МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Н. И. Стоянов, А. И. Воронин, А. Г. Стоянов, А. В. Шагров КОМПЛЕКСНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ОБОСОБЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ МОНОГРАФИЯ Ставрополь 2014 УДК 621.484 ББК 34.7 С 82 Стоянов Н. И. <...> С 82 Комплексное энергоснабжение обособленных объектов от солнечной энергии: монография / Н. И. Стоянов, А. И. Воронин, А. Г. Стоянов, А. В. Шагров. <...> УДК 621.484 ББК 34.7 Рецензенты: д-р техн. наук, профессор Н. Н. Ефимов (ФГОУ ВПО «Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) имени М. И. Платова»), канд. техн. наук, доцент Е. И. Беляев ISBN 978-5-9296-0678-6 © Стоянов Н. И. , Воронин А. И., Стоянов А. Г., Шагров А. В., 2014 © ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет», 2014 2 Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц, терминов ВИЭ – возобновляемые источники энергии ГВС – горячее водоснабжение ТНУ – теплонасосная установка ПКХМ – парокомпрессорная холодильная машина АБХМ – абсорбционная холодильная машина АБТН – абсорбционный тепловой насос Г – генератор И – испаритель Кд – конденсатор Аб – абсорбер ВВ – водопроводная вода G – расход теплоносителя, кг/с tср – средний температурный напор, оС t – температура теплоносителя, оС ά – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К) d – диаметр трубы, м w – скорость движения теплоносителя, м/с τ – время, с ξ – коэффициент трансформации тепла – коэффициент теплопроводности, Вт/(м К) 3 ВВЕДЕНИЕ Известно, что энергетика является базовой отраслью экономики любого государства и основой современной цивилизации, поскольку от ее развития зависит общий уровень технического, социального и культурного прогресса общества. <...> Электрическая энергия широко используется в промышленности для приведения в действие самых различных механизмов <...>
Комплексное_энергоснабжение_обособленных_объектов_от_солнечной_энергии_.pdf
УДК 621.484
ББК 34.7
С 82
Стоянов Н. И.
С 82 Комплексное энергоснабжение обособленных объектов от
солнечной энергии: монография / Н. И. Стоянов, А. И. Воронин,
А. Г. Стоянов, А. В. Шагров. – Ставрополь: СКФУ,
2014. – 96 с.
ISBN 978-5-9296-0678-6
В условиях ограниченных запасов основных видов органического топлива
в недрах Земли, роста цен на топливно-энергетические ресурсы и вредного
воздействия на окружающую среду от использования традиционных видов
топлива вопросы использования возобновляемых источников энергии
становятся актуальными в деятельности любого государства. В монографии
сделана попытка разработки технологий для комплексного энергоснабжения
удаленных и обособленных потребителей от солнечной энергии.
Монография адресована преподавателям, аспирантам и студентам
вузов, а также инженерам-разработчикам, работающим в сфере топливноэнергетического
комплекса и энергетического машиностроения.
УДК 621.484
ББК 34.7
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор Н. Н. Ефимов
(ФГОУ ВПО «Южно-Российский государственный
политехнический университет (Новочеркасский политехнический
институт) имени М. И. Платова»),
канд. техн. наук, доцент Е. И. Беляев
ISBN 978-5-9296-0678-6
© Стоянов Н. И. , Воронин А. И.,
Стоянов А. Г., Шагров А. В., 2014
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2014
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………….. 4
1. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ… 12
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЕМНИКОВ СОЛНЕЧНОЙ
ЭНЕРГИИ ………………………………………………………. 21
2.1 Системы преобразования солнечной энергии в низкотемпературную
тепловую энергию ……………………………….. 21
2.2 Системы преобразования солнечной энергии в высокотемпературную
тепловую энергию ……………………………. 34
2.3 Комбинированные системы – системы прямого преобразования
солнечной энергии в электрическую энергию с помощью
фотоэлектрических преобразователей и системы преобразования
солнечной энергии в низкотемпературную тепловую
энергию для коммунально-бытового и промышленного
теплоснабжения………………………………………………. 37
3. НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ
ЭНЕРГИИ……………………………………………………….. 40
3.1 Использование фотоэлектрических преобразователей …... 40
3.2Теплоснабжение ……………………………………………... 41
3.2.1 Внедрение установок использования солнечной энергии
в СКФО …………………………………………………………. 58
3.2.2 Использование низкопотенциальной солнечной энергии
для отопления …………………………………………………… 64
3.3 Комплексное использование солнечной энергии для удаленных
и обособленных объектов ……………………………... 66
3.3.1 Характеристика абсорбционных тепловых насосов ……. 69
3.3.2 Аккумулирование солнечной энергии …………………... 71
4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ………….. 76
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ..…………………….. 86
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………... 84
95
Стр.95