Основные публикации по солнечной энергии

Моделирование систем солнечного отопления

Несмотря на то что техническая сторона проблемы солнечного отопления достаточно хорошо изучена, на сегодня нет общей удов­летворительной методики расчета таких систем. Основным мето­дом, используемым в настоящее время, является моделирование от­дельных элементов системы, которое состоит в изготовлении таких элементов и их проверке в условиях, аналогичных реальным услови­ям работы в соответствующих климатических районах, как это опи­сывалось в гл. 10. Проведя моделирование для коллекторов различ­ных площадей в соответствующих интервалах других расчетных па­раметров системы, можно выявить конструкцию, обеспечивающую получение тепловой энергии при наименьших затратах. Пример по­добного моделирования приведен в следующем разделе.

Необходимым этапом такого подхода является моделирование тепловой нагрузки здания., В зависимости от типа здания и объема требуемых данных возможны различные решения этой задачи. Про­стейший способ заключается в использовании модели "градус — сут­ки", в которой тепловая нагрузка яг. :ется функцией разности между заданной эффективной температурой внутри помещения (обычно 18° С) и внешней температурой.

Для проведения детального анализа могут быть использованы методы, изложенные в работе [2], и стандартные машинные програм­мы (например, программы Национального бюро стандартов).

В следующем разделе подробно излагается иной метод, исполь­зуемый Буцем. Этот метод заключается в составлении более простых программ без детального моделирования здания, но позволяющих учесть теплоемкости конструкций, наличие окон, уровень солнечной радиации, скорость ветра, выделение энергии в здании.

При моделировании систем солнечного отопления и их работы требуются не только исчерпывающая метеорологическая информация (т. е. часовые значения потоков солнечной радиации, скорость ветра и температура сухого термометра), но и значительные затраты ма­шинного времени.

В настоящее время моделирование осуществляется для расчета систем отопления индивидуальных домов. Однако в ближайшее время этот метод будет распространен и на крупные общественные здания, для расчета которых потребуются значительно большие инженерные усилия. Одной из проблем является недостаток точных метеороло­гических данных для многих районов. Разработка упрошенных мето­дик расчета для практического инженерного использования с учетом погодных факторов, их разнообразия и нестационарного режима ра­боты отопительной системы является проблемой будущего.