Введение к работе
-.її -
і;:''1,,. Актуальность тепы. Увеличение объемов потребления органического и'лдерного топлива сопровождается обострением экологических проблем и требует ускоренного развития альтернативных источников энергии.
Жилищно-коммунальное хозяйство является крупнейшим после промышленности потребителем топливно-энергетических ресурсов. Расход топлива на отопление, вентиляцию и.горячее водоснабжение лилых и обществен--ных зданий составляет более 30 млн.тонн в условном исчислении с ежегодным возрастанием расхода в среднем на 3 процента. Важнейшим направлением экономии органического топлива в жилищно-коммунальном хозяйстве является использование гелиосистем теплоснабжения.
Одной из актуальных проблем в области гелиосистем теплоснабжения является создание эффективного коллектора солнечной энергии, имеющего более высокий по сравнению с применяемыми КПД, обеспечивающего возможность получения теплоносителя с более высокими параметрами, технологичного в изготовлении и надежного в эксплуатации. Такие коллектора могут найти широкое применение не только в гелиосистемах теплоснабжения, но и при производстве машинного холода. Работы в направлении разработки высокоэффективных коллекторов и установок с их применением выполнялись под руководством д.т.н., проф. Тарнижевскбго В.В., д.т.н., проф. Журавленко В.Я., к.т.н., Ферта Л.Р., к.т.н. Гухман Г.А.
В диссертации главное внимание уделено разработке коллекторов солнечной энергии с вакуумной и воздушной изоляцией, отвечающих изложенным требованиям. Работа выполнена в соответствии с планом НИР КЖИ 10 программе ГКНТ и АН СССР 0.01.08 "Разработать и широко использовать-эрогрессивные технологии преобразования солнечной, геотермальной, вет-эовой энергии и биомассы для более полного вовлечения возобновляемых істочников энергии в топливно-энергетический баланс страны".
Цель работы. Целью работы является исследование процессов лучис-?о-конвективного теплообмена в замкнутых системах с воздушной и ва-;уумной изоляцией; разработка на этой-базе коллекторов солнечной энергии и методики их расчета; исследование теплотехнических характеристик юллектороа и разработка методики расчета гелиосистем с их применением.
Задачи исследования. Основными задачами исследований является:
теоретическое и экспериментальное исследование процессов тепло-гередячи в трубчатом коллекторе солнечной энергии с воздушной и ва-:у.умной изоляцией;
разработка конструкции высокоэффективного трубчатого коллекто-а солнечней энергии;
экспериментальное исследование теплотехнических характеристик трубчатого коллектора солнечной энергии с воздушной и вакуумной изоляцией;
разработка инженерной методики расчета гелиосистемы теплоснабжения с учетом нагрузки потребителя.
Научная новизна работы.
-
Проведено экспериментальное исследование лучисто-конвективного теплообмена в коллектора солнечной энергии с воздушной и вакуумной изоляцией. Получены опытные данные по температурам поглощающего элемента и прозрачного покрытия.
-
Изучено влияние вакуумной и воздушной изоляции на теплообмен поглощающего элемента коллектора с окружающей средой. Получены опытные данные по параметрам вакуумной и воздушной изоляции.
-
Выполнено математическое описание процессов теплообмена в коллекторе солнечной энергии с воздушной и вакуумной изоляцией.
-
Разработана методика расчета гелиосистем теплоснабжения с использованием коллекторов солнечной энергии с воздушной и вакуумной изоляцией.
Выносится на защиту: ' '
1. Результаты теоретического и экспериментального исследова
ния лучисто-конвективного теплоо^бвдна в коллекторе солнечной энер
гии с вакуумной и воздушной изоляцией:
а) результаты экспериментальных исследований процессов тепло-
переноса в трубчатом коллекторе солнечной энергии с вакуумной и
воздушной изоляцией;
б) математическое описание процессов теплопереноса, происхо- .
дящих в коллекторе солнечной энергии .с вакуумной и воздушной изо
ляцией.
-
Результаты экспериментального исследования теплотехнических характеристик трубчатого коллектора солнечной энергии с вакуумной и воздушной изоляцией.
-
Результаты-исследований гелиосистемы теплоснабжения с трубчатым коллектором солнечной энергии и методика инженерного расчета гелиосистем теплоснабжения с коллекторами солнечной энергии
с вакуумной и воздушной изоляцией.
Практическая ценность работы. Практическая ценность работы -заключается в разработке коллектора солнечной энергии с вакуумной и воздушной изоляцией (а.с. 1562627), обеспечивающего за счет увеличения КПД экономно топливно-энергетические ресурсов, а такяе
лэтодаки инженерного расчета и проектирования гелиосистем теплоснабжения с такими коллекторами.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в проекте гелиосистемы отопления ангара ремонтно-ме-ханического завода в г.Симферополе, а также институтом КиевЗНИИЭП при разработке и проектировании гелиосистем теплоснабжения и гелиотехнического оборудования. Данные исследований используются в учебной процессе при проведении занятий по курсу теплоснабжение.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано II работ, в той числа одно авторское свидетельство. Основные результаты работы долокены на конференции молодых ученых в ЙТТФ АН УССР в г. Киеве в 1988 г. и на шести научно-практических конференциях КИСЙ 1987-1992 гг.
Структура и объем работы. Диссертация, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из I3S наименования и четырех приложений. Текст изложен на 138 машинописных страницах, включая 7 таблиц и 35 рисунков.
