Ефективність механічної системи сонячного теплопостачання із застосуванням геліопокрівлі

Abstract

Проаналізовано ефективність використання геліопокрівлі в механічній системі теплопостачання. З наявних видів поновлюваних джерел енергії найбільш перспективною за масштабами ресурсів, екологічною чистотою та поширеною є сонячна енергія. Перевагами сонячної енергії, порівняно з традиційними видами палива, є: можливість використання сонячної енергії практично на всіх ділянках земної поверхні; можливість безпосереднього перетворення сонячної енергії в теплову або електричну; можливість отримання високотемпературних теплоносіїв. Клімат України дає потенційну можливість широкого використання сонячної енергії. Річний потік сонячного випромінювання на 1 м2 горизонтальної поверхні в південних районах України становить 1100–1380 кВт·год, а тривалість сонячного випромінювання становить приблизно 2000 год на рік. Нині важливим є вдосконалення наявних та розроблення нових сонячних колекторів, в яких теплопоглинач виконаний з гофрованого матеріалу, що є частиною будівлі. Таке виконання сонячного колектора дасть змогу максимально здешевити його вартість та підвищити міцність. Особливістю геліопокрівлі є те, що її поглинач сонячної енергії виконаний з покрівельного матеріалу будівлі. Показано, що гофрований теплопоглинач дає змогу підвищити ефективність геліоколектора. Cкладена матриця планування трифакторного експерименту із врахуванням взаємодії факторів. Геліопокріля забезпечує підвищення ефективності геліосистеми за рахунок збільшення площі поглинання сонячної енергії. Встановлено залежності між кутами падіння теплового потоку та інтенсивністю теплового потоку від ефективності геліопокрівлі. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на геліопокрівлю. In this article was analyzing the efficiency of the helioroof in mechanical heating system. Solar energy is the most promising resource on the scale of existing types of renewable energy for its environmental cleanliness and prevalence. The advantages of solar energy over traditional fuels include: the use of solar energy in almost all parts of the earth’s surface, the possibility of direct conversion of solar energy into heat or electricity, the ability to obtain high coolant. The climate of Ukraine provides the potential for widespread use of solar energy. Annual flux of solar radiation on the horizontal surface of 1 m2 in southern Ukraine is 1100– 1380 kW • h, and the duration of sunlight is about 2,000 hours per year. At present, it is important to improve existing and develop new solar collectors which heat absorber made of corrugated material in a building. Such performance of solar collector will allow to reduce the price of its costs and increase strength. Helioroof peculiarity is that its solar absorber made of roofing material of the building. It is shown that corrugated absorber allows improves the efficiency of solar collector. It was made up the three-factor planning matrix with the factors interaction. This enhances the efficiency of solar system by increasing the area of the absorption of solar energy. The dependences between the angles fall heat flux and intensity of the heat flux on the effectiveness helioroof is established. There are describes the results of the research on solar radiation input on helioroof.