Transcript Prezentacja multimedialna Projektu

Wstępne określenie ilości paneli fotowoltaicznych i
paneli grzewczych dla budynku jednorodzinnego o
powierzchni 200 m2, 4 – osobowej rodziny.
Zespół Szkół Ochrony Środowiska w Lesznie
Wstęp
Uczniowie biorący udział w Projekcie na podstawie
danych swoich rodzin , określili zapotrzebowanie na
energię elektryczną, zużycie ciepłej wody użytkowej
oraz temperatury w pomieszczeniach. Dane te są
podstawą do określenia parametrów wyjściowych do
obliczeń wstępnych doboru paneli fotowoltaicznych
oraz paneli grzewczych.
Tabela zużycia
Ilość energii
elektrycznej
KW
Ilość ciepłej wody
Użytkowej
W
Temperatura w
pomieszczeniu
K
1
6
50
20
2
7
48
21
3
5
62
22
4
5,5
70
23
5
4,5
62
22
6
7
40
22
7
6,5
48
21,5
8
6
42
22
9
6
50
23
10
6,5
48
22,5
11
5,5
41
22
12
6,5
39
23
Śr.
6,0 kW
50 litrów
22oC
Określenie paneli fotowoltaicznych
Założenia:
Dom jednorodzinny o powierzchni 200m2= A
Wielkość rodziny 4 osoby
Zapotrzebowanie na moc 6kW= P
Przesunięcie falowe =0,95
P=U × I × cosρ
U - napięcie prądu = 230 V
I – natężenie prądu
Określenie paneli fotowoltaicznych
Przyjmujemy natężenie prądy I = 25 A
Proponuję się zastosować moduły o napięciu U = 24V
w celu uzyskania napięcia 230 V w połączeniu szeregowym
U = 10 szt.×24V = 240V
Przyjmujemy spadek napięcia na przesyle około 5 % tj. 12V
W celu uzyskania prądu znamionowego I = 25A należy
połączyć równolegle 5 zestawów po 10 modułów.
Określenie paneli fotowoltaicznych
Proponujemy moduły SQ160C (24V) firmy SHEL – POWER
o prądzie zwarcia Iz=4,9 A
I = Iz × 5 zestawów
I = 4,9 × 5 = 24,5 A
1 panel SQ160C posiada powierzchnie czynną
A = 1,32m2
Całkowita powierzchnia paneli fotowoltaicznych
Acałkowite = 50szt. × 1,32m/szt.= 66,02m2
Schemat połączenia
Schemat rozmieszczenia i
wyposażenia.
Schemat rozmieszczenia i
wyposażenia.
Dobór wielkości kolektora
Dobór wielkości kolektora słonecznego w instalacji domowej
ciepłej wody użytkowej ( 4 osoby)
Średnie zużycie c.w.u. na 1 osobę w domu jednorodzinnym
5 kWh/dobę
Średnie zużycie wody 50 litrów
Średnia temperatura wody 45oC
Temperatura z wodociągów 12o
Pole kolektora słonecznego określamy dla instalacji solarnej
w zależności:
Dobór wielkości kolektora

Dobór wielkości kolektora
Określenie ilości energii cieplnej do ogrzania ciepłej wody
użytkowej
T1 = 12oC
T2 = 45oC
m = 50×4 =200l
cp = 0,0011
straty = 20%
Dobór wielkości kolektora
dzień =
7,26 kWh/dzień
Zapotrzebowanie roczne
rok = 7,26×365 = 2649,9 kWh ≈ 2650 kWh
Obliczenie powierzchni kolektora
Przyjmujemy kolektor płaski firmy „Solar” – Pro typu TS310
o powierzchni 1,8m2
Dobór wielkości kolektora
Przyjmujemy kolektor płaski firmy „Solar” – Pro typu
TS310 o powierzchni 1,8m2
Przyjmujemy 4 szt paneli
Dobór wielkości kolektora
Dla zabezpieczenia zapotrzebowania należy zastosować
zasobnik – wymiennik c.w.u. o pojemności 200 litrów.
W celu optymalnego wykorzystania energii dostarczonej
przez instalację solarną zaleca się zastosować zbiornik
płaszczyznowy lub kombinowany (w celu ewentualnego
wykorzystania do wspomagania c.o.)
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Obliczenie zapotrzebowania na moc cieplnej do
ogrzewania wg charakterystyki strat ciepła przyjmując moc
równą stracie dla kubatury ogrzewanej przestrzeni
odniesioną do jednostkowej różnicy temperatur powietrza
wewnątrz i zewnątrz budynku
q – charakterystyka cieplna budynku
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Kubatura domku:
V=P×h
V = 200m2 x 3m = 600m3
q dla 600m3 przyjmujemy 0,4
Obliczenie zapotrzebowania na moc cieplną
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Ilość energii wytworzonej przez panel solarny musi
zabezpieczać zapotrzebowanie na obliczoną wartość
zapotrzebowania na ogrzewanie pomieszczenia
(uwzględniono straty na urządzeniach dodatkowych około
20%)
- zapotrzebowanie mocy
G – 877 kWh/m2 (średnia moc promieniowania urządzenia)
E – straty pokrycia E=0,45
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Powierzchnia kolektora przyjmujemy A=31 m2 obliczenie ilości
kolektorów firmy „Solar” Pro typu TS310 o powierzchni 1,8 m2
Do instalacji c.o. proponuje się zbiornik zasobowy 600 litrów
Kolektory słoneczne do c.o. pełnią rolę wspomagania
konwencjonalnych źródeł ogrzewania centralnego.
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Określenie wielkości kolektorów do
ogrzewania domku
Całkowita powierzchnia kolektorów solarnych dla c.w.u. i c.o.
Ac.w.u.+c.o. = Ac.w.u. + Ac.o.
Ac.w.u.+c.o. = 8,06m2 + 17,22m2 = 25,28m2
Ilość kolektorów
I = A / 1,8 = 25,28m2 / 1,8m2/szt = 14,04 kolektora
Przyjmujemy 14 szt kolektorów
TS310 firmy „Solar” – Pro.
Podsumowanie
W/W wstępnym opracowaniu pokazano uproszczoną
metodę określenia doboru kolektorów solarnych i
fotowoltaiki dla średniej wielkości domku i średnio
licznej rodziny.
2. W opracowaniu pominięto urządzenia dodatkowe w
układach instalacji np. pompy, układy regulacji i
sterowania, przewody i inną armaturę.
3. Starano się wykazać możliwości wykorzystania energii
słonecznej warunkach obecnych, w warunkach obecnego
poziomu techniki oraz zainteresować tematem
wykorzystania energii odnawialnej.
1.
Podsumowanie
4. Opracowanie zostało wykonane przez uczniów klas I i II
technikum o specjalnościach:




technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
3 uczniów
technik urządzeń sanitarnych
3 uczniów
technik ochrony środowiska
3 uczniów
technik mechanik
3 uczniów
Zespołu Szkół Ochrony Środowiska w Lesznie
5. W/W opracowanie nie analizuje aspektu ekonomicznego.
Leszno 17.II.2013