Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1). Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение

• Название: Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение
• Дата: 30.01.2023
• Размер: 373.54 Kb.
• Имя файла: Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1).docx
• Тип: Методическое пособие; #912420
• страница: 14 из 21

К задаче 11.

Площадь солнечного дистиллятора (В∙L)м². Поток излучения составляет G, МДж/(м²∙день). Удельная теплота парообразования воды r = 2,4 МДж/кг. G = 20 МДж/м²∙в день. Определить производительность дистиллятора.

Решение:

Дано: В∙= 30м² L = 30м². Производительность дистиллятора
П = G∙B∙L/r

П = 20∙30∙30/2.4 = 7500кг/день.

К задаче 12.

Небольшой хорошо изолированный дом требует среднего внутреннего расхода тепла Q, КВт. (табл.12). Вместе с дополнительным теплом от освещения это обеспечивает поддержание внутренней температуры 20°С. Под домом находятся аккумулятор горячей воды в виде прямоугольной ёмкости, верхней частью которой служит пол дома S,м². Аккумулятор теряет тепло в процессе охлаждения от 60 до 40°С в течение τ, суток. Потеря тепла происходит только через пол.

Необходимо определить: глубину ёмкости, м; термическое сопротивление, К/Вт; толщину покрытия верхней крышки ёмкости, см; плотность энергии, запасённой в аккумуляторе.

Решение:

Дано: Q = 1кВт; S = 200м²τ = 100суток. Требуемое количество тепла:
𝑄_тр = Q۰ τ۰(24ч)∙[3,6 МДж/(кВт۰ч)]

𝑄_тр = (1кВт)∙(100 суток)∙(24ч)∙[3,6 МДж/(кВт۰ч)] = 8640 МДж.

Количество воды: m = 𝑄_тр/(ρ∙c∙T₀)

m = (8640МДж)/[(1000кг/м³)∙(4200Дж/(кг∙К)∙(20К)] = 103м³.

Глубина ёмкости: h = m / S

h = 103м³ /200м² = 0,5м.

Допустим, что потеря тепла происходит только через верхнюю часть ёмкости. Тогда термическое сопротивление:
R = τ۰𝑄_тр)/{(1.3)∙m∙(1000кг/м³)∙[4200Дж/(кг∙К)]}

R = (100 суток)∙(86400с/сутки)/{(1,3)∙(103 ³)∙(1000кг/м³)∙[4200Дж/(кг∙К)]}

= 0,0154К/Вт.

Удельное термическое сопротивление r = R∙S

r = 0,0154∙200 = 3,1м² К/Вт.
Изоляционный материал имеет теплопроводность λ = 0,04 Вт/(м∙К).

Требуемая толщина покрытия на верхней крышке ёмкости
d = r۰ λ

d = (3,1м² К/Вт)∙[0,04 Вт/(м∙К)] = 0,124м.
Плотность энергии, запасённой в аккумуляторе 𝑄_тр / m
𝑄_тр / m = (8640 МДж)/(103м³) = 84 МДж/м³ .

К задаче 13.

Радиус ветроколеса R, м, скорость ветра до колеса V₀, м/с, после колеса V₂, м/с. Определить: скорость ветра в плоскости ветроколеса V₁, мощность ветрового потока Р₀, мощность ветроустановки Р и силу F, действующую на ветроколесо. Плотность воздуха  = 1,2кг/м³.