Обґрунтування та розрахунок параметрів сонячного колектора і режимів роботи системи підігріву води на фермах ВРХ

Abstract

В кваліфікаційній роботі обране технологічне обладнання, розроблена технологічна схема підігріву води в корівнику з використанням покрівлі як сонячного колектора дасть змогу скоротити споживання електричної енергії на нагрівання води в корівнику на 200 голів з 82125 кВт-год/рік до 58673,1 кВт-год/рік за площі сонячного колектора, що дорівнює 93 м2. Сконструйований і виготовлений стенд для дослідження використання покрівлі як сонячного колектора дає змогу проводити фізичне моделювання процесів теплообміну, відпрацьовувати режими роботи обладнання для теплопостачання. Проведені лабораторні та практичні вимірювання підтвердили результати теоретичних розрахунків. У результаті лабораторних випробувань рекомендовано швидкість руху води по хвилях сонячного колектора – 0,11 м/с, що відповідає 1-му режиму роботи циркуляційного насоса. За цієї швидкості було отримано найбільшу температуру води на виході, що дорівнює 63 ºС. Результати виробничих випробувань, в умовах ТОВ "Єрчики" показали, що інтенсивний нагрівання води за допомогою сонячного випромінювання спостерігається з 8:00 до 13:00, з 4,3 до 62,7 °С у безхмарний день і з 4,2 до 58,4 °С у хмарний день.

In the master's thesis, the selected technological equipment and the developed technological scheme for heating water in the barn using the roof as a solar collector will reduce the consumption of electricity for heating water in the barn by 200 cows from 82125 kWh/year to 58673.1 kWh/year with a solar collector area of 93 m2. The designed and manufactured testbed for the study of the use of the roof as a solar collector allows for physical modelling of heat exchange processes and testing of the operation modes of heat supply equipment. Laboratory and practical measurements confirmed the results of theoretical calculations. As a result of laboratory tests, the recommended speed of water movement along the waves of the solar collector is 0.11 m/s, which corresponds to the 1st mode of operation of the circulation pump. At this speed, the highest outlet water temperature of 63 °C was obtained. The results of production tests in the conditions of Yerchyky LLC showed that intensive heating of water by solar radiation is observed from 8:00 to 13:00, from 4.3 to 62.7 °C on a cloudless day and from 4.2 to 58.4 °C on a cloudy day.