Основные публикации по солнечной энергии

График нагрузки и производительности солнечного коллектора

Рассмотрим гипотетический процесс преобразования солнечной энергии, для которого изменение нагрузки L и производительности коллектора () во времени показано на фиг. 9.1.1, а. Получаемая энергия в одни периоды времени больше нагрузки, а в другие мень­ше. С помощью аккумулирующей системы можно запасать избыточ­ную энергию, когда Q > L, с тем, чтобы возвращать ее при L > Qu.

На фиг. 9.1.1, 6 для этого гипотетического процесса приведена величина ((Q-L)d-r в функции времени. Начало отсчета выбирается произвольно, причем выбор этой отметки влияет только на величину постоянной, которая прибавляется (или вычитается) к значениям ин­теграла. Разность между максимальным и минимальным (отличным от начального) значениями интеграла за данный период времени пред­ставляет собой общую потребную энергоемкость аккумулятора ( в предположении отсутствия потерь) для покрытия всей нагрузки L за счет солнечной энергии Qu.

Покрытие всей нагрузки с помощью солнечной энергии в тече­ние длительного времени без дополнительных источников энергии практически нереально.

С помощью фиг. 9.1.1, а можно видеть, в какие периоды и в ка­кой мере необходима дополнительная энергия.

Представляет также интерес рассмотреть отдельно интеграль­ные значения основных параметров (?ц, L и А (фиг. 9.1.1, е). Для любого момента времени разность интегральных значений и инте­гральная разность, приведенная на фиг. 9.1.1, б, одинаковы. Инфор­мация относительно Q (и А) за продолжительные периоды времени необходима главным образом для определения стоимости получаемой энергии или вырабатываемого в процессе преобразования солнечной энергии продукта, а также оценки долей суммарных потребностей в энергии или продукте, обеспечиваемых за счет солнечной энергии и за счет дополнительного источника энергии.

Информацию такого рода можно получить либо эксперименталь­но, либо с помощью методов физического и математического моде­лирования для относительно коротких (часы или дни) или длительных

Фиг. 9.1.1. Гипотетический процесс преобразования солнечной энергии с аккумулированием.

а — поглощенная солнечная энергия HRia, произеодителъность кол­лектора Qu и нагрузка L с функции времени для трехсуточного перио­да. Вертикально заштрихованные площади представляют собой избы­точную энергию, которую следует аккумулировать, а горизонтально заштрихованные — энергию отбираемую от аккумулятора для покры­тия нагрузки. Площади, отмеченные точками, обозначают энергию, поступающую к потребителю от коллектора во время его работы; о - энергия, подводимая к аккумулятору или отбираемая от него в период еремени, отсчитываемый от т 3 0; в - интегральные значения про­изводительности коллектора [Qudт, нагрузки (JLdт и дополнитель­ной энергии fAd-т для трехсуточного периода. В этом примере в пе­чение рассматриваемого периода времени поглощенная солнечная энергия несколько превышает половину интегральной нагрузки и пре­вышает энергию от дополнительного источника.

(месяцы) промежутков времени. На ординатах могут быть отложены значения энергии или продукта, вырабатываемого в процессе ее пре­образования. Расчет величин Qu, L и А для системы в целом мо - Жет быть проведен на основе моделей элементов системы, описан­ных в этой и предыдущих главах при использовании расчетных мето­дов, приведенных в последующих главах.