Українською     Русский

Про институт

Аспирантура, докторантура

Поиск

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Главная arrow Библиотека arrow Авторефераты arrow Рабинович М.Д. Научно-технические основы использования солнечной энергии в системах теплоснабжения
Рабинович М.Д. Научно-технические основы использования солнечной энергии в системах теплоснабжения Печать E-mail

Рабинович М.Д.

Научно-технические основы использования солнечной энергии в системах теплоснабжения. – Рукопись.

 

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности - 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы. - Институт общей энергетики НАН Украины, г. Киев, 2001.

 

     Проанализирован мировой опыт, свидетельствующий, что солнечное теплоснабжение является одним из наиболее активно развивающихся направлений использования НВИЭ, обеспечивающий существенную экономию топлива и снижение загрязнения окружающей среды. Благоприятные климатические условия, ограниченность собственных запасов ископаемого топлива, наличие значительного опыта и технологической базы обуславливают целесообразность широкого внедрения систем солнечного теплоснабжения в Украине.

 

     Показана необходимость проведения зонирования территории страны по количеству падающей СР. На основе анализа пространственно-временных характеристик распределения интенсивности СР показало, что таких зон может быть 3, и в каждой зоне выделен пункт-представитель. Установлено, что при расчетах ССТ с дублирующими источниками теплоты необ-ходимо использовать данные “типичного года", которые составлены для всех зон Украины по раз-работанной методике. Предложено взаимное затенение СК учитывать соответствующим коэффициентом. Для недвижимых и переориентируемых СК, расположенных на горизонтальной или наклонных плоскостях, получены выражения для его вычисления. Доказано, что дискретное изменение ориентации, проведенное в соответствии с рассчитанными углами наклона СК, азимутами поворотов и временем переориентации позволяет повысить их теплопроизводительность на 30-40%.

 

     Исследовано влияние схемных решений, режимов работы и параметров основного оборудования ССТ на их производительность, разработаны математические модели для наиболее распространенных и перспективных типов ССТ. В этих моделях описания процессов преобразования солнечной энергии в тепловую в СК и теплопередачи в элементах оборудова-ния переформулированы в термины ?-NTU-метода, что уменьшило число переменных параметров и упростило модели. Адекватность разработанных математических моделей проверена на экспе-риментальной ССТ по специально разработанной методике. Разработан универсальный методоло-гический подход к расчету долгосрочных показателей ССТ, состоящий в замене расчетов на математических моделях с использованием “типичного года” расчетом по регрессионным моделям. При этом кпд для исследованного класса систем определяется для всей территории Украины одним уравнением. Экспериментальные исследования ССТ показали удовлетворительное совпадение полученных кпд использования СР с расчетными. Исследования различных схем ССТ выявили, что самый высокий кпд использования солнечной энергии имеют СТНУ (45-55%), далее - солнечные приставки к котельным (40-45%), пообъектные (35-40%) и автономные (30-35%) УСГВ и наименьший - автономные системы теплообеспечения (9-11%) .

 

     Разработаны основные положения методики технико-экономической оценки ССТ. Для оценки технико-экономической эффективности предложен безразмерный критерий, зависящий от количества падающей радиации и отношения годовых затрат на ССТ к стоимости замещаемой теплоты (топлива, электроэнергии). Доказано, что использование ССТ экономически целесообразно, если значение кпд использования солнечной энергии равно или больше величины этого критерия.

 

     Ключевые слова: системы солнечного теплоснабжения, научно-технические основы, методическая база.