ОҚулық г • г ! Л иіі нитп І • 'эдь щ щ 0щ ш я09*Я0*ащ яц ілюршііи т. ~ • « 4 ш атмніу. Г»

Куниін Иілуі 
6  : 
,  
ш  + п
3  
= 23,45 зіп  360--------- |  
(8.6)
V 
365
мұндағы, п -  жылдың ішіндегі күннің реттілік нөмірі.
8.1-мысал.  Горизонтқа  58°  бұрышпен  орналасқан  жэне 
оңтүстікке  қарай  бағытталған  беттікке  күндізгі  уақытта  орташа 
айлық келіп түсетін радиацияны анықтау керек.
Есептеу реттілігін 8.2-кесте бойынша қарап отырамыз.
8.2-кесте
Горизонталды беттікке күн радиациясының күндізгі уақытта
орташа аилық келіп түсуі
Ай
Я, 106 
Дж/м2
тэулік
Кт
Н а ! Н
1 
- Н л І Н
. 
.
Кь
К
Нт,
 106
Дж/м2
тэулік
1
2
3
4
5
6
7
8
Қаңтар
6,41
0,49
0,38
0,62
2,77
2,06
13,20
Ақпан
9,22
0,50
0,37
0,63
2,03
1,61
14,84
Наурыз
13,99
0,54
0,34
0,66
1,41
1,24
17,35
Сәуір
16,53
0,49
0,38
0,62
0,95
0,93
15,37
Мамыр
19,82
0,51
0,37
0,63
0,70
0,77
15,26
Маусым
23,07
0,56
0,33
0,67
0,61
0,71
16,38
Шілде
23,24
0,58
0,31
0,69
0,62
0,72
16,73
Тамыз
19,76
0,56
0,33
0,67
0,84
0,86
16,99
Қыркүйек
16,40
0,58
0,31
0,69
1,20
1,12
1837
Қазан
11,28
0,55
0,34
0,66
1,82
1,51
17,03
Қараша
6,31
0,44
0,43
0,57
2,54
1,83
11,55
Желтоқсан 5,63
0,48
0,39
0,61
3,03
2,21
12,44
Н
  мәндері  (2-бағана)  мен  осыған  сәйкесті 
КТ
 
мэндерін 
(3-бағана) метеоберілгендердің анықтамасынан аламыз.
Диффузиялық радиацияныңкеліп түсуінің косынды радиацияның 
келіп  түсуіне  қатынасы 
На IН
  (4-бағана)  эр  ай  үшін  теңдеудің 
көм_егімен анықталады.  р - Я ^ / Я   мэндері 5-бағанда келтірілген.
Кь
  (6-бағана) көлбеу беттікке келіп түсетін жалпы радиацияның 
тікелей,  диффузиялық  жэне  жерден  шағьшысқан  сэулеге  қатысты 
сипатталатын  үш  қосылғыштың  қосындысын  көрсетеді.  Тікелей
103

радиациясы  (7-бағана)  [і
- Н л І Н
  мэні  (5-бағана)  мен 
Яь
  мэнінің 
(
6
-бағана) көбейтіндісіне тең болады.
Радиацияның  күндізғі  уақытта  көлбеу  беттікке  орташа 
айлық  келіп  түсуі 
Нт
  (
8
-бағана) 
Н
  (2-бағана)  және 
Яь
  (
6
-бағана) 
шамаларының көбейтіндісі ретінде анықталады.
8.2 Күн  қондырғысының негізгі көрсеткіштері
Күн коллекторының жұмыстық тэртібі күн радиациясының энер-
ғиясын  паидалы  энерғия  мен  шығынға  жіктеитін  энергетикалық 
баланстың  теңдеуімен  өрнектеледі.  Коллектордың  энергетикалық 
балансын түтастай былай көрсетуге болады:
А{[Н К(т а)]ь +[НК(та)\
„} =  
+  &   + 
0 .
, 
(8-7)
мүндағы,  Н  -   ағымдағы  бағдарланған  беттің  бірлік  ауданына 
келетін  күн  сәулесінің  ағынының  тьиыздығы; 
К
  -   тік  түскен  не- 
месе  шашыраған  сэуле  ағынының  тығыздығын  коллектордың 
бағдарлану  жазықтығындағы  сэуле  ағынының  тьныздығына  ай- 
налдыру  коэффициенті; 
(та)-
 жабьшды  жүйесінің тік  түскен жэне 
шашыраған сэулеге қатысты келтірілген жүту қабілеті; 
Ас
  — коллек- 
тор  ауданы; 
0
ц  -   күн  коллекторында  жұмыстың  сұйыққа  берілген 
жылу  ағыны  (пайдалы  жылу);  ^   -   коллектордың  қоршаған 
ортадағы  сэулеленуі  жэне  конвекция,  сонымен  қатар  жұтатын 
пластинаның тірегіштеріндегі жьшуөткізгіштік арқылы туындайтын
жылулық шығындары.
Жабындыдан  шағылудың  әсерінен  туындайтын  шығындар  (г
а) 
мүшесімен  анықталады,  Ш -  коллектор  өндіретін  (аккумуляциялай- 
тын) жылудың ағыны.
Коллектордың  жетілдірілгендігінің  өлшемі  болып  қандай  да 
бір  уақыт  аралығындағы  пайдалы  жылу  мөлшерінің  сол  уақыт 
аралығында  коллекторға  түскен  күн  сэулесінің  энергиясына 
қатынасымен  анықталатын  пайдалы  әсер  коэффициенті  болып  та- 
былады [1,  19,25].
V
\ —
с іт і
\
н
К
сіт
 
(
8
.
8
)
*
 
А
.
 
:
104

Келесі  бөлімдерде  (
8
.
8
)  теңдеудегідей  энергия  балансының 
теңдеулері 
эртүрлі 
типті 
коллекторлардың 
жылулық 
өндіргіштігін  және  пайдалы  әсер  коэффициентін  есептеу  үшін 
қолданылады.
Күн  энергетикалық  құрылғыны  жобалаудағы  мәселелердің  бірі 
энергияның  ең  төмен  бағасын  қамту  болып  табылады.  Осылайша, 
коллектордың технологиялық тұрғыдан жасалатынын емес, егер бұл 
жағдайда  құны  арзан  бола  алса,  аз  ПӘК-ке  ие  коллекторды  жасау 
пайдалырақ болуы мүмкін.
8.3 Күнмен жылыту жүйесінің есебі және коллектордың
сипаттамасын анықтау
Күнмен  жьшыту  жэне  ыстық  сумен  жабдықтау  жүйелері 
(гелиожүйелер)  -   күн  энергиясын  жүгу  мен  оны  жылу  энергия- 
сына  түрлендіру,  алынған  жылуды  аккумуляңиялайтын  және  оны 
қажетіне  карай  ғимараттарды  жылытуға  жэне  басқа  да  тұрмыстық 
қажеттіліктерге бөлу жүзеге асырылатын жүйе.
Қарастырып  отырған  жүйелердің  негізгі  элементтері  болып  та-
былады:
-  сұйықтық қыздьфылатын күн коллекгоры;
— су тұратын бак-аккумулятор;
— қосымша кыздырғыш немесе қазан;
-  бақылау-өлшеу және реттейтін кұрылғылар;
-  сақтандырғыш жапқыштар;
— сорғыл ар мен қүбырлар.
Сұйықтық  жүйесінде  жылу  тасымалдағыш  ретінде  антифриз 
ерітіндісі  қолданылады,  ал  аккумуляңиялайтын  орта  -   су.  Жылу 
энергиясы  сұйыктық  температурасының  артуы  нәтижесінде  бак- 
аккумуляторда  жинақгалады  жэне  қажетіне  карай  жылыту  мен 
ыстық сумен қамтамасыз ету үшін қолданылады  [9,19,24,45].
Қосымша  қыздырғыш  (энергиянын  қосымша  көзі)  жылу 
жүктемелерін  толыктай  қанағаттандыру  үшін  күн  энергиясы 
жеткіліксіз болагын кездерде қолданылады.

6
Салқын су
8.2-сурет. Ыстық су жабдықтау жэне жылытудың сұйықтык
гелиожүйесінің сұлбасы:
1
  -  күн коллекторы; 
2
 -  жылу алмастырғы; 3 —
 бак-аккумулятор;
4 —
 қазандық; 5 —
 жылытатын орын; 
6
 —
 сорғы; 7 —
 араластырғыш;
8
 -  ыстық су жабдықтау пішініндегі жылу алмастырғы;
9 —
 ыстық су багы;  10 -  жеткізу жүйесі
Жазық  күн  коллекторы  өзімен  арнайы  жылу  алмастырғыны 
ұсынады,  күн  сәулесін  жылу  энергиясына  түрлендіріп  және  оны 
жылутасымалдауышқа  береді.  Күн  коллекторы  жылу  тасымалдау 
жүйесінің негізгі элементі.
Күнмен жылыту жүйесінің есебі
Бастапқы берілгендер
1.  Күн  жүйесі  (гелиожүйе)  38,0°  солтүстік  ендікте  орналасқан, 
ауаның  сыртқы  есептік  температурасы 
( 
= —11 °С
 
жылыту 
кезеңнің үзақтыгы  119 күн. 
" Р
2. Түргындар саны 
N = 10.
3.  Ғимарат  өлшемі:  үзындыгы 
а  
= 12м,
  ен і 
6
 = 
10
лг,  биіктігі
Л = 3,8  Л і. 
■
 
■■.,:■=■■ .;н« . 
/Ы ’ :-і
4. Коллектор типі -  қос шынылаумен.
5. Жылу қабылдагыш бетгің бағыты 
а =
 30°
6
. Көкжиекке коллектордың көлбеу бүрышы -  ең үлкен жүктемеде 
үтымдысын таңдаймыз.
106

7.  Жылуалмастырғының аралық тиімділігі 
еп
  = 0,77 .  Анықтау 
әдісі 
Кв
  - ЭЕМ ге 
Місгозо/і Ехсеі
 көмегімен.
8
. 
Бак-аккумуляторының 
салыстырмалы 
көлемі
Үв  =
 0,077 
м ъ/ м 2  .
9. Коллектор арқылы салыстырмалы сұйықтың (ауаның) шығыны
Оу
 
1 0,01
 ж3/(лг • с).
10
. Ғимараттың жылыту түрі -  сумен.
8.3-кесте
Орта айлық күндік жинақтың түсімі 
Н
  жэне диффузиялық 
Н А 
күн  радиациясы, 
Щ ж /(м 2  таулік),
 
жазық  бетке,  атмосфераның 
айқындық коэффициенті 
К я
,
  сыртқы ауа температурасы 
Т
, ,.
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
н
7,42
10,58
13,63
18,34 24,16
26,83
26,59 24,97 20,57 14,71 9,03 6,48
Нд
3,64
5,07
6,34
7,78
8,1
7,92
7,83
6,48
5,98
4,72
3,89 3,24
Кя
0,45
0,50
0,49
0,53
0,61
0,65
0,66
0,68
0,68
0,64 0,51 0,44
Тв
1,0
—
4,3
_______________________
9,8
16,4
22,8
27,3
29,3
27,7
22,6  | 15,3
8,4
3,7
Коллектор сипаттамасы
Берілген  коллекторға  келесі  көрсеткіш  коэффициенттерді 
қабылдаймыз:
Ғя (та
 )п -  коллектордың жылу жоғалысы:
ғ я
 
М „  
= 0,80;
Ғ М ^  —
  бұрыштық коэффициенттің тікелей теріс мэні, ғоризон- 
таль  оське  тікелей  түскен  абсцисса  нүктесі  және  вертикаль  оське 
тікелей түскен ордината нүктесінің тең қатынасы:
'Ғлй 1
  = 0,80/0,104 = 7,69.
Жылуалмастырғының  есепке  эсері,  бак-аккумуляторы  және
бөлгіш коллектор
Бүл  жылуалмастырғы  сүйықтық  жүйеде  орнатылады,  егер 
жылутасымалдағыш  есебінде  алсақ,  коллектор  контурында  анти- 
фриз қолданады:
107
і

Ғ '
г я
Ғк
1 +
I  • 1
о - с .
1
1
\ £щ
>
-I
1 +
7,69
0,01-3350 ч
1
0,77
1
-і
0,936:
мұндағы, 
С
 = 
0,01
 
коллектор  арқыл ы  антифриздің  шығыны
кг/\м
С
, с ). 
.
- антифриздің жылу сыйымдылығы, 
с
3350 
Дж/(кг ■
 К ).
бұрыштың
Р 
қабылдау 
арқылы 
коллектордың 
көлбеу 
бұрышының
оңтаилылығын  таңдаимыз,  сөитіп  коллекторға  есептелғен  ең  көп 
жүктеме күздік-көктемгі кезеңғе көшеді.
Р~58°
 бүрышта (қараша айына) формуладан өңделіп В таңдалады:
С О 8 0   =   ( А - В ) - 8 І п £  +  [ С - 8 І п < у  +  ( В  +  Е ) с о 8 6 у ] с о 8 £  
(8.9)
Бүл жағдайда, 0—>0 бүрышы үшін
А
 = 
8Іп 
(р
 • 
с о 8  
Р
 = 
8Іп 
38 • 
с о в  
58 = 0,3263 
= 
С08 
(р
 • 
8ІП 
р
 • 
с о 8  
а
 = 
с о з  
38 • 
8ІП 
58 • 
с о з  
30 = 0,5787 
С = 
8Іп 
р  ■
 зіп 
а
 = 
8Іп 
58 зіп 30 = 0,4240 
£) = 
с о 8  
(р
 • 
с о 8  
(5
 = 
с о 8  
38 
с о 8  
58 = 0,4176 
Е
 = 
8Іп 
(р
 • 
8Іп 
Р  
■
 с о в  
а
 = зіп 38 
8Іп 
58 
с о з  
30 = 0,4522
(О
360
24
(1,
12) = 15(12-12) = 
0
= (0,3263 - 0,5787  )  зіп (- 9,б) + [0,4240  • 8Іп0 + (0,4176 
76 + 0,4522 ) • созО] • С
08
(- 9,б) = 0,8997
+
0 
бүрышы мынаған тең болады:
Ө
 = агссо8(0,8997) = 25,89
басқа бүрыш (3 үшін үқсас есептейміз. Есептің нәтижесін 8.2-кестеге
енгіземіз.
Екі нүсқа үшін есепті Ехсеі-де шығарамыз:
108

8.4-кесте
Бұрыштық параметрлер шешімінің қорытындысы
және
А = 4 Г
Қазан
Қазан
_ 
.  '-Ч Қараша
Қараша Наурыз Наурыз Сәуір
Сэуір
8
°
-9,6
-9,6
-18,9
-18,9
-2,4
-2,4
9,4
9,4
ОО
58,00
42,00
58,00
42,00
58,00
42,00
58,00
42,00
А=
0,3263 0,4575
0,3263
0,4575
0,3263 0,4575 0,3263 0,4575
ш
0,5787 0,4566
0,5787
0,4566
0,5787 0,4566 0,5787 0,4566
с=
0,4240 0,3346
0,4240
0,3346
0,4240 0,3346 0,4240 0,3346
І =
0,4176 0,5856
0,4176
0,5856
0,4176 0,5856 0,4176 0,5856
Е=
0,4522 0,3568
0,4522
0,3568
0,4522 0,3568 0,4522 0,3568
со$Ө=
0,8997 0,9290
0,9046
0,8913
0,8796 0,9415 0,8168 0,9299
ө°=
25,89
21,72 1  25,23 I  26,97
28,41
19,69
35,23
21,59
Есептен көріп тұрғандай бұрыштың минималды мэніне 0=19,69  , 
Ъ=-2,4°
  болса,  наурыз  айында  жетеді.  Көлбеу  бұрыштың  оңтайлы
есебі арқылы Р, 42,0° құрайды.
Коллектордың  көлбеу  бұрышын  қабылдаймыз  р
=42,0°=42,0°
3,14/180°= 0,733
 радиан.
Коллектор  багытының  ұзақ  уақыттық  мінездемесіне  әсері 
(есепті сэуір айына орындаймыз жэне коллектор ауданы  А = \ м )
Көлбеу бетке түскен сәуленің есебі
Горизонталь  бетке  жэне  көлбеу  бетке  тіке  түскен  сэуленің 
кірісінің айлық қагынасы:
— 
СОЗ^!? — /?)с08<£ 5ІП 
0)'
 +  
(о' 
Ъ\Т\{(р — 
8
д
 
; 
• 
2
* 
(о.Ш)
С08 
(р
 С08 
О
 81П 
0) +  0)
 
81П 
(р
 
81П 
О
мұндағы, 
ср
 = 38,0° -   жергілікгі ендік, 
ф
 = 38,0 • 
л
 /180 = 0,662  рад;
8  -
 күннің түсуі, сэуір айы үшін 
8
 = 9,4° = 9,4 • 
ж 
/
180 = 0,163  рад.
109

8.5-кесте
Орташа күндік І-ХІІ айға күннің түсу бүрышы
Айлар 
1
I
II
III
IV
V
~
у
Г1
VII
VIII
г ж з
X
XI
XII
ё,
 гоад
-20,9
-13
-2,4
9,4 118  8 23,1
21,2
13,5
2X1
-9,6
-18,9
-23,0
С0
горизонталь бетке күннің сағаттық бату бүрышы рад:
со =
 агссо
8
(
-
■ £8
[ - # ( 0 ,6 6 2 )-# (0 ,163 )] = 1,700
С0
бату бүрышы
а>' =
 шіп{й>; агссоз[- 
1§{<р -  0 ) ■
 /£■(оі
'
 
= тіп{ю;агссо
5
 
[-/£ ($ ?
-/?)•/£ (а> =
 
1,700.
(
8
.
11
)
агссо^- 
ів (<р
 -  
р )
 • /*(£)]=агссо^- /#(0,662 -  0,733) • #(0,163)] = 
1
,
559
.
Онда
_  С0а(^-^)с05<У5ІП 
а>'
 + 
0
)'
 5Іп(^9 -  у
0
)
5
ІП 
8
СО%(рСО$д
 5ІП 
С0
 +  Ю5ІП 095ІП 
8
_ сов(0,662-0,733)сР5(0,1 63)8І
п
(
і
 ,559)+1,559- 5Іп(0,662-0,733)5Іп(0,163) _
со5(0,662)со5(0,163)8іп(і,700)+1,699- 5Іп(0,662)5Іп(0,685) 
_  7
1
 
,Ш
Қаңтар  айына 
р
  коэффициентінің  мәнін таңдаймыз 
р
 = 
0
,
2
;  бұл 
айда қар жоқ деп қабылдаймыз.
Горизонталь  және  көлбеу  бетке  сәуленің  жалпы  айлық  күндік 
кіріске қатынасы:
/
мұнда
К =
1
V
в
н
\
кв
 +
н  А
 
1 1 С 0 5  
В
н
2
+ р
■
1 -  С05 
Р
  , 
2
(
8
.
12
)
Н
д
Н
1,39 -  4,03 
-К.+
 5,53 ■ (АГ, /  -  3,11 ■ 
(к, ¥
1,39 -  4,03 • 0,53 + 5,53 • (0,53/ -  3,11 • (0,53)!  = 0,293
Онда
К
\
н
кв
 +
Н д
 
1 +  С08 
В
/
н
2
+ Р
•
1 -  С 0 8  
(5
2
110

К
  мэнін тауып  кестеге еңгіземіз.  Есепті барлық қалған айларды 
да қосып 
Місго$ор Ехсеі-ге
 енгіземіз.
Жалпы  күн  сэулесінің  горизонталь  бетке  түскен  айдағы  күндік 
кірісі, 
МДж
I
[м2 ■
 таулік)  \
= Л Я  = 1,006  18,34 = 18,455 
Берілген есептерді кестеге еңгіземіз.
ҢЙГ ^ 
. 
Ііь
 
| 
ТОкі
Коллектор түрін есепке алып, табамыз  —г- = 0,94.
\га\
Ыстық су тасушы жэне ысытудың жүктеме есебі 
Сырттай өлшенген ғимараттың көлемі, 
I 
:
Ун - а - Ь - һ  =
 12-10-3,8 = 4 5 6 .
= (1 -  0,293) • 1,026 + 0,293 ■1 + соз(0,733) + 
0
 
2
  !...со5(0,733) = ^ ^
Соғылагын ғимарат ауданының есептеу коэффициенті:
а
 = 0,54 + 
г  22
 -п  = 0,54 + т-----
7
---- ^  = 1,298
(*в- 0
 
[і 8  (— 11)]
СНИП  келіскен  ғимараттың  жылу  бөлу  мінездемесі 
§ =
 0,58
Вт/(м3 ■
 
к)
.
Мөлшері 
ІІА
, , 
Вт/К \
Ш = а - £ - Ү н =
 1,298• 0,58• 456 1 343,459
мұндағы
V  
—
  жьшулық шығынның толық коэффициенті, 
А3
  -  ғимараттың сыртқы беттік көлемі, 
м 2 
Айдағы градусты-күндік саны, 
К ■
 тау
 |
£> = ( 1 8 - Г в)ЛГ = (18-16,4)-30 = 48,000;
мұндағы, 
N 
—
  бір айдағы күн саны.
Жылудың ортаайлық жүктемесі, 
ГДж
  :
0   = 
Ш,
 • 
Ә
 ■
 86400 = 343,459 • 48,000 • 86400 • 10  9  = 1,424.
111

Ыстық сумен жабдықтаудың жүкгеме есебі
в , ,   = р  
ср 
■ V, ,  ■
 (Г,, 
-  Щ ) ■ N ■ пд
  =
=  1000• 4187 • 0,1 • (65 - 1  о) • 10 • 30 =  6,909 Г Д ж ;
мұндағы, 
р
 — судың тығыздығы 
Р  —
 1000 
к г /
 л /3 
\
С  
-
 судың жылу сыйымдылығы 
Ср
 
= 4 1 8 7  
Дж /(кг 
■
 
к)',
Угв  -
  норма  бойынша  1  адамға  шаққанда  ыстық  судың  күндік 
шығыны, әдетте  0,1 
м
3
/(таулік.адам)
 
тең деп алынады; 
г.в. 
-
 ыстық судың температурасы 
Тгя
 
= 6 5  
° С ;
Тхв  -
 салқын судың температурасы, орта сызыққа алуға болады:
-  қыс айлары үшін 
Тхя
 
= 5  
° С ;
-  
жаз айлары үшін 
т
 
= 1 5  
°С
 *
Ж.в. 
.
 
з Р  
г
-

жүктеу/скачать 14,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: