На главнуюОтправить сообщениеКарта сайта
КАЗАХСТАНСКАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ
Комитет по Возобновляемым Источникам Энергии

Энергия солнца


09 сентября 2011
Система солнечного теплоснабжения

SDC12581Основным условием развития цивилизации является использование источников энергии. По прогнозам специалистов к 2020 году мировая потребность в электроэнергии возрастет в несколько раз и достигнет 34 млрд. т  условного топлива в год. В нарастающем темпе использования традиционных энергоносителей стали проявляться негативные эффекты : тепловое, химическое, радиоактивное загрязнение среды в сочетании с быстрым уменьшением лекгодоступных запасов топлива особенно нефти, газа, угля. Перевод экономики Республики Казахстан на энергосберегающий путь развития является актуальной задачей.

Решение экологических проблем и ограниченность запасов топлива вызывает необходимость увеличения масштабов использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ), в том числе Солнца.
Природно-климатические условия Южного Казахстана, где бывает более 300 солнечных дней в году позволяют использовать энергию солнца для покрытия значительной доли потребностей в теплоте.
Системы солнечного теплоснабжения могут дать экономию 25-30% годового расхода топлива на теплоснабжение, а для системы горячего водоснабжения до 50-70%[1].
Выбор, состав и компоновка элементов системы солнечного теплоснабжения определяются климатическими факторами, типом объекта, режимом теплопотребления, экономическими показателями.
Спецефическими элементами этой системы являются солнечный коллектор, теплообменные устройства, аккумуляторы, сантехническая арматура, насосы, элементы системы КИП и автоматики.
Солнечный коллектор обеспечивает преобразование солнечного излучения в теплоту, передаваемую нагреваемому теплоносителю, циркулирующему в коллекторе.
Аккумулятор является важным компонентом системы солнечного теплоснабжения, так как из-за периодичности поступления солнечной радиации в течении дня, месяца, года максимум теплопотребления объекта не совпадает с максимумом теплопоступления. Аккумулятор может быть  выполнен в виде бака заполненной водой. В системе солнечного теплоснабжения выполненной ТОО “Завод электроаппарат” обычно на 1 м2 солнечного коллектора приходится от 0,05 до 0,12 м3 вместимости бака – аккумулятора, которая обеспечивает запас теплоты на 1–2 суток. Водяные аккумуляторы представляют собой цилиндрические  стальные резервуары со слоем теплоизоляции. Для жилищно-коммунальных нужд основной теплоноситель - вода.
В качестве теплообменных устройств, используются различные типы  теплообменников, широко применяемых в энергетике и теплотехнике.
Принципиальная схема солнечного теплоснабжения представлена на рис. 1. даная установка     работает по прямоточной схеме:

foto10
Рис.1.  Принципиальная схема прямоточных систем.
1- солнечный коллектор; 2- аккумулятор; 3- теплообменник.

В системе солнечного теплоснабжения ТОО «Завод электроаппарат» применяет плоский тип коллектора, рис. 2.                                      
                                                                          4

foto11
Рис.2. Поперечный разрез солнечного коллектора
1 – корпус;  2 – изоляция;  3 – поглощающая поверхность;  4 – прозрачное покрытие.

 Принцип действия плоского коллектора заключается в следующем : большая часть солнечной радиации, падающей на коллектор, поглощается поверхностью. Часть поглощенной энергии передается теплоносителю (вода), циркулирующему через коллектор, а остальная часть теряется в результате теплообмена с окружающей средой через прозрачное покрытие и стенки корпуса.
 Прозрачное покрытие уменьшает тепловые потери конвекцией и излучением от поглощающей поверхности. Оно выполняется из стекла или прозрачных полимерных пленок.
 В качестве поглощающей поверхности используют листовую сталь с каналами для прохода теплоносителя. Поглощающую поверхность зачерняют для достижения высокой поглощающей способности.  Для тепловой изоляции используется минеральная вата.

 

Использование энергии солнца получило дальнейшее практическое развитие в разработках ТОО ”Завод электроаппарат”. В настоящее время гелиоустановки производимые вышеназванным предприятием успешно работают более чем на ста объектах Южно- Казахстанской области. Номенклатура разработанных гелионагревателей может обеспечить практически полностью потребности в горячей воде как промышленные объекты, так и частные дома в течении 9 месяцев в году.
На заводе имеется ряд проектных разработок обеспечивающих 80%-ную замену централизованных систем горячего водоснабжения и отопления на автономные системы, использующие энергию солнца.

Литература
1. Суворов А.С. Энергия солнца // Товары и цены, 2004 г.,№3, с. 16-20.
2. Дафии Дж.А.,Бекман У. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.;Мир,1987 г..
3. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчеты систем теплоснабжения. М.;Энергоиздат, 1982 г..


Источник: Бескенов Н.Б., Исламкулов К.М., Суворов А.С. ТОО “Завод электроаппарат”, ЮКГУ им. М.Ауезова, г.Шымкент

Все статьи этой рубрики

 

Другие статьи

11.11.2011Созданы домашние солнечные панели “для чайников”
Компания ONYX закончила разработку и начала коммерческую реализацию первых в мире солнечных панелей, выполненных по концепции plug-n-play.
01.09.2011Место под солнцем
Люди столетиями пробовали приручить солнечный свет и тепло. История взаимоотношений солнечной энергии и человека весьма продолжительна, она началась примерно в 6-ом веке до нашей эры и продолжается до наших дней.
27.08.2011На рынок выходят солнечные батареи с рекордным КПД
Американская компанияSpectrolab (дочерняя фирма Boeing) начала массовое производство самой эффективной в мире наземной солнечной батареи среди тех, что поставлены на конвейер. Как утверждает в своём пресс-релизеBoeing, новинка Spectrolab — солнечные панели маркиC3MJ+ — обладает эффективностью 39,2%. К первым покупателям эти батареи поступят в 2011 году. И в этом же году Spectrolab планирует довести КПД своих серийных моделей до 40%.
27.08.2011Gemasolar: электростанция, которая генерирует энергию даже в ночное время
На первый взгляд это похоже на гигантский арт-проект. Однако, на самом деле эти симметричные, расположенные по концентрическим спиралям зеркальные панели являются частью первой в мире коммерческой солнечной электростанции, которая генерирует электроэнергию в ночное время.