Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние и перспективы энергообеспечения сельскохозяйственных потребителей челябинской области с использованием солнечной и ветровой энергии 8
1.1. Анализ энергопотребления в сельском хозяйстве 8
1.2. Общая характеристика солнечной и ветровой энергии в условиях Челябинской области. 12
1.3. Состояние и перспективы развития гелио- и ветроэнергетики в мире и России 16
1.3.1. Развитие гелиоэнергетики. 16
1.3.2. Развитие ветроэнергетики. ; 22
1.4. Опыт использования солнечной и ветровой энергии для энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей. 26
1.4.1. Использование солнечной энергии. 26
1.4.2. Использование ветровой энергии 28
1.4.3. Совместное использование солнечной и ветровой энергии 33
1.5. Обзор существующих методов расчета энергетических характеристик гелио-, ветро- и комбинированных гелиоветроэнергетических установок 36
Выводы и постановка задач исследования 39
Глава 2. Исследование режима совместного поступления солнечной и ветровой энергии в условиях челябинской области 41
2.1. Основные положения теории исследования комплексных климатических показателей .41
2.2. Определение корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией . 45
2.3. Получение аналитической зависимости между энергетическими характеристиками ветрового потока и солнечной радиации. 53
Выводы 60
Глава 3. Разработка имитационной модели комбинированной ге лиоветроэнергетической установки 61
3.1. Цель моделирования. 61
3.2. Определение параметров внешней среды внутри суток 64
3.2Л. Определение интенсивности солнечной радиации 64
3.2.2. Определение скорости ветрового потока 67
3.2.3. Определение температуры окружающего воздуха. 69
33. Математическое описание тепловых процессов, протекающих при работе комбинированной гелиоветроэнергетической установки 70
3.4. Программная реализация и проверка адекватности модели. 77
Выводы. 83
Глава 4. Результаты исследования взаимосвязи доли тепловой нагрузки потребителя, замещаемой энергией солнца и ветра, с климатическими факторами и параметрами гелио- и ветроэнергетических установок 84
4.1. Исходные данные, использованные при исследовании. 84
4.2. Представление результатов моделирования в обобщенном виде и их анализ. 90
4.3. Оценка влияния различных параметров на долю тепловой нагрузки потребителя, замещаемую за счет использования солнечной и ветровой энергии . 101
4.4. Разработка схемы комбинированной гелиоветроэнергетической установки для горячего водоснабжения 109
Выводы 117
Глава 5. Технико-экономическое обоснование основных параметров гелио-, ветро- и комбинированных гелиоветроэнергетических установок 119
5.1. Методика оценки экономической эффективности использования солнечной и ветровой энергии для получения тепла. 119
5.2. Оптимизация основных параметров гелио-, ветро- и комбинированных гелиоветроэнергетических установок ,.126
5.3. Методика расчета систем теплоснабжения, основанных на гелио-и ветроэнергетических установках.. 137
5.3.1. Расчет и выбор основных параметров. 138
5.3.2. Расчет энергоэкономических показателей. 139
5.3.3. Выбор наиболее эффективного варианта теплоснабжения с использованием солнечной и ветровой энергии. 140
5.4. Рекомендации по сооружению и размещению отдельных элементов гелио- и ветроэнергетических установок 141
5.4.1. Рекомендации по гелиоэнергетическим установкам. 142
5.4.2. Рекомендации по ветроэнергетическим установкам 143
Выводы 145
Основные выводы. 146
Список использованной литературы
- Состояние и перспективы развития гелио- и ветроэнергетики в мире и России
- Определение корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией
- Математическое описание тепловых процессов, протекающих при работе комбинированной гелиоветроэнергетической установки
- Оценка влияния различных параметров на долю тепловой нагрузки потребителя, замещаемую за счет использования солнечной и ветровой энергии
Введение к работе
Актуальность темы. Возрастающие потребности сельского хозяйства в энергоресурсах и рост цен на органическое топливо в сочетании с аварийным состоянием электрических сетей и оборудования, а также негативным воздействием традиционных энергетических объектов на окружающую среду вызывает необходимость в поиске альтернативных источников энергии.
Одним из путей решения данной задачи является использование в системе энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей солнечной и ветровой энергии.
Исследователями отмечается, что наиболее целесообразным направлением использования солнечной и ветровой энергии в сельском хозяйстве является получение тепла, поскольку полнее используется потенциальная энергия этих Источников, и не требуются сложные и дорогие преобразующие устройства. Однако информации, позволяющей оценить влияние основных параметров и условий эксплуатации гелио-, ветро- и комбинированных гелиоветроэнергети-ческих установок (ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ) на эффективность применения солнечной и ветровой энергии для получения тепла, недостаточно.
Работа выполнена в соответствии с федеральной программой «Создание техники и энергетики нового поколения, формирование эффективной инженерно-технической инфраструктуры агропромышленного комплекса» 2001-2005 гг.
Цель работы: повышение эффективности использования солнечной и ветровой энергии для теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей путем оптимизации основных параметров РЭУ, ВЭУ и КГВЭУ.
Задачи исследования:
Установить взаимосвязь между энергетическими характеристиками ветрового потока и солнечной радиации в климатических условиях Челябинской области.
Определить зависимость доли тепловой нагрузки потребителя- замещаемой энергией солнца и ветра, от технических показателей ГЭУ и ВЭУ, а также
гелио- и ветроэнергетических ресурсов района. .
Разработать схему КГВЭУ, обеспечивающую эффективное использование солнечной и ветровой энергии для получения тепловой энергии.
Определить оптимальные значения основных параметров ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ в зависимости от их удельной стоимости, затрат на топливо, гелио- и ветроэнергетических ресурсов района и тепловой нагрузки потребителя;
Объект исследования: энергоустановки, основанные на использовании солнечной и ветровой энергии.
Предмет исследования: закономерности, связывающие оптимальные значения основных параметров ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ с их удельной стоимостью, затратами на топливо, гелио- и ветроэнергетическими ресурсами района и тепловой нагрузкой потребителя.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:
Впервые установлена взаимосвязь между энергетическими характеристиками ветрового потока и солнечной радиации в условиях Челябинской области на основе данных многолетних синхронных наблюдений за продолжительностью солнечного сияния и скоростью ветра.
Разработана имитационная модель КГВЭУ, позволяющая исследовать режим работы как отдельно, так и совместно применяемых ГЭУ и ВЭУ.
Получена аналитическая зависимость для расчета доли тепловой нагрузки потребителя, замещаемой энергией солнца и ветра.
Разработана схема КГВЭУ для горячего водоснабжения, новизна которой защищена патентом Российской Федерации.
Установлены зависимости оптимальных значений основных параметров ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ от их удельной стоимости, затрат на топливо, гелио- и ветроэнергетических ресурсов района и тепловой нагрузки потребителя.
Практическая значимость:
На основе результатов диссертационной работы разработаны практические рекомендации по выбору основных параметров ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ, внедренные в ЗАО «Челябинскагропромэнерго». Результаты диссертационной ра-
7 боты используготся в учебной дисциплине «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» для студентов Челябинского ГАУ.
Апробация работы. Основные положения работы обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях Челябинского ГАУ в период с 2002 по 2004 годы, на конференции молодых ученых в Тюменской ГСХА в 2002 году, на 3-й и 4-Й Международных научно-технических конференциях в ГНУ ВИЭСХ (г. Москва).
Публикации. По теме диссертационной работы имеется десять публикаций, в том числе патент Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка литературы из 131 наименований и 8 приложений. Основное содержание работы изложено на 159 страницах, содержит 53 рисунка и 21 таблицу.
Состояние и перспективы развития гелио- и ветроэнергетики в мире и России
Использование солнечной энергии получило ощутимое распространение во многих странах мира благодаря таким ее положительным качествам, как во-зобновляемость, почти повсеместная распространенность и экологическая чистота.
Как известно» имеется три основных направления использования солнечной энергии: прямое преобразование солнечной энергии в электроэнергию, преобразование солнечной энергии в тепло и преобразование солнечной энергии в электрическую по термодинамическому циклу (солнечные термодинамические станции). Наибольшее распространение в мире получили первые два направления, поэтому остановимся только на них.
Фотоэнергетика. На сегодняшний день суммарная установленная мощность фотоэлектрических преобразователей в мире достигла 500 МВт и с каждым годом увеличивается [80]. В 2000 году производство солнечных батарей составило 260 МВт. К 2005 году ожидается увеличение производства в 2,5 раза, а к 2010 году предполагается его утроение. В таблице 1.4 представлена динамика производства фотоэлектрических модулей в мире, начиная с 1975 года и заканчивая прогнозом до 2010 года.
За последние 50 лет произошло значительное снижение удельной стоимости фотоэлектрических модулей. Если в 1950 году их удельная стоимость составляла 1000 дол./Вт, сейчас она находится на уровне 4-5 дол./Вт (таблица 1.6). Это огромный прогресс, однако, удельная стоимость еще высока и это обстоятельство сдерживает развитие энергетики на солнечных фотоэлектрических модулях.
Во многих странах мира намечаются н проводятся грандиозные правительственные программы стимулирования развития фотоэнергетики, однако особые усилия в этой области прилагают в Японии, США и Германии.
В: Японии согласно национальной программе «70000 солнечных крыш», начиная с 1994 года, ведется строительство сетевых фотоэлектрических станций на крышах жилых домов. В рамках утвержденной правительством схемы финансирования энергетических проектов с использованием фотоэлектрических станций частным покупателям предлагается субсидирование расходов на покупку системы в размере 35 — 50 %. Благодаря этому в настоящее время установленная мощность фотоэлектрических станций в Японии составляет около 80 МВт [89].
В США с 1997 года действует программа «Миллион солнечных крыш», в рамках которой планируется установить солнечные энергосистемы на крышах одного миллиона муниципальных и частных домов. Реализация программы идет при активной поддержке правительства США, и уже сейчас установленная мощность фотоэлектрических преобразователей достигла 60 МВт [89] Правительством Германии были обеспечены механизмы стимулирования развития фотоэнергетики в стране. В соответствии с немецким проектом «1000 солнечных крыш», в дальнейшем сменившимся на проект «2000 крыш», были установлены фотоэлектрические преобразователи общей мощностью порядка 50 МВт. Субсидирование проектов в некоторых землях доходило до 70 % [89].
В России, несмотря на имеющийся в этой области научно-технический и промышленный потенциал, фотоэлектрические установки не имеют сколь-нибудь ощутимого распространения. Суммарная установленная мощность фотоэлектрических систем в нашей стране составляет около 0,5 МВт [7].
Тем не менее, работы по развитию данной отрасли энергетики ведутся. В; России разработана оригинальная технология изготовления фотопреобразователей с КПД до 16 % и осуществлено ее внедрение в опытно-промышленное производство на фирме «Солнечный ветер» (г. Краснодар). Технико-экономические показатели изготавливаемых фотопреобразователей соответствуют лучшим мировым образцам. Одновременно начато внедрение этой технологии в ЗАО ОКБ завода «Красное знамя» (г. Рязань). Там под руководством Российского центра солнечной энергии «Интерсоларцентр» (г. Москва) разработан проект организации широкомасштабного производства кремния, кремниевых солнечных элементов и модулей общим объемом до 2 МВт в год [74].
Несомненно, фотоэнергетика получит дальнейшее развитие, как в мире, так ив России во многом благодаря следующим своим качествам: - фотоэлектричество является экологически чистым источником энергии; - сырьевая база фотоэнергетики (кремний) практически неисчерпаема, содержание кремния в земной коре превышает запасы урана в 100 тысяч раз; - фотоэлектрические преобразователи обладают высокими эксплуатационными качествами: долговечность (25-30 лет), высокая надежность из-за отсутствия вращающихся частей и полная автоматизация.
Солнечная тепловая энергетика. Наибольшее распространение в мире получило преобразование солнечной энергии в тепло невысокого потенциала, достаточного, однако, для горячего водоснабжения и отопления. Это объясняется тем, что КПД преобразования солнечной энергии в тепло выше, чем КПД преобразования солнечной энергии в электричество. Кроме того, преобразование солнечной энергии в тепло реализуется с помощью простых, а, следовательно, и относительно дешевых технических устройств.
Определение корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией
Известно, что ветер в приземном слое образуется вследствие неравномерного нагрева земной поверхности Солнцем [104]. Исходя из этого, нами была выдвинута гипотеза о существовании тесной корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией [98].
Для оценки тесноты корреляционной связи между двумя названными возобновляемыми источниками энергии необходимо знать их интегральные величины за одни и те же интервалы времени (например, сутки или месяц), Эти величины можно без труда получить, если имеются данные синхронных наблюдений за суммарной солнечной радиацией и скоростью ветра.
Обычно регистрацию указанных величин осуществляют районные метеорологические станции. На территории Челябинской области расположено около шестнадцати метеорологических станций. Все они ведут наблюдения за скоростью ветра, но ни одна из них не регистрирует величину суммарной солнечной радиации. Однако все метеостанции регистрируют косвенную характеристику солнечной радиации - продолжительность солнечного сияния, которая, как известно, широко используется для прогнозирования величины солнечной радиации там, где не ведутся актинометрические наблюдения [14, 81, 93]. Поэтому для проверки выдвинутой нами гипотезы и установления режима совместного поступления солнечной и ветровой энергии в условиях Челябинской области в качестве исходной информации вполне обоснованно могут быть использованы данные синхронных наблюдений за продолжительностью солнечного сияния и скоростью ветра.
С этой целью с использованием второго способа получения комплексных климатических показателей (см. раздел 2.1), были обработаны десятилетние ряды синхронных наблюдений за указанными величинами двух характерных метеостанций Кизильское и Челябинск. Выбор этих пунктов наблюдения обоснован тем, что они расположены в зонах, признанных наиболее целесообразными для ветроиспользования (см. главу 1). Так, станция Кизильское расположена во второй ветровой зоне, а станция Челябинск — в третьей.
В результате обработки наблюдений нами для каждого месяца года были сформированы таблицы условной повторяемости различных интервалов скоростей ветра на высоте 10 метров над уровнем земли (см. приложение 2). В каждой строке таблицы представлена повторяемость скоростей ветра, соответствующая определенному интервалу продолжительности солнечного сияния, или, другими словами, — условная повторяемость скоростей ветра. В таблицах также приведена повторяемость изучаемых метеоэлементов в отдельности (без учета связи между ними). Сравнение повторяемостей отдельных интервалов скоростей ветра за месяц с повторяемостями, приведенными в [65], показывает, что они мало отличаются между собой (см. таблицы 2.1 - 2.2). Это вполне очевидно, так как выборка была сделана из одной и той же генеральной совокупности.
С целью оценки тесноты связи между отдельными интервалами продолжительности солнечного сияния и скорости ветра по формуле (2.3) были рассчитаны коэффициенты качественной корреляции. Результаты расчетов показали, что значение данного коэффициента не превышает 0,2, а в большинстве случаев -0,1. Столь малые значения коэффициентов качественной корреляции говорит о том, что между отдельными интервалами изучаемых величин статистическая связь слаба. Это можно объяснить значительной изменчивостью скорости ветра в течение суток, а, следовательно, маловероятностью сочетания ее какого-либо интервала с определенным интервалом продолжительности солнечного сияния.
Для определения корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией были использованы косвенные характеристики этих источников -продолжительность солнечного сияния и средний куб скорости ветра. Возможность использования указанных характеристик для проверки выдвинутой нами гипотезы обосновывается тем, что величина солнечной энергии, поступившей за определенный период времени, пропорциональна продолжительности солнечного сияния [65, 81, 93], а величина ветровой энергии за этот же период времени — среднему кубу скорости ветра [65, 104, 105].
Поскольку средний куб скорости ветра косвенно характеризует количество поступившей ветровой энергии, а продолжительность солнечного сияния — количество поступившей солнечной энергии, эти характеристики названы энергетическими характеристиками ветрового потока и солнечной радиации соответственно.
В таблице 2.3 представлены результаты расчета коэффициентов корреляции и корреляционных отношений между энергетическими характеристиками ветрового потока и солнечной радиации внутри каждого месяца года. В качестве исходной информации при расчете энергетических характеристик были использованы данные таблиц условной повторяемости скоростей ветра (приложение 2).
Математическое описание тепловых процессов, протекающих при работе комбинированной гелиоветроэнергетической установки
Изучение литературы, посвященной использованию солнечной и ветровой энергии в системах теплоснабжения, позволило установить, что при работе энергоустановок, основанных на этих источниках, протекают два основных тепловых процесса — разогрев солнечных коллекторов до рабочей температуры и нагрев воды в баке-аккумуляторе. Для математического описания этих процессов в качестве расчетной принята схема КГВЭУ, представленная на рисунке 3.1 и позволяющая исследовать режим работы как отдельно, так и совместно применяемых ГЭУ и ВЭУ. Данная схема нашла наибольшее применение, так как отличается сравнительной простотой и надежностью в эксплуатации [1, 54, 66];. f-o U Рисунок 3.1 - Принципиальная схема для расчета ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ: Г.— солнечные коллекторы; 2 — насос; 3 — теплообменник; 4 — электронагреватель; 5 - бак-аккумулятор; 6 - ветроэнергетическая установка
Схема работает следующим образом. С началом воздействия солнечной радиации начинается процесс разогрева солнечных коллекторов до температуры, равной температуре воды в баке-аккумуляторе. После этого начинается циркуляция теплоносителя в гелиоконтуре под действием разности гидростатических давлений или насоса. При этом энергия солнечного излучения преобразуется в тепло и передаётся в бак-аккумулятор через теплообменник или путём непосредственного перемешивания нагретого и нагреваемого теплоносителя. Одновременно с этим происходит преобразование кинетической энергии ветрового потока (при его наличии) в электрическую энергию, которая в баке-аккумуляторе посредством электронагревателя преобразуется в тепловую энергию. В случае достижения температуры воды в баке-аккумуляторе заданного значения, её нагрев прекращается. При этом нагрев от ГЭУ может закончиться раньше, чем от ВЭУ, если температура теплоносителя на выходе из солнечных коллекторов станет меньше температуры воды в баке-аккумуляторе.
Ниже приведены дифференциальные уравнения, описывающие тепловые процессы, протекающие при работе схемы на рисунке 3.1 и дополненные рядом ограничений, характерных для реально функционирующих установок. Данные уравнения получены на основе известных выражений и балансов теплоты, приведенных в работах [3, 10, 14, 23, 65, 104]:
Процесс разогрева солнечных коллекторов описывается дифференциальным уравнением вида =Ш[нкШат% Щ{ТК -ад/))]: где Тк - температура солнечных коллекторов, С; С„р - приведённая теплоемкость коллектора, кДж/(м2-С); /э " эф фективность переноса тепла от поглощающей пластины коллектора к теплоносителю; UL -приведенный коэффициент тепловых потерь коллектора, Вт/(м2-С); (ат) - оптический КПД коллектора; кз - коэффициент, учитывающий запылённость коллектора;, t - время, ч.
Солнечные коллектора считаются разогретыми при выполнении условия ТК ТБ, (3.7) где ТБ - температура воды в баке-аккумуляторе, С. После того, как солнечные коллектора разогрелись, ГЭУ включается в работу и совместно с В ЭУ (или без нее) участвует в процессе нагрева воды в баке-аккумуляторе. Нагрев воды в баке-аккумуляторе при совместной работе ГЭУ и ВЭУ без учета тепловых потерь описывается дифференциальным уравнением вида; F XHAtyJar) -UL{T 0)]+NB3y(t) (3.8) J7/_3 6 dt Св Б где F R - коэффициент отвода тепла в коллекторе, учитывающий влияние теплообменника на тепловую мощность ГЭУ; Аск площадь солнечных коллекторов, м-; св - удельная теплоемкость воды (св = 4,19 кДж/(кг С)); МБ— масса воды в баке-аккумуляторе, кг; №ВЭУ(0 - мощность, развиваемая ВЭУ, Вт; /-время, ч.
Температура воды в баке-аккумуляторе при работе только ГЭУ определяется также по уравнению (3.8), но без учета величины NB3y(t) dt где f-время, ч.; при работе только ВЭУ СВМБ. (3.9) (3.10) dt dT y,6Nmy(t) свМБ где t- время, ч. (3.11) баке Величина F R зависит от схемы присоединения солнечных коллекторов к баку-аккумулятору [14]. В случае со скоростным теплообменником F R определяется по формуле
Оценка влияния различных параметров на долю тепловой нагрузки потребителя, замещаемую за счет использования солнечной и ветровой энергии
Как было сказано выше, одним из достоинств применения безразмерных комплексов X и Ь является возможность получения множества частных зависимостей, отражающих влияние того или иного параметра на коэффициент замещения систем теплоснабжения, основанных на ГЭУ и ВЭУ, причем даже тех параметров, значения которых при моделировании не изменялись. Это позволит дать практические рекомендации; по выбору отдельных параметров ГЭУ, ВЭУ и КГВЭУ, а также выявить пути повышения эффективности использования солнечной и ветровой энергии.
Для оценки влияния различных параметров на коэффициент замещения названных установок достаточно рассмотреть отдельно ГЭУ и ВЭУ. Рассматривать КГВЭУ не имеет смысла, поскольку ее характеристики в полной мере определяются характеристиками ГЭУ и ВЭУ.
К настоящему времени выполнено достаточно много работ, в которых, так или иначе, оценивалось влияние различных параметров на энергетические характеристики ГЭУ и ВЭУ. Например, в работах [85, 88, 93] оценено влияние угла наклона солнечных коллекторов на тепл производительность ГЭУ и установлено его оптимальное значение. В работах [2, 3] определены оптимальные соотношения между площадью теплообменника и площадью солнечного коллектора при использовании двухконтурных схем ГЭУ. В работе [104] установлено влияние минимальной и расчетной скоростей ветра на удельную мощность ветроэнергетического агрегата, которую можно получить при различных среднегодовых скоростях ветра.
С точки зрения конечного потребителя не все параметры ГЭУ и ВЭУ могут быть свободно выбраны, как это можно сделать, например, с площадью солнечных коллекторов и диаметром ветроколеса. К таким параметрам относятся удельная теплоемкость солнечного коллектора, коэффициент использова ния энергии ветра, коэффициент полезного действия ВЭУ и т.п. Проводить оценку влияния таких параметров на коэффициент замещения ГЭУ и ВЭУ не имеет большого смысла, поскольку они характеризуют лишь техническое совершенство различных элементов названных установок и закладываются на стадии разработки конструкций этих элементов.
Ниже проведен анализ влияния только тех параметров, которые могут быть целенаправленно выбраны потребителем, либо ранее оценка влияния данных параметров на коэффициент замещения ГЭУ и ВЭУ не проводилась. Анализ влияния названных параметров на коэффициент замещения проводился с использованием зависимости (4Л1).
На рисунке 4.11 представлены примеры зависимости годового коэффициента замещения ГЭУ от площади AQK при использовании различных типов солнечных коллекторов. Зависимости построены при следующих условиях: Нк = 1500 кВтч/м2, QT = 2000 кВт-ч, G = 0,015 кг/(с-м2), .$; = 0,12 м2/м2, кто .= 300 Вт/(м2-С).
Из анализа зависимостей на рисунке 4.11 следует, что увеличение площади Аск сопровождается непропорциональным ростом коэффициента замещения и чем больше ее величина, тем меньшее влияние она оказывает на коэффициент замещения ГЭУ. Так, например, если изменение площади коллектора с 1 до 2 м позволяет повысить коэффициент замещения на 60-70 %, то изменение дан-ного параметра с 2 до 3 м позволяет повысить величину последнего только на 25-30 %. Это объясняется тем, что с увеличением площади солнечных коллекторов в них резко возрастают тепловые потери и вырабатывается количество теплоты, превышающее тепловую нагрузку потребителя.
Из рисунка 4.11 также видно, что применение более совершенных в теплотехническом отношении коллекторов не приводит к существенному росту коэффициента замещения. Сравнение коллекторов с одинарным и двойным остеклением при прочих равных условиях показывает, что переход от коллекторов первого типа к коллекторам второго типа способствует повышению коэффициента замещения всего на 5-Ю %. В то время как удельная стоимость солнечного коллектора возрастает на 40-50 % [14].
Таким образом, в условиях Челябинской области в применении коллекторов с двойным остеклением нет большого смысла, поскольку экономия топлива, достигаемая в этом случае, не покрывает дополнительные затраты, связанные с усложнением конструкции коллектора.
Производительность гелиоустановки в значительной степени зависит от удельного расхода теплоносителя через солнечный коллектор. В работе [2] рекомендуется слишком большой диапазон этого параметра, составляющего 0,0027...0,011 кг/(с м2), что затрудняет принятие конкретного решения относительно его значения. В связи с этим необходимо уточнить значения удельного расхода теплоносителя применительно к условиям Челябинской области.
На рисунке 4.12 показаны примеры зависимости коэффициента замещения ГЭУ, выполненной по двухконтурвой схеме, от параметра G . При по-строении зависимостей были приняты следующие условия: Нк 1500 кВт ч/м , QT = 2000 кВт-ч, ЛСк= 1 м2 S = 0,12 м2/м2, km = 300 BT/(M2-G).
