Українською     Русский

Про институт

Аспирантура, докторантура

Поиск

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Главная arrow Библиотека arrow Авторефераты arrow Курочкин Г.Ф. Энергетические системы на основе возобновляемых источников для автономных энергетическ
Курочкин Г.Ф. Энергетические системы на основе возобновляемых источников для автономных энергетическ Печать E-mail

Курочкин Г.Ф.

Энергетические системы на основе возобновляемых источников для автономных энергетических и агропромышленных объектов.– Рукопись.

 

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.14.01 – Энергетические системы и комплексы. – Институт проблем энергосбережения НАН Украины, г. Киев, 1992.

 

     В работе осуществлено научное обоснование новых технических решений по построению комбинированных систем энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии с пониженной материалоемкостью и инерционностью для автономных энергетических и агропромышленных объектов, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экологически чистой энергетики. При этом получены следующие основные результаты:

 

     Выполнено обобщение статистических зависимостей радиационных и ветровых характеристик, которые положены в основу системы автоматизированного сбора и обработки метеоданных, используемых при расчетах энергетических характеристик систем с возобновляемыми источниками энергии. Анализ среднесуточных и среднемесячных поступлений солнечной и ветровой энергии, выполненных применительно к Приднепровскому региону, привел к выводу о несовпадении максимальных и минимальных значений среднесуточных и среднемесячных интенсивностей солнечной и ветровой энергии, характерных для Украины в целом, на основании чего обоснована необходимость и целесообразность использования различных видов возобновляемой энергии.

 

     В рамках электродинамического подхода разработана методика анализа и расчета интенсивности солнечной радиации с учетом рассеяния света на неоднородностях атмосферы и конструктивных элементах фото- и гелиоэнергетических систем, включающая:

 

решение задач дифракции электромагнитных волн в оптическом диапазоне на модельных неоднородностях (слои, локальные неоднородности);

расчет эффективных электромагнитных и соответственно оптических параметров;

решение задач о распространении и затухании электромагнитных волн в полупространстве и слое с эффективными электромагнитными параметрами, учитывающими анизотропный и неидеальный характер электрофизических характеристик.

 

     В приближении метода геометрической оптики разработана численно-математическая методика анализа и расчета пространственного формирования фокального пятна парабоцилиндрических рефлекторов и линз Френеля при различных углах падения светового потока с учетом конструктивно-технологических особенностей выполнения поверхности концентраторов солнечной энергии.

 

     Предложены и обоснованы физико-математические модели тепловых и энергетических процессов в солнечных энергетических системах различного назначения, для которых разработаны методики численного анализа и алгоритмы программ расчета на ЭВМ. Установлено, что использованные при разработке и реализации моделей упрощающие предположения и допущения (нормальный закон распределения плотности потока излучения в фокальном пятне, одномерность переноса тепла в элементах конструкций теплиц и других устройствах, экспериментальные данные и приближенные зависимости для коэффициентов теплопроводности, теплоотдачи и других характеристик, используемых в тепловых расчетах) позволили получить интегральные тепловые и температурные характеристики, максимальная погрешность которых не превышает 10%.

 

     Обоснованы принципы снижения материалоемкости энергетических систем с возобновляемыми источниками энергии за счет совмещения функций различных элементов, компактирования и разработки отдельных элементов с повышенными энергетическими и улучшенными весогабаритными характеристиками оригинальной конструкции:

 

совмещенной системы ветроагрегат-теплица с утилизацией избыточной солнечной радиации;

теплицы с крышей, выполненной в виде линз Френеля с уменьшенными теплопотерями за счет вакуумирования;

пленочных рефлекторов с воздухонаполняемой арматурой, в которых реализован принцип компактирования и укрытия при больших ветровых нагрузках;

малогабаритных безынерционных вращающихся парогенераторов, предназначенных для работы с концентраторами светового потока;

ветроустановок с горизонтальной осью вращения, в которых пониженная материалоемкость обеспечена за счет выполнения башней ветроустановки функций редуктора и трансмиссии;

ветроустановок с непосредственным преобразованием энергии ветрового потока в тепловую энергию, выделяемую за счет трения сыпучих сред, заполняющих башню ветроустановки.

 

     Разработана комбинированная система энерготехнологического назначения, предназначенная для очистки и обессоливания загрязненных вод, включающая технологию центрифугирования эмульсий различной концентрации с последующим обессоливанием в солнечных коллекторах с капиллярными элементами, обладающих малой инерционностью и высокой паропроизводительностью.

 

     Предложенные на основе разработанных методик теоретического анализа новые технические решения комбинированных систем и устройств с возобновляемыми источниками энергии реализованы в макетах, опытно-экспериментальных действующих образцах и проектах, принятых к практической реализации.