SVEUILITE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU

STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU

ZAVOD ZA ENERGETIKU

SEMINARSKI RADELEKTRINA GRIJALICAEmanuel areviSlavonski Brod, 2016.

SVEUILITE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU

STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU

SEMINARSKI RADELEKTRINA GRIJALICAKolegij: Voenje energetskih sustavaEmanuel areviMatini broj: 12158440Mentor: Slavonski Brod, 2016.S A D R A J4S A D R A J

11ZADATAK

32RAZLAGANJE SUSTAVA NA ELEMENTARNE KOMPONENTE

43MATEMATIKI MODEL SUSTAVA

64RJEENJA

125ZAKLJUAK

1 ZADATAK

Tlana elektrina grijalica (bojler) kapaciteta 80 l i prikljune snage Pel = 2kW ispunjena je vodom okolinje temperature (15 C). Grija je reguliran dvopoloajnim regulatorom ('Relay'), kod kojeg je toka iskljuivanja namjetena na 77 C, a toka ukljuivanja na 73 C.

Potrebno je odrediti: vrijeme zagrijavanja hladne vode od 15C na 75C;

dnevne energetske gubitke (potronju elektrine energije) za sluaj u kojem nema potronje tople vode;

dnevnu potronju elektrine energije kod potronje tople vode prema dinamici zadanoj dijagramom (koristite blok Repeating Sequence):

Pretpostavke i zanemarenja: masu vode, stijenke i izolacije modelirati kao sustave s koncentriranim parametrima,

toplinska svojstva materijala ne ovise o temperaturi,

koeficijenti prijelaza topline su konstantni,

elektrini grija razmatrati kao tokasti toplinski izvor,

zanemariti izmjenu topline s podnicom i poklopcem, plat cilindra razmatrati kao dvoslojnu beskonanu ravnu stijenku.

Geometrija cilindra: vanjski promjer (430 mm, visina A = 880 mmVoda (50 C)StijenkaIzolacija

V = 0,08 m3cw = 4182 J/kgK

(w = 998 kg/m3

elini lim

( = 4 mm

cs = 461 J/kgK

(s = 7800 kg/m3(s = 46 W/mKpolistiren

( = 22 mm

ciz = 1300 J/kgK

(iz = 1050 kg/m3(iz = 0.14 W/mK

Koeficijenti prijelaza topline (prema Recknagel): (zr_uk = 10 W/m2K; (voda = 750 W/m2K2 RAZLAGANJE SUSTAVA NA ELEMENTARNE KOMPONENTE

3 MATEMATIKI MODEL SUSTAVA Jednadbe bilance:Bilanca energije za masu medija:

Bilanca energije za masu stijenke: Bilanca energije za masu izolacije: Konstitutivne jednadbe:

Toplinski tok medij-stijenka: Toplinski tok stijenka-izolacija: Toplinski tok izolacij-zrak: Ulazni toplinski tok: Izlazni toplinski tok: Model sustava:

Supstitucija:

Dodatne jednadbe:

4 RJEENJA

1. SluajSimulink model:

Dijagram temerature i vremena potrebnog za zagrijavanje medija:

Vrijeme potrebno za zagrijavanje oitano iz grafa je: t(15-75C)=12437 s = 3,4547 h2. Sluaj:Simulink model:

Vrijeme u kojem je grija ukljuen:

t(73-77C)=40710 s = 11,30 h

Potronja elektrine energije: Dijagrami temperature stijenke, izolacije i medija:

3.Sluaj:Simulink model:

Vrijeme u kojem je grija ukljuen:

t=78580 s = 21,8277 h

Potronja elektrine energije: Dijagrami temperature stijenke, izolacije i medija:

5 ZAKLJUAKU prvom sluaju gledamo zagrijavanje medija koji se nalazi u bojleru temperature 15C prema temperaturi 75C. Poetni uvjet u integratoru (15C) i zasienje na temperaturi (75C) prate liniju vremena na kojoj dolazi do maximuma i tu promjena staje. Poto nema promjene protoka tople vode maseni protoci ne uzimaju se u obzir.Kao i kod prvog sluaja izostavljeni su protoci, nadalje u ovom sluaju radi se o odstupanju u razmacima temperatura od 73C do 77C pali se i gasi elektrini grija.

U treem sluaju u jednadbu ulaze toplinski tokovi .