Доклады о будущих и современных технологиях

СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗДАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

А. А. Михайлова, О. Ю. Марьясин

Научный руководитель - О. Ю. Марьясин, канд. техн. наук, доцент

Ярославский государственный технический университет

В последнее время все актуальней становится тема использования альтернативных источников энергии, основным из которых является Солнце. Этот источник бесплатен и неисчерпаем, а методы преобразования солнечной энергии основаны на экологически чистых процессах. Для пре­образования солнечного излучения в тепловую энергию традиционно ис­пользуются солнечные коллекторы. Среди различных конструкций сол­нечных коллекторов наибольшее распространение получили жидкостные плоские солнечные коллекторы (СК).

В условиях умеренного климата солнечные коллекторы не могут иг­рать роль основного источника энергии, и их использование носит вспомо­гательный, сезонный и периодический характер. Поэтому их применение, в основном, ограничивается системами горячего водоснабжения (ГВС) зданий, коттеджей и спортивных сооружений. Известны схемы, в которых СК работают совместно с традиционными источниками тепла, при этом обеспечивая возможность эффективного регулирования потребления тепла от системы централизованного теплоснабжения.

Особенностью системы ГВС является необходимость поддержания температуры горячей воды на уровне 60 °С, в соответствии с требованиями СНиП. Из-за изменения количества поступающей солнечной радиации, вызванного, например, переменной облачностью или действием ветра в течение дня, тепло вырабатываемое СК будет поступать в систему ГВС также неравномерно. В теплые летние дни при пиках солнечной активно­сти СК способны вырабатывать такое количество тепла, которое превыша­ет потребности системы ГВС здания. Поэтому для поддержания заданной температуры, будет сокращаться или расход греющей воды поступающей в теплообменник ГВС или ее температура путем разбавления греющей во­ды более холодной водой. В этом случае избыточное тепло, поступающее от СК, будет безвозвратно потеряно.

Автор предлагает различные схемы теплоснабжения здания с солнеч­ными коллекторами, в том числе, позволяющие аккумулировать тепло в периоды избыточной солнечной активности. Для предложенных схем были разработаны компьютерные модели, позволяющие оценить их энергоэф­фективность и качество автоматического регулирования.