность этих зерносушилок обусловлено и тем, что на них при необходимости легко найти все запчасти и комплектующие.

Зерносушилка ДСП-32ОТ находится на открытой площадке, а её топка располагается в кирпичном здании. Там же установлен пульт управления и контроля. Работает топка на жидком топливе. Средства автоматизации обеспечивают стабильность температуры сушильного агента и постоянного давления перед форсункой. Зажигание топлива происходит синхронно с пуском сушилки, а в случае аварийного гашения факела в процессе работы подача топлива прекращается. Топка оборудована искрогасящими циклонами. Количество подачи атмосферного воздуха в камеру смешения регулируется с помощью заслонки. В топочном помещении размещаются вентиляторы подачи агента сушки, а вентилятор, нагнетающий атмосферный воздух в зону охлаждения находится снаружи около сушильной камеры.

3.3 Расчет принципиальной схемы солнечного коллектора

Солнечные установки отопления и горячего водоснабжения зданий входят в состав комбинированных гелиотопливных систем теплоснабжения и обеспечивают частичное покрытие годовой тепловой нагрузки.

Гелиотопливная система теплоснабжения включает в себя следующее основное оборудование: коллектор солнечной энергии, аккумулятор теплоты, теплообменники, насосы или вентиляторы, дополнительный (резервный) источник теплоты (топливный или электрический) и устройства для управления работой системы.

Вследствие нестабильности поступления солнечной энергии системы солнечного отопления должны работать с дублером -- резервным источником теплоты (котельная, теплосеть и т. п.), обеспечивающим 100% тепловой нагрузки.

В графической части проекта следует изобразить схему гелиотеплоснабжения, а также чертёж установки гелиоколлектора на здании или рядом с ним.

Принципиальная схема системы солнечного теплоснабжения представлена на рис 3.1

Рис. 3.1 Принципиальная схема прямоточной системы: 1- солнечный коллектор; 2-аккумулятор; 3-теплообменник

3.4 Выбор приточной установки

Установки солнечного горячего водоснабжения включает в себя следующее основное оборудование:

-- солнечный коллектор;

-- циркуляционные насосы;

-- теплообменники;

-- баки-аккумуляторы;

--элементы автоматики;

В установках солнечного горячего водоснабжения, кроме указаных в ВСН 52-86 насосов типа ЦВЦ, допускается использовать консольные одноступенчатые насосы типа К,КМ.

При использовании в теплоприемных контурах антифризов целесообразно применять вихревые насосы типа ВС, ВКО.

Тип теплообменника выбирается в зависимости от принятой принципиальной схемы установки солнечного горячего водоснабжения.

В качестве теплообменника предлагается использовать пластинчатый теплообменник с максимальной рабочей температурой 150, рабочим давлением 2,5 МПа.

В качестве напорного бака-аккумулятора могут применятся емкостные водонагреватели типа СТД, поставляемые без теплообменных элементов, или цилиндрические сварочные резервуары объемом от 10 до 100 м3. В качестве безнапорных баков-аккумуляторов рекомендуется использовать стальные прямоугольные резервуары объемом от 4 до 40 м3.

Требуемая поверхность нагрева, м2, скоростных и объемных теплообменников рассчитывается по формуле:

, (3.5.1)

где G -- количество нагреваемой в солнечной установке воды, соответствующей ее суточной потребности, кг; ср -- удельная теплоемкость воды, которая равна 4180 Дж/(кг К); tw1, tw2 -- начальная и конечная температуры нагреваемой воды, °С; ? -- продолжительность дневного цикла работы солнечной установки, ч; ?t -- средний температурный напор в теплообменнике, принимаемый согласно требованиям ВСН 52-86, равным +5°С; k --коэффициент теплопередачи теплообменника, Вт/(м2 К).

Значения k , Вт/(м2 К), для скоростных теплообменников вычисляются по эмпирической формуле

, (3.5.2)

где а = 5500 для скоростных теплообменников, которые выпускаются по

ТУ 400-28-255-77Е; а = 5150 для теплообменников типа ТТ; v1 , v2 -- скорости движения теплоносителей в трубном и межтрубном пространстве теплообменника, м/с

Гидравлическое сопротивление змеевиков (Па) определяетсяпо формуле

(3.5.3)

где ?l -- суммарная длина труб теплообменника, м; d -- условный проход труб теплообменника, м; v-- скорость движения теплоносителя внутри змеевика, м/с.

Подбор калорифера осуществляется следующим методом.

Тепловой поток Вт, необходимый для нагрева воздуха опредиляется по формуле:

(3.5.4)

где L - объемный расход нагреваемого воздуха м3/ч, с - массовая изобарная теплоемкость воздуха, применяемая 1 кДж/(кг С), тн - температура наружного воздуха на входе в калорифер, тк - температура воздуха после клароифера.

Плотность р воздуха при температуре тк(кг/м3), определяется по формуле

где р - расчетное барометрическое давление в данном районе, кПа

Расчетная площадь сечения (м2) калорифера для прохода воздуха

.()

где - расчетная массовая скорость воздуха, кг/(м2 с)

Действительная массовая скорость в калорифере

.()

Определяем коэффициент теплопередачи k для выбранной модели калорифера в зависимости от вида теплоносителя и его скорости(для воды) и масссовой скорости нагреваемого воздуха.

Скорость воды(м/с) в трубах калорифера

.

где Q - расход тепла на нагрев воздуха, Вт; рв - плотность воды(1000 кг/м3); св - теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг С); Fтр - площадь живого сечения трубок калорифера по теплоемкости, м2; тг и т0 - температура воды входе и на выходе калорифера, С

Фактический тепловой поток (Вт), передаваемый калорифером установкой нагреваемому воздуху, определяется по формуле

где k - коэффициент теплопередачи; F - площадь поверхности нагрева калорифера,м2; tcp - средняя температура нагреваемого воздуха, С. tcp=( tг+ tп)/2, tcp" - средняя температура теплоносителя

3.5 Расчет установок солнечной системы горячего водоснабжения

Тепловые мощности системы горячего водоснабжения определяются на основе среднесуточных норм потребления горячей воды

Если температура воды t ?г ,которая подается потребителю, отличается от нормированного значения t, то норма расхода воды такова:

. (3.6.1)

Солнечные установки, которые оборудованы резервным источником теплоты, рассчитывают по данным месяца по наибольшей за период работы сумме солнечной радиации; системы, которые работают без дублирующего источника, рассчитывают по наименьшей сумме радиации.

Площадь поглощающей поверхности гелиоустановок:

, (3.6.2)

где Мг -- расход горячей воды в системе горячего водоснабжения, кг/сут; ?qi -- интенсивность суммарной дневной солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м2; ? -- КПД установки солнечного горячего водоснабжения.

Интенсивность дневной солнечной радиации в плоскости коллектора для каждого светового дня:

qi = Ps Is + Pd Id (3.6.3)

где Ps, Pd -- коэффициент расположения солнечного коллектора соответственно для прямой и рассеянной радиации:

, (3.6.4)

где b -- угол наклона солнечного коллектора к горизонту; Is -- интенсивность прямой солнечной радиации, которая приходится на горизонтальную поверхность, Вт/м2; Id -- интенсивность рассеянной солнечной радиации, которая падает на горизонтальную поверхность, Вт/м2.

КПД установки равен:

(3.6.5)

где v = 8 -- приведенный коэффициент тепловых потерь солнечного коллектора, Вт/(м2·К); ? = 0,73 -- приведенная оптическая характеристика коллектора; t1, t2 -- температура теплоносителей на входе и выходе из солнечного коллектора, °С; для двух- и трехконтурных установок рекомендуется принять, t1 = tx+5 и t2 = tг+5; tx , tг -- температура воды на входе и выходе из коллектора, °С; -- средняя дневная температуры наружного воздуха, °С.

Значение qi для солнечных коллекторов южной ориентации следует принимат...


Подобные документы

  • Численный расчет тепловой части солнечного коллектора. Расчет установок солнечного горячего водоснабжения. Расчет солнечного коллектора горячего водоснабжения. Часовая производительность установки. Определение коэффициента полезного действия установки.

    контрольная работа [139,6 K], добавлен 19.02.2011

  • Комплексная электрификация зерносушильного комплекса с разработкой автоматического включения резерва в условиях ООО "Гигант" Доволенского района. Надежность электроснабжения, особенности технической эксплуатации электрооборудования и графики ТО и ТР.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.02.2012

  • Двухконтурная установка с принудительной циркуляцией в коллекторном контуре теплоносителя антифриза - распространенная система горячего водоснабжения индивидуальных жилых зданий. Коэффициент положения солнечного коллектора для рассеянной радиации.

    курсовая работа [726,5 K], добавлен 23.05.2019

  • Преимущества использования солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения жилых домов. Принцип действия солнечного коллектора. Определение угла наклона коллектора к горизонту. Расчет срока окупаемости капитальных вложений в гелиосистемы.

    презентация [876,9 K], добавлен 23.06.2015

  • Проект системы солнечного энергоснабжения жилого дома. Определение электрических нагрузок от бытовых и осветительных электроприборов. Выбор кабелей распределительной сети. Определение мощности и основных параметров инвертора. Расчет капитальных вложений.

    курсовая работа [221,1 K], добавлен 02.06.2015

  • Проектирование системы горячего водоснабжения наземного объекта на базе солнечного теплового коллектора, его технико-эксплуатационные характеристики и разработка функциональной схемы. Расчет энергоприхода солнечной радиации на наклонную поверхность.

    дипломная работа [871,4 K], добавлен 30.06.2011

  • Изучение особенностей использования ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Анализ состояния российской энергетики, проблем энергосбережения. Расчет плоского солнечного коллектора и экономии топлива, биогазовой и ветродвигательной установок.

    курсовая работа [261,7 K], добавлен 10.03.2013

  • Характеристика города Благовещенска, характеристика здания. Сведения о системе солнечного теплоснабжения. Расчет целесообразности установки системы для учебного корпуса №6 Амурского государственного университета. Выбор оборудования, срок окупаемости.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.05.2015

  • Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.

    контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013

  • Характеристика электрооборудования, обеспечивающего электроснабжение технологического процесса. Определение расчетной электрической нагрузки от силовых электроприемников. Расчет и выбор высоковольтного электрооборудования, цеховых трансформаторов.

    дипломная работа [675,8 K], добавлен 25.09.2013

  • Расчет и выбор электрооборудования кормораздатчика-смесителя КС-1,5, порядок его работы и монтажа. Требования к электрооборудованию, его принцип действия. Расчет мощности и выбор электродвигателей. Модернизация электрической принципиальной схемы.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.04.2014

  • Эффективность энергетического оборудования. Выбор конструкционного материала. Расчет толщины стенки экранной трубы на прочность коллектора экранных труб, коллектора труб пароперегревателя. Анализ работоспособности элементов энергетического оборудования.

    курсовая работа [258,0 K], добавлен 06.12.2010

  • Анализ хозяйственной деятельности ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области. Электрификация технологических процессов в котельной. Разработка устройства управления осветительной установкой. Расчет осветительной установки и электроприводов.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.06.2010

  • Добыча каменного угля и его классификация. Перспективы угольной промышленности. Расчет основных характеристик солнечных установок. Влияние климатических условий на выбор режима работы солнечной установки. Классификация систем солнечного теплоснабжения.

    контрольная работа [2,5 M], добавлен 26.04.2012

  • Потребление и покрытие потребности в активной мощности. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети. Уточненный баланс реактивной мощности. Расчет основных режимов работы сети и определение их параметров.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.01.2014

  • Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности подстанции, определение нагрузок, выбор трансформаторов. Компоновка распределительных устройств. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования, коммутационной и защитной аппаратуры.

    дипломная работа [993,5 K], добавлен 10.04.2017

  • Особенности ремонта электрооборудования. Состав расчетной части: обмер сердечника, выбор и определение магнитной индукции, номинальной мощности двигателя, размера и массы обмотки. Построение графика зависимости тока намагничивания от числа витков обмотки.

    курсовая работа [149,1 K], добавлен 23.03.2011

  • Область применения солнечных коллекторов. Преимущества солнечных установок. Оптимизация и уменьшение эксплуатационных затрат при отоплении зданий. Преимущества использования вакуумного солнечного коллектора. Конструкция солнечной сплит-системы.

    презентация [770,2 K], добавлен 23.01.2015

  • Сведения об электрических нагрузках цеха. Выбор принципиальной схемы внутрицеховой электросети. Определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ.

    курсовая работа [350,1 K], добавлен 10.02.2015

  • Характеристика Солнца как источника энергии. Проектирование и постройка зданий с пассивным использованием солнечного тепла, способы уменьшения энергопотребления. Виды концентрационных станций, конструкции активной гелиосистемы и вакуумного коллектора.

    реферат [488,8 K], добавлен 11.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.