ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ
- Авторы: Кувшинов В.В.1, Крит Б.Л.2, Морозова Н.В.3
-
Учреждения:
- Севастопольский государственный университет, Севастополь
- Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва
- Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва
- Выпуск: № 3 (2017)
- Страницы: 50-56
- Раздел: Статьи
- URL: https://vektornaukieconomika.ru/jour/article/view/152
- DOI: https://doi.org/10.18323/2221-5689-2017-3-50-56
- ID: 152
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Использование солнечной радиации для получения энергии является актуальным направлением и общемировым трендом. Установки, преобразующие энергию солнца в тепловую и электрическую энергию, в недалекой перспективе должны стать основными генерирующими мощностями, при этом может быть существенно сокращено использование ископаемого топлива. Многие регионы, в частности Республика Крым, расположены в зонах, пригодных для развития солнечной энергетики. Особый интерес представляет комплексная выработка тепловой и электрической энергии, реализуемая единовременно в установках, совмещающих в себе тепловой солнечный коллектор и фотоэлектрический генератор. Подобные устройства позволяют существенно повысить эффективность преобразования и использования энергии, поступающей от солнца. Вместе с тем, учитывая неодинаковые географические и климатические особенности расположения различных регионов, обоснованность и порядок применения солнечных коллекторов с фотоэлектрическими и тепловыми элементами вызывают большое количество вопросов. В статье применительно к условиям Республики Крым и на основе модели расчета гелиотехнических мощностей городов полуострова рассмотрена возможность и целесообразность размещения на крышах зданий и сооружений термофотоэлектрических гелиопрофилей, вмонтированных в кровельный материал, оценен их энергетический потенциал. В результате проведенных исследований, выполненных применительно к условиям г. Севастополя, дан предварительный расчет технико-экономических показателей и определены мощностные характеристики гелиосистем. В расчетах были учтены закономерные и стохастические изменения поступающего солнечного излучения. Установлено, что встроенные в кровлю строений комбинированные термофотоэлектрические гелиопрофили позволят достичь значительной экономии материалов, площадей и текущих расходов по обслуживанию, а также повысить общую эффективность всей системы энергоснабжения исследуемого объекта.
Об авторах
Владимир Владиславович Кувшинов
Севастопольский государственный университет, Севастополь
Email: kuvshinov.vladimir@gmail.com
кандидат технических наук, доцент кафедры «Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети»
РоссияБорис Львович Крит
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва
Email: bkrit@mail.ru
доктор технических наук, профессор кафедры «Технологии производства приборов и информационных систем управления летательных аппаратов»
РоссияНаталья Владиславовна Морозова
Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва
Автор, ответственный за переписку.
Email: innat.m@mail.ru
кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Медицинская техника»
РоссияСписок литературы
- Климат России / под ред. Н.В. Кобышевой. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 656 с.
- Morozova N.V. The Increasing of Efficiency of Solar Power Systems // Russia – ASEAN Energy Dialogue in the Field of Renewable Energy and Clean Energy Technologies: proc. 2nd workshop. ISTI, 2016. P. 7–10.
- Кувшинов В.В., Морозова Н.В. Возможности повышения мощностных характеристик солнечных установок для использования в энергетике Крыма. М.: Спутник+, 2017. 175 с.
- Возобновляемая энергетика 2003: состояние, проблемы, перспективы: сборник докладов международной научно-практической конференции. СПб.: СПбПУ, 2003. 616 с.
- Боков В.А., Ена В.Г., Ефимов С.А. Устойчивое развитие – стратегия развития Крыма в 21 веке. Симферополь: Ассоциация поддержки биологического и ландшафтного разнообразия Крыма, 2000. 80 с.
- Кибовский С.А., Ефимов С.А., Петрук С.К., Сафонов В.А. Энергосбережение в Крыму: приложение к научно-практическому дискуссионно-аналитическому сборнику «Вопросы развития Крыма». Симферополь: Таврия-Плюс, 2001. 220 с.
- Багров Н.В., Боков А.И., Бекиров Э.А. Солнечная энергетика для устойчивого развития Крыма. Симферополь: Крымский научный центр, 2009. 293 с.
- Кувшинов В.В., Башта А.И., Сафонов В.А. Фототермопреобразователь солнечной энергии: патент РФ № 150121, 2015.
- Бекман У., Кейли С., Даффи Д. Расчёт систем солнечного теплоснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1988. 176 с.
- Кузнецов К.В., Тюхов И.И., Сергиевский Э.Д. Исследование характеристик солнечного воздушного гибридного коллектора // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: труды 6-й Международной научно-технической конференции. Ч. 4. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. С. 227–231.
- Кувшинов В.В., Башта А.И. Фототермопреобразователь солнечной энергии: патент РФ № 150122, 2015.
- Кувшинов В.В. Комбинированные солнечные установки для выработки тепловой и электрической энергии // Сборник научных трудов СНУЯЭиП. 2010. Вып. 2. С. 182–189.
- Башта А.И., Кувшинов В.В. Экономическое обоснование использования гелипрофиля для автономного энергосберегающего здания // Вестник социально-экономических исследований. 2011. № 2. С. 12–16.
- Кувшинов В.В. Методы расчета и повышения эффективности использования теплофотоэлектрических установок // Сборник научных трудов СНУЯЭиП. 2013. Вып. 3. С. 166 172.
- Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элементов. М.: Наука, 1985. 300 с.
- Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Л.: Наука, 1989. 405 с.
- Беляев Ю.М., Нагайкин А.С., Разгоняев Ю.В. Повышение эффективности использования наземных фотоэлектрических систем // Гелиотехника. 1989. № 2. С. 6–10.
- ГОСТ 28976-91. Фотоэлектрические приборы из кристаллического кремния. Методика коррекции результатов измерения вольтамперной характеристики (МЭК 891-87). М.: Издательство стандартов, 2004. 42 с.
- Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. 192 с.
- Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. М.: Энергоатомиздат, 1983. 397 с.
- Государственный комитет по ценам и тарифам Республики Крым. Тарифы для населения, Симферополь, 2016. Приложение № 1 по ценам и тарифам Республики Крым от 21.12.2016 № 53/1. URL: gkz.rk.gov.ru.
- СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий: введ. 01.07.86. М.: Госстрой России, 2000. 128 с.