ВОПРОСЫ ТЕОРИИ. И ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ. ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ СООРУЖЕНИЯ ГЕЛИОУСТАНОВОК

А. М.Розенкевичем и Ю. К.Рашидовым в статье [194] обо­снована необходимость определения народнохозяйствен­ного эффекта при сооружении гелиоустановок как разно­сти экономии органического топлива при их эксплуатации за определенный срок и расхода органического топлива при производстве, изготовлении и монтаже элементов гелио­систем. При этом не учитывается экологический эффект при эксплуатации гелиоустановок. В. Н.Гониным в статье
[195] предложен многокритериальный подход для оцен­ки эффективности использования ВИЭ. Е. И.Янтовским и Е. В. Лукиной изложена методика предварительной оценки эффективности использования ВИЭ.

Срок окупаемости ВИЭ предложено определять по формуле

где ma=Ma/N, mB=MJN - удельная материалоемкость ва­рианта традиционногоэнергоисточника «а» и с использо­ванием ВИЭ - «в»; Ма, Мв - массы основных материалов; Эа, Эв - удельная энергоемкость основных материалов; г|а, г|в - коэффициенты полезного действия сравниваемых ва­риантов по использованию первичной энергии (топлива); N - номинальная мощность, одинаковая для сравнивае­мых вариантов.

В статье В. В.Алексеева, О. А.Синюгина [84] изложен метод энергетического анализа межотраслевых связей и энергоотдачи. Авторами указывается, что прямые расхо­ды энергии на производство продукции не отражают всю полноту взаимосвязей отраслей, не дают полной картины энергопотоков. Косвенные затраты энергии существенны и могут превосходить прямые. При учёте косвенных за­трат определяются как прямые потоки самой энергии, так и потоки энергии, воплощенные в продукцию смежных отраслей. В этом смысле межотраслевой баланс прямых и опосредованных энергопотоков даёт, по мнению авторов, адекватную картину производства и потребления энергии в народном хозяйстве.

Следует отметить, что данная концепция актуальна для оценки макроэкономических показателей и неприменима для анализа конкретных инженерных сооружений с ис­пользованием ВИЭ. Авторами статьи предложено также оценивать различные способы производства энергии с еди­
ной позиции - энергетической эффективности. Если W1 — полные затраты энергии на создание и функционирование энергообъекта, a W2 - энергия, производимая энергообъ­ектом в течение всего срока его службы, то безразмерный коэффициент энергоотдачи объекта можно представить в виде соотношения:

W2

Ц = (3.27)

Степень термодинамического совершенства энергети­ческих установок определяется энергетическим КПД по формуле

(3.28)

где цг - КПД гелиоустановки; То, Тб - температуры окру­жающей среды и теплоносителя [79].

В работе автора [196] предложены аналитические за­висимости для определения срока энергетической окупае­мости гелиоустановок горячего водоснабжения без дубли­рующего догрева:

где ЪттЭт, ЪтуЭу - суммы произведений масс и энергоём­костей материалов соответственно солнечных коллекторов и оборудования гелиоустановки; Qr — количество тепловой энергии, выработанное гелиоустановкой за год; п - расчёт­ный срок эксплуатации гелиоустановки. Коэффициент 1,2 учитывает затраты энергии при монтаже.

Расчеты по данной формуле показали, что для теплопо­глощательной панели из латунной трубки замена стальных ребер на алюминиевые увеличивает срок энергетической окупаемости в полтора раза.

В работе [88] приведены показатели качества и экс - ергии различных видов энергии, энергетические и экс - ергетические КПД процессов преобразования. Если для электрической энергии показатель качества составля­ет 1, то для тепловой энергии при температуре 100 °С он всего 0,2. Для традиционного теплоснабжения энергетиче­ский КПД - 90 %, а эксергетический - 14 %.

Таким образом, анализ существующего опыта разработ­ки и эксплуатации солнечных водонагревательных устано­вок позволил установить:

- необходимость разработки новых аналитиче­ских зависимостей и методик проектирования гелиоустановок;

- перспективность сооружения гелиоустановок боль­шой производительности и их исследований;

- целесообразность исследований эффективности солнечно-топливных котельных;

- необходимость определения перспективности гелио­установок с воздушными солнечными коллекторами;

- целесообразность разработки новой методологии экономического и энергетического обоснования при­менения гелиоустановок.