Исследование эффективности преобразования энергии солнечного излучения в низкопотенциальное тепло в различных климатических условиях

• Автор: Коломиец, Юлия Георгиевна
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Современные методы получения и обработки актинометрической информации; картографическое представление ресурсов солнечной энергии на территории Российской Федерации

1.1. Базы данных как источники акгинометрической

информации для проектирования солнечных установок 15;

1.2. База климатологических данных ЫАВА: методы

получения и представления данных 21«

1.3. Методы-расчета плотности потока падающей солнечной' радиации на горизонтальную и.наклонную поверхность, выбор регионов, сходных по климатическим условиям

1.4. Сравнение актинометрических данных ЫАБА сданными наземных измерений. 32’

1.5. Картографическая обработка акгинометрической информации базы данных ИАБА для территории России

1.6. Анализ картографического материала

Выводьгпо Главе
Глава 2. Сравнительный анализ солнечных коллекторов зарубежными отечественных производителей; выбор их типичных теплотехнических характеристи
2.1. Развитие рынка солнечных установок для нагрева воды
в мире и России 48-
2.2. Солнечный коллекторы: сравнение технических и стоимостных показателей конструкций зарубежных и отечественных, производителей
Выводы по Главе2
Глава 3. Разработка инженерной методики оценки эффективности
солнечных водонагревательных установок и ее использование
для анализа работы СВУ в различных климатических.условиях
3.1. Типичная индивидуальная установка
3.2. Выбор параметров солнечного коллектора
3.3. Показатели эффективности работы СВУ
3.4. Моделирование работы солнечной водонагревательной установки*

3.4.1. Описание системы моделирования
3.4.2. Расчетная схема
3.4.3. Методика моделирования СВУ
3.5. Результаты моделирования СВУ
3.6. Обобщение результатов моделирования.
Инженерная методика
3.7 Исследование эффективности работы СВУ
с вакуумированным солнечным коллектором
3.8 Сравнение эффективности использования плоских и вакуумированных солнечных коллекторов для нагрева воды
3.9 Анализ эффективности использования СВУ в различных климатических условиях Российской федерации
Выводы по главе
Выводы
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В<условиях постепенного истощения дешевых запасов ископаемого органического топлива [Безруких П.П. Ресурсы и эффективность
Среди таких источников энергии солнечное излучение занимает лидирующее положение. Ресурсы солнечной энергии во много раз превышают существующие энергетические потребности, она повсеместно доступна, является высококачественным источником энергии и может быть преобразована в другие полезные виды энергии (электроэнергия, тепло, холод) с достаточно, высоким КПД. Имеющие место недостатки*, солнечного излучения как источника энергии (суточная и сезонная нестабильность, низкая плотность энергетического, потока и др.) требуют развития научно обоснованных подходов при разработке эффективных конкурентоспособных солнечных установок, оптимизации площади и конструкций приемников солнечного излучения и аккумуляторов энергии.
Как известно, Россия занимает одно из ведущих мест в мире по* запасам органического топлива, вместе с тем на- 70% территории страны отсутствует централизированное теплоснабжение [Безруких П.П., Сокольский А.П., Харитонов В.П., 2003]. По масштабам использования солнечных энергетических установок, в том числе по количеству солнечных водонагревательных установок (СВУ), являющихся наиболее подготовленными к широкому, практическому применению, РФ существенно отстает от многих стран. Среди важных научно-технических причин такого отставания можно выделить отсутствие надежной информации о поступлении* солнечного излучения на поверхность земли для территории* России, адаптированной к потребностям гелиоэнергетики, и отсутствие
применим). В любом случае, выяснение причин высоких относительных погрешностей, которые могут иметь как объективный, так и субъективный характер, требует специальных изысканий. В тех же точках, где указанная погрешность не велика (<15%), данные ЫАБА вполне удовлетворительны для оценки потенциала солнечной энергии территории, и расчета характеристик установок, использующих солнечную энергию.
Детальный анализ достоверности данных ЫАБА был проведен с использованием актинометрических измерений метеообсерватории МГУ (МО МГУ) [Летопись погоды, климата и экологии Москвы, 2000; Справочник эколого-климатологических характеристик г. Москвы, 2003] для двух периодов наземных наблюдений: 1961-1990 гг. и 1983-1993 гг. (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Месячные суммы суммарной солнечной радиации по данным ЫА5А (1983-1993 гг.) и МО МГУ (1961-1990 гг.).
Принципиальных различий в распределении месячных сумм суммарной солнечной радиации по данным ЫАВА и МО МГУ не было