Päikeseküte. Päikeseküttesüsteem. Võrrelge tavalise küttesüsteemiga

Aktiivsete soojusvarustussüsteemide põhielemendiks on päikesekollektor (SC).Kaasaegses madala temperatuuriga süsteemid soojusvarustussüsteemid (kuni 100 °C), mida kasutatakse päikeseenergia muundamiseks madala kvaliteediga soojuseks kuuma veevarustuse, kütmise ja muude termiliste protsesside jaoks, kasutavad nn lamekollektorit, mis on päikeseenergia absorber, mille kaudu jahutusvedelik ringleb. ; konstruktsioon on tagant soojusisoleeritud ja eest klaasitud.

Kõrgtemperatuurilistes soojusvarustussüsteemides (üle 100 °C) kasutatakse kõrge temperatuuriga päikesekollektoreid. Praegu on neist efektiivseim kontsentreeriv päikesekollektor Luza, mis on paraboolne süvend, mille keskel on must toru, millele on koondunud päikesekiirgus. Sellised kollektorid on väga tõhusad juhtudel, kui on vaja luua temperatuuri tingimusedüle 100 °C tööstuses või aurutootmises elektrienergiatööstuses. Neid kasutatakse mõnes California päikesesoojuselektrijaamas; Põhja-Euroopa jaoks ei ole need piisavalt tõhusad, kuna nad ei saa kasutada hajutatud päikesekiirgust.

Maailma kogemus. Austraalias kulub alla 100°C vedelike peale panemiseks umbes 20% kogu tarbitavast energiast. On leitud, et selleks, et tagada soe vesi 80% maapiirkondade elamutest 1 inimesele vajavad 2 ... 3 m2 päikesekollektori pinda ja veepaaki mahuga 100 ... 150 liitrit. Väga nõutud on paigaldised pindalaga 25 m2 ja boileriga 1000...1500 liitrit, mis tagavad sooja veega 12 inimesele.

Ühendkuningriigis katavad maapiirkondade elanikud oma soojusenergia vajadused 40–50% võrra, kasutades päikesekiirgust.

Saksamaal Düsseldorfi lähedal asuvas uurimisjaamas katsetati aktiivset päikeseenergia veekütteseadet (kollektori pindala 65 m2), mis võimaldab saada aastas keskmiselt 60% vajaminevast soojusest ning 80 ... 90% aastas. suvi. Saksamaal saab 4-liikmeline pere end täielikult soojaga varustada, kui on olemas energiakatus pindalaga 6...9 m2.

Kõige laiemalt soojusenergia Päikest kasutatakse kasvuhoonete kütmiseks ja neisse kunstliku kliima loomiseks; Šveitsis on katsetatud mitmeid võimalusi päikeseenergia kasutamiseks selles suunas.

Saksamaal (Hannoveris) Tehnoloogia-, Aiandus- ja Põllumajandusinstituudis uuritakse kasvuhoone juurde paigutatud või selle konstruktsiooni sisseehitatud päikesekollektorite, aga ka kasvuhoonete endi kasutamist päikesekollektorina toonitud vedeliku abil. mis läbib kasvuhoone topeltkatte ja soojendab päikesekiirgust Uurimistulemused on näidanud, et Saksamaa kliimatingimustes ei rahulda aastaringselt ainult päikeseenergiat kasutav küte soojusvajadust täielikult. Kaasaegsed päikesekollektorid Saksamaal suudavad vastata põllumajanduse vajadustele soe vesi suvel 90%, talvel 29...30% ja üleminekuperioodil - 55...60%.

Aktiivsed päikeseküttesüsteemid on enim levinud Iisraelis, Hispaanias, Taiwanis, Mehhikos ja Kanadas. Ainuüksi Austraalias on enam kui 400 000 kodus päikeseenergiaga veesoojendid. Iisraelis on enam kui 70% kõigist ühepereelamutest (umbes 900 000) varustatud päikesekollektoriga päikeseveeboileritega. kogupindalaga 2,5 mln m2, mis annab võimaluse aastaseks kütusesäästuks ca 0,5 mln toe.

Lameda SC struktuuri paranemine toimub kahes suunas:

• uute mittemetalliliste konstruktsioonimaterjalide otsimine;
• kõige kriitilisema absorber-läbipaistva elemendi koostu optotermiliste omaduste parandamine.

Nbsp; ARVUTUS Päikesesoojuskollektoreid kasutavad soojusvarustussüsteemid Arveldus- ja graafiliste tööde teostamise juhend eriala igat liiki õppevormide õpilastele Elektrijaamad, mittetraditsioonilistel ja taastuvatel energiaallikatel põhinevad elektrijaamad ARVESTUS Päikesesoojuskollektoreid kasutavad soojusvarustussüsteemid: metoodilised juhendid arveldus- ja graafiliste tööde läbiviimiseks eriala kõigi õppevormide üliõpilastele Elektrijaamad, mittetraditsioonilistel ja taastuvatel energiaallikatel põhinevad elektrijaamad / AV SISU 1. TEOREETILISED SÄTTED 1.1. Lamepäikesekollektori konstruktsioon ja peamised omadused 1.2. Päikese soojusvarustussüsteemide põhielemendid ja skemaatilised skeemid 2. PROJEKTEERIMISETAPID 3. HOONEKÜTTE SOOJUSE ARVUTAMINE 3.1. Põhisätted 3.2. Ülekandesoojuskadude määramine 3.3. Soojuskulu määramine ventilatsiooniõhu soojendamiseks 3.4. Soojuskulude määramine sooja veevarustuseks 4. PÄIKESE SOOJUSVARUSTUSSÜSTEEMI ARVUTUS BIBLIOGRAAFIA TEOREETILISTE SÄTTED

Lamepäikesekollektori disain ja peamised omadused

Tasapinnaline päikesekollektor (SC) on päikesekütte- ja soojaveesüsteemide põhielement. Selle tööpõhimõte on lihtne. Suurema osa kollektorile langevast päikesekiirgusest neelab pind, mis on päikesekiirguse suhtes "must". Osa neeldunud energiast kantakse üle kollektori kaudu ringlevale vedelikule ning ülejäänu läheb keskkonnaga soojusvahetuse tulemusena kaotsi. Vedeliku poolt ärakantav soojus on kasulik soojus, mis salvestatakse või kasutatakse küttekoormuse katmiseks.

Kollektori põhielemendid on järgmised: tavaliselt metallist neelav plaat, millel on mittepeegeldav must kate, et tagada päikesekiirguse maksimaalne neeldumine; torud või kanalid, mille kaudu vedelik või õhk ringleb ja mis on termilises kontaktis absorbeeriva plaadiga; soojusisolatsioon plaadi alumine ja külgmised servad; üks või mitu õhuvahet, mis on eraldatud läbipaistvate katetega, et isoleerida plaat ülevalt; ja lõpuks korpus, mis tagab vastupidavuse ja ilmastikukindluse. Joonisel fig. 1 on näidatud vee- ja õhusoojendi ristlõiked.

Riis. 1. Vee- ja õhujahutusvedelikega päikesekollektorite skemaatiline esitus: 1 - soojusisolatsioon; 2 - õhukanal; 3 - läbipaistvad katted; 4 - absorbeeriv plaat; 5 - plaadiga ühendatud torud.

Läbipaistev kate on tavaliselt valmistatud klaasist. Klaasil on suurepärane ilmastikukindlus ja head mehaanilised omadused. See on suhteliselt odav ja madala raudoksiidisisaldusega võib olla kõrge läbipaistvusega. Klaasi puudused on rabedus ja suur mass. Koos klaasiga saab kasutada ka plastmaterjale. Plastid on üldiselt vähem purunemisohtlikud, kerged ja märgade lehtedena odavad. Siiski ei ole see üldiselt nii ilmastikukindel kui klaas. Plastplaadi pind on kergesti kriimustatud ning paljud plastid lagunevad ja muutuvad aja jooksul kollaseks, mille tulemuseks on päikese läbilaskvus ja kahjustused. mehaaniline tugevus. Klaasi eelis plastiku ees on ka see, et klaas neelab või peegeldab kogu sellele langeva pikalainelise (soojus)kiirguse, mille neelav plaat kiirgab. Kiirgusest tingitud soojuskadu keskkonda vähendatakse seega tõhusamalt kui plastkattega, mis kannab osa pikalainelisest kiirgusest edasi.

Lamekollektor neelab nii otsest kui hajutatud kiirgust. Otsene kiirgus põhjustab päikese poolt valgustatud objekti varju. Hajuskiirgus peegeldub ja hajub pilvede ja tolmu poolt enne maapinnale jõudmist; erinevalt otsesest kiirgusest ei põhjusta see varjude teket. Lamekollektor kinnitatakse tavaliselt hoone külge. Selle suund sõltub asukohast ja aastaajast, mil päikeseelektrijaam töötab. Lamekollektor annab madala kvaliteediga soojust, mis on vajalik sooja vee ja ruumide kütmiseks.

Päikeseküttesüsteemides saab kasutada fokuseerivaid (kontsentreeruvaid) päikesekollektoreid, sh parabool- või Fresneli kontsentraatoriga kollektoreid. Enamik teravustamiskollektoreid kasutab ainult otsest päikesekiirgust. Fokuseeriva kollektori eelis võrreldes lamekollektoriga on see, et sellel on väiksem pindala, millelt soojust keskkonda kaob ja seetõttu saab selles töövedelikku soojendada rohkem. kõrged temperatuurid kui lamekollektsionäärid. Kütte ja sooja vee vajaduse jaoks on aga kõrgem temperatuur peaaegu (või üldse mitte) oluline. Enamiku kontsentreerimissüsteemide puhul peab kollektor järgima päikese asendit. Süsteemid, mis päikest ei näita, vajavad tavaliselt mitu korda aastas reguleerimist.

Eristada tuleks reservuaari hetkeomadusi (st. Sel hetkel aega, sõltuvalt selle hetke meteoroloogilistest ja töötingimustest) ja selle pikaajalist jõudlust. Praktikas töötab päikeseküttesüsteemi kollektor aastaringselt väga erinevatel tingimustel. Mõnel juhul iseloomustab töörežiimi kõrge temperatuur ja madal kollektori efektiivsus, mõnel juhul vastupidi, madal temperatuur ja kõrge efektiivsus.

Kollektori töö arvestamiseks muutuvates tingimustes on vaja kindlaks teha selle hetkeomaduste sõltuvus meteoroloogilistest ja režiimiteguritest. Kollektori omaduste kirjeldamiseks on vaja kahte parameetrit, millest üks määrab neelduva energia hulga ja teine ​​soojuskao keskkonda. Neid parameetreid saab kõige paremini määrata testidega, mis mõõdavad kollektori hetkelist efektiivsust sobivas vahemikus.

Antud ajahetkel kollektorist eemaldatav kasulik energia on kollektorplaadi poolt neeldunud päikeseenergia hulga ja keskkonda kaotatud energia hulga vahe. Peaaegu kõigi olemasolevate lamekollektorite konstruktsioonide arvutamisel rakendatav võrrand on järgmine:

kus on kollektorist ajaühikus eemaldatud kasulik energia, W; - kollektori pindala, m 2 ; - kollektorist soojuse eemaldamise koefitsient; - päikese kogukiirguse voo tihedus kollektori tasapinnal W/m 2 ; - läbipaistvate katete läbilaskvus päikesekiirguse suhtes; - kollektorplaadi neeldumisvõime päikesekiirguse suhtes; - kollektori kogu soojuskao koefitsient, W / (m 2 ° С); - vedeliku temperatuur kollektori sisselaskeava juures, °С; - ümbritseva õhu temperatuur, °C.

Igal ajal kollektorile langev päikesekiirgus koosneb kolmest osast: otsekiirgus, hajuskiirgus ja maapinnalt või ümbritsevatelt objektidelt peegelduv kiirgus, mille hulk sõltub kollektori nurgast horisondi suhtes ja nende objektide iseloomust. Kui kollektorit testitakse, siis kiirgusvoo tihedus I mõõdetuna püranomeetriga, mis on paigaldatud kollektoriga sama nurga alla, kaldenurk horisondi suhtes. Kasutatakse arvutustes f- meetod eeldab igakuise keskmise päikesekiirguse saabumise kollektori pinnale tundmist. Kõige sagedamini sisaldavad teatmeteosed andmeid igakuise keskmise kiirguse saabumise kohta horisontaalpinnal.

Kollektorplaadile mingil ajahetkel neeldunud päikesekiirguse vootihedus on võrdne langeva kiirguse vootiheduse korrutisega I, läbipaistvate katete süsteemi ülekandevõimsus t ja kollektorplaadi neeldumisvõime a. Mõlemad viimased suurused sõltuvad materjalist ja päikesekiirguse langemisnurgast (st nurgast pinna normaalse ja suuna vahel päikesekiired). Päikesekiirguse otsesed, hajusad ja peegeldunud komponendid sisenevad kollektori pinnale erinevate nurkade all. Seetõttu on optilised omadused t ja a tuleks arvutada, võttes arvesse iga komponendi panust.

Kollektor kaotab soojust erinevatel viisidel. Soojuskaod plaadilt läbipaistvatele katetele ja pealmiselt kattekihilt välisõhku tekivad kiirguse ja konvektsiooni teel, kuid nende kadude suhe esimesel ja teisel juhul ei ole sama. Soojuskaod läbi kollektori isoleeritud põhja ja külgseinte on tingitud soojusjuhtivusest. Kollektorid tuleks projekteerida nii, et kõik soojuskaod oleksid minimaalsed.

Kogukao koefitsiendi korrutis U L ja temperatuuri erinevus võrrandis (1) on neelavast plaadist tulenev soojuskadu tingimusel, et selle temperatuur on kõikjal võrdne vedeliku temperatuuriga sisselaskeava juures. Kui vedelikku kuumutatakse, on kollektorplaadi temperatuur kõrgem kui vedeliku temperatuur sisselaskeava juures. See on vajalik tingimus soojuse ülekandmiseks plaadilt vedelikule. Seetõttu on kollektori tegelik soojuskadu suurem kui toote väärtus. Kadude erinevust võetakse arvesse soojuse eemaldamise koefitsiendi abil F R.

Kogukahjumitegur U L võrdne läbipaistva isolatsiooni, kollektori põhja ja külgseinte kadude koefitsientide summaga. Hästi kavandatud kollektori puhul on kahe viimase teguri summa tavaliselt umbes 0,5–0,75 W/(m 2 °C). Läbipaistva isolatsiooni kadudegur sõltub imava plaadi temperatuurist, läbipaistvate katete arvust ja materjalist, plaadi mustuse astmest spektri infrapunases osas, ümbritsevast temperatuurist ja tuule kiirusest.

Võrrand (1) on mugav päikeseenergia süsteemide arvutamiseks, kuna kollektori kasuliku energia määrab sisselaskeava vedeliku temperatuur. Soojuskadu keskkonda sõltub aga neeldumisplaadi keskmisest temperatuurist, mis on alati kõrgem sisselasketemperatuurist, kui vedelikku kuumutatakse kollektorit läbides. Soojuse hajumise koefitsient F R võrdub tegeliku kasuliku energia suhtega, kui vedeliku temperatuur kollektoris tõuseb voolu suunas, kasulikku energiasse, kui kogu neelava plaadi temperatuur on võrdne vedeliku temperatuuriga sisselaskeavas.

Koefitsient F R sõltub vedeliku voolust läbi kollektori ja neelava plaadi konstruktsioonist (paksus, materjali omadused, torudevaheline kaugus jne) ning on peaaegu sõltumatu päikesekiirguse intensiivsusest ning neelava plaadi ja keskkonna temperatuuridest.

Päikeseküttesüsteemide põhielemendid ja skemaatilised diagrammid

Päikeseküttesüsteemid (või päikesejaamad) võib jagada passiivseteks ja aktiivseteks. Kõige lihtsamad ja odavamad on passiivsüsteemid ehk "päikesemajad", mis kasutavad päikeseenergia kogumiseks ja jaotamiseks hoone arhitektuurseid ja ehituslikke elemente ega vaja lisavarustus. Enamasti hõlmavad sellised süsteemid lõunapoolset mustaks muutunud hooneseina, millest mõnel kaugusel asub läbipaistev kate. Seina ülemises ja alumises osas on avad, mis ühendavad seina ja läbipaistva katte vahelist ruumi hoone sisemahuga. Päikesekiirgus soojendab seina: seina pesev õhk soojeneb sellest ja siseneb ülemise ava kaudu hoone ruumidesse. Õhuringluse tagab kas loomulik konvektsioon või ventilaator. Vaatamata passiivsete süsteemide mõningatele eelistele kasutatakse aktiivseid süsteeme peamiselt spetsiaalselt paigaldatud päikesekiirguse kogumise, salvestamise ja jaotamise seadmetega, kuna need süsteemid parandavad hoone arhitektuuri, suurendavad päikeseenergia kasutamise efektiivsust ja võimaldavad ka suuremat kontrolli päikesekiirguse üle. soojuskoormus ja kasutusala laiendamine. Igal juhul määratakse aktiivse päikeseküttesüsteemi elementide valik, koostis ja paigutus klimaatilised tegurid, objekti tüüp, soojustarbimise režiim, majandusnäitajad. Nende süsteemide spetsiifiline element on päikesekollektor; rakendatud elemente, nagu soojusvahetid, akud, üleliigsed soojusallikad, sanitaartehnilised seadmed, kasutatakse tööstuses laialdaselt. Päikesekollektor tagab päikesekiirguse muundamise soojuseks, mis kantakse üle kollektoris ringlevale kuumutatud jahutusvedelikule.

Lisaks ülalkirjeldatud põhielementidele võivad päikeseküttesüsteemid sisaldada pumpasid, torustikke, mõõteriistade ja automaatikasüsteemi elemente jne. Erinevad kombinatsioonid Nende elementide kasutamine toob kaasa laia valiku päikeseküttesüsteemide oma omaduste ja kulude poolest. Päikesepaigaldiste kasutamisest lähtuvalt saab lahendada elamute, administratiivhoonete, tööstus- ja põllumajandusobjektide kütte, jahutuse ja sooja veevarustuse probleemid.

Päikesejaamad liigitatakse järgmiselt:

1) kokkuleppel:

Kuuma veevarustussüsteemid;

Küttesüsteemid;

Kombineeritud soojus- ja külmavarustusseadmed;

2) vastavalt kasutatud jahutusvedeliku tüübile:

Vedelik;

Õhk;

3) töö kestuse järgi:

Aastaringselt;

Hooajaline;

4) vastavalt skeemi tehnilisele lahendusele:

Üheahelaline;

Kaheahelaline;

Mitme ahelaga.

Päikeseküttesüsteemides kõige sagedamini kasutatavad soojusülekandevedelikud on vedelikud (vesi, etüleenglükooli lahus, orgaaniline aine) ja õhku. Igal neist on teatud eelised ja puudused. Õhk ei jäätu, ei tekita suuri probleeme seoses lekete ja seadmete korrosiooniga. Kuid õhu madala tiheduse ja soojusmahtuvuse tõttu on mõõtmed õhupaigaldised, energiatarve jahutusvedeliku pumpamiseks on suurem kui vedelsüsteemide puhul. Seetõttu eelistatakse enamikus töötavates päikeseküttesüsteemides vedelikke. Eluaseme ja kommunaalteenuste jaoks on peamine jahutusvedelik vesi.

Kui päikesekollektorid töötavad negatiivse välistemperatuuriga perioodidel, on vaja kasutada jahutusvedelikuna antifriisi või vältida jahutusvedeliku külmumist mingil viisil (näiteks vee õigeaegse tühjendamise, soojendamise, päikesekollektori isoleerimisega) .

Väikeseid kaugeid tarbijaid varustavad väikese võimsusega päikeseküttesüsteemid töötavad sageli jahutusvedeliku loomuliku ringluse põhimõttel. Veepaak asub päikesekollektori kohal. See vesi juhitakse SC alumisse ossa, mis asub teatud nurga all, kus see hakkab soojenema, muudab tihedust ja tõuseb raskusjõu toimel mööda kollektorikanaleid. Seejärel siseneb see paagi ülemisse ossa ja selle koha kollektoris võtab selle alumisest osast külm vesi. Loomuliku tsirkulatsiooni viis on kehtestatud. võimsamas ja tootlikud süsteemid Vee tsirkulatsiooni päikesekollektori ahelas tagab pump.

Päikeseküttesüsteemide skemaatilised diagrammid, mis on esitatud joonisel fig. 2, 3 võib jagada kahte põhirühma: avatud või otsevooluahela järgi töötavad paigaldised (joonis 2); suletud ahelas töötavad paigaldised (joonis 3). Esimese rühma paigaldistes juhitakse jahutusvedelik päikesekollektoritesse (joonis 2 a, b) või päikesekontuuri soojusvahetisse (joonis 2 c), kus see soojendatakse ja suunatakse kas otse tarbijale või mahutisse. Kui soojuskandja temperatuur päikesejaama järel on alla seatud taseme, soojendatakse soojuskandjat varusoojusallikas. Vaatlusaluseid skeeme kasutatakse peamiselt tööstusrajatistes, pikaajalise soojussalvestusega süsteemides. Jahutusvedeliku püsiva temperatuuritaseme tagamiseks kollektori väljalaskeava juures on vaja muuta jahutusvedeliku voolu vastavalt päikesekiirguse intensiivsuse muutumise seadusele päevasel ajal, mis nõuab automaatsete seadmete kasutamist. ja teeb süsteemi keeruliseks. Teise rühma skeemides toimub soojusülekanne päikesekollektoritelt kas akumulatsioonipaagi kaudu või soojuskandjate otsese segamise teel (joonis 3 a) või soojusvaheti kaudu, mis võib paikneda nii paagi sees. (joonis 1.4 b) ja väljaspool seda (joonis 3c). Kuumutatud jahutusvedelik siseneb tarbijani läbi paagi ja vajadusel soojendatakse varusoojusallikas. Käitised, mis töötavad vastavalt joonisel fig. 3, võib olla üheahelaline (joonis 3 a), kaheahelaline (joonis 3 b) või mitmeahelaline (joonis 3 c, d).

Riis. 2. Ühekordsete süsteemide skemaatilised diagrammid: 1-päikesekollektor; 2- aku; 3-soojusvaheti

Riis. 3. Päikeseküttesüsteemide skemaatilised skeemid

Skeemi ühe või teise versiooni kasutamine sõltub koormuse olemusest, tarbija tüübist, klimaatilistest, majanduslikest teguritest ja muudest tingimustest. Arvestatakse joonisel fig. 3 skeemi kasutatakse praegu kõige laialdasemalt, kuna need on suhteliselt lihtsad ja töökindlad.

TÖÖ TEOSTAMISE ETAPID

Arveldus- ja graafiline töö koosneb järgmistest põhietappidest:

1) Joonise "Ehitusplaan" teostamine.

2) Päikesekollektoreid kasutava küttesüsteemi soojusskeemi valik

3) Joonise "Päikesekollektorite abil kütte ja sooja vee skeem" täitmine

4) Küttekoormuse (küte ja soe vesi) arvutamine.

5) Päikeseküttesüsteemi ja päikeseenergia poolt antava soojuskoormuse osakaalu arvutamine f- meetod.

6) Seletuskirja tegemine.

MINISTEERIUM ENERGIA JA ELEKTRITSIOON NSVL

TEADUS- JA TEHNILINE PÕHIOSAKOND
ENERGIA JA ELEKTRITSIOON

METOODILISED JUHISED
ARVUTUSEKS JA KUJUNDAMISEKS
PÄIKESEKÜTTESÜSTEEMID

RD 34.20.115-89

"SOYUZTEKHENERGO" PARIMA KOGEMUSE TEENUS

Moskva 1990

ARENDATUD Tööuuringute Energeetikainstituudi punase lipu riiklik orden. G.M. Kržižanovski

ESINEJAD M.N. EGAI, O.M. Koršunov, A.S. Leonovitš, V.V. NUŠTAIKIN, V.K. RYBALKO, B.V. Tarniževski, V.G. BULYCHEV

KINNITUD Energeetika ja elektrifitseerimise teadus- ja tehnikaosakond 07.12.89

Juhataja V.I. GORY

Aegumiskuupäev on määratud

alates 01.01.90

kuni 01.01.92

Käesolevad juhendid kehtestavad arvutuste tegemise korra ja sisaldavad soovitusi päikeseküttesüsteemide projekteerimiseks elamute, avalike ja avalike ruumide jaoks. tööstushooned ja struktuurid.

Juhend on mõeldud päikesekütte- ja soojaveesüsteemide arendamisega tegelevatele projekteerijatele ja inseneridele.

. ÜLDSÄTTED

kus f - päikeseenergia osakaal kogu aasta keskmisest soojuskoormusest;

kus F - SC pindala, m 2 .

kus H on keskmine aastane kogu päikesekiirgus horisontaalsel pinnal, kWh / m2 ; asub rakendusest;

a, b - parameetrid, mis on määratud võrranditest () ja ()

kus r - hoone välispiirete soojusisolatsiooniomadustele iseloomulik STV koormuse fikseeritud väärtuse juures on ööpäevase küttekoormuse suhe välistemperatuuril 0 °C päevase sooja tarbevee koormusega. Rohkem r , mida suurem on küttekoormuse osakaal võrreldes STV koormuse osatähtsusega ja seda ebatäiuslikum hoone projekt soojuskadude osas; r = 0 on aktsepteeritud ainult sooja tarbevee süsteemi arvutamisel. Tunnus määratakse valemiga

kus λ - spetsiifiline soojuskadu hooned, W / (m 3 ° С);

m - tundide arv päevas;

k - ventilatsiooni õhuvahetuse sagedus, 1/ööpäevas;

ρ sisse - õhu tihedus 0 °С juures, kg/m3;

f - asendussuhe, ligikaudu 0,2–0,4.

Väärtused λ , k , V , t in , s STS-i kavandamisel.

Päikesekollektorite koefitsiendi α väärtused II ja III tüüpi

Päikesekollektorite koefitsiendi β väärtused II ja III tüüpi

Koefitsientide a ja b väärtusedon laualt. .

Koefitsientide a ja väärtused b sõltuvalt päikesekollektori tüübist

kus qi - STV aastane erisoojusvõimsus väärtustel f erineb 0,5-st;

∆q - STV aastase erisoojustoodangu muutus, %.

Aastase erisoojuse väärtuse muutus∆q iga-aastasest päikesekiirguse sissevoolust horisontaalsel pinnal H ja koefitsient f

Lisa 2

Päikesekollektorite soojuslikud omadused

3. lisa

Päikesekollektorite tehnilised andmed

4. lisa

Voolusoojusvahetite TT tehnilised omadused

Lisa 5

Aastane kogu päikesekiirguse saabumine horisontaalsele pinnale (H), kW h / m 2

Märkmed e. Kaaliumkarbonaadil põhinevatel soojuskandjatel on järgmine koostis (massiosa):

Retsept 1 Retsept 2

Kaaliumkarbonaat, 1,5-vesilahus 51,6 42,9

Naatriumfosfaat, 12-vesi 4,3 3,57

Naatriumsilikaat, 9-vesilahus 2,6 2,16

Naatriumtetraboraat, 10-vesilahus 2,0 1,66

Fluoreskoiin 0,01 0,01

Vesi kuni 100 kuni 100

Päikesepaigaldiste kasutamisest lähtuvalt saab lahendada elamute, administratiivhoonete, tööstus- ja põllumajandusobjektide kütte, jahutuse ja sooja veevarustuse probleemid. Päikesejaamad liigitatakse järgmiselt:

• kokkuleppel: sooja veevarustussüsteemid; küttesüsteemid; kombineeritud paigaldised soojuse ja külma tarnimiseks;
• kasutatud jahutusvedeliku tüübi järgi: vedelik; õhk;
• töö kestuse järgi: aastaringselt; hooajaline;
• vastavalt skeemi tehnilisele lahendusele: üheahelaline; kaheahelaline; mitme ahelaga.

Päikeseküttesüsteemides on enamkasutatavateks soojuskandjateks vedelikud (vesi, etüleenglükooli lahus, orgaaniline aine) ja õhk. Igal neist on teatud eelised ja puudused. Õhk ei jäätu, ei tekita suuri probleeme seoses lekete ja seadmete korrosiooniga. Kuid õhu madala tiheduse ja soojusmahtuvuse, õhupaigaldiste suuruse tõttu on jahutusvedeliku pumpamiseks voolutarve suurem kui vedelsüsteemidel. Seetõttu eelistatakse enamikus töötavates päikeseküttesüsteemides vedelikke. Eluaseme ja kommunaalteenuste jaoks on peamine jahutusvedelik vesi.

Kui päikesekollektorid töötavad negatiivse välistemperatuuriga perioodidel, on vaja kasutada jahutusvedelikuna antifriisi või vältida jahutusvedeliku külmumist mingil viisil (näiteks vee õigeaegse tühjendamise, soojendamise, päikesekollektori isoleerimisega) .

Varukütteallikaga aastaringselt töötavaid päikesesoojaveejaamu saab varustada maamajade, korruselamute ja kortermajade, sanatooriumide, haiglate ja muude rajatistega. Hooajalised paigaldised, nagu näiteks pioneerilaagrite dušipaigaldised, pansionaadid, mobiilsed paigaldised geoloogidele, ehitajatele, karjastele, töötavad tavaliselt aasta suve- ja üleminekukuudel, positiivse välistemperatuuriga perioodidel. Olenevalt rajatise tüübist ja töötingimustest võib neil olla varusoojusallikas või mitte.

Kuuma vee päikesepatareipaigaldiste maksumus võib olla 5–15% objekti maksumusest ja sõltub kliimatingimustest, seadmete maksumusest ja selle arendusastmest.

Küttesüsteemide jaoks mõeldud päikesesüsteemides kasutatakse soojuskandjatena nii vedelikke kui ka õhku. Mitmeahelalistes päikesesüsteemides saab erinevates ahelates kasutada erinevaid küttevahendeid (näiteks päikesekontuuris vesi, jaotusahelas õhk). Meie riigis kasutatakse soojusvarustuseks valdavalt vee-päikesepatareiseadmeid.

Küttesüsteemide jaoks vajalik päikesekollektorite pindala on tavaliselt 3-5 korda suurem kui soojaveesüsteemide kollektorite pindala, seega on nende süsteemide kasutusmäär madalam, eriti suvel. Küttesüsteemi paigaldamise maksumus võib olla 15-35% objekti maksumusest.

To kombineeritud süsteemid omistada võib aastaringseid kütte- ja soojaveevarustusseadmeid, samuti soojuspumba ja soojustoru režiimil töötavaid paigaldisi soojuse ja külmaga varustamise eesmärgil. Neid süsteeme ei kasutata veel tööstuses laialdaselt.

Kollektori pinnale tuleva päikesekiirguse voo tihedus määrab suuresti päikese soojusvarustussüsteemide soojustehnilised ning tehnilised ja majanduslikud näitajad.

Päikesekiirguse voo tihedus varieerub päeva jooksul ja aastaringselt. See on üks iseloomulikud tunnused päikeseenergiat kasutavad süsteemid ja päikeseenergiapaigaldiste spetsiifiliste insenertehniliste arvutuste tegemisel on määravaks E arvutusliku väärtuse valimise küsimus.

Päikese soojusvarustussüsteemi projekteerimisskeemina võtke arvesse joonisel 3.3 näidatud skeemi, mis võimaldab arvestada erinevate süsteemide toimimise iseärasusi. Päikesekollektor 1 muudab päikesekiirguse energia soojuseks, mis kandub soojusvaheti 3 kaudu akumulatsioonipaaki 2. Soojusvaheti võib asuda akumulatsioonipaagis endas. Jahutusvedeliku tsirkulatsiooni tagab pump. Kuumutatud jahutusvedelik siseneb sooja vee- ja küttesüsteemidesse. Päikesekiirguse puudumise või puudumise korral lisatakse töösse 5 varusoojusallikas sooja veevarustuseks või kütteks.

Joon.3.3. Päikeseküttesüsteemi skeem: 1 - päikesekollektorid; 2 - kuuma vee paak; 3 - soojusvaheti; 4 - põrandaküttega hoone; 5 - kahekordne (lisaenergia allikas); 6 - passiivne päikesesüsteem; 7 - veeris aku; 8 - aknaluugid; 9 - ventilaator; 10 - sooja õhu vool hoonesse; 11- ringlusõhu juurdevool hoonest

Päikeseküttesüsteemis kasutatakse TEJ "konkurent" uue põlvkonna "Rainbow" päikesekollektoreid, millel on paremad soojusnäitajad tänu soojust neelaval roostevabast terasest paneelil olevale selektiivkatte kasutamisele ja eriti tugevast klaasist läbipaistvale kattele, millel on kõrge optiline jõudlus. omadused.

Süsteem kasutab soojuskandjana: plusstemperatuuril vett või kütteperioodil antifriisi (päikesekontuur), vett (teine ​​korruse küttekontuur) ja õhku (kolmas õhk-päikeseküttekontuur).

Varuallikana kasutati elektriboilerit.

Päikeseenergia varustussüsteemide tõhususe suurendamine on saavutatav erinevate soojusenergia salvestamise meetodite kasutamisega, päikesesüsteemide ratsionaalse kombineerimisega soojuskatelde ja soojuspumbaseadmetega, aktiivsete ja passiivsete süsteemide kombineerimisega, tõhusate vahendite ja meetodite väljatöötamisega. automaatjuhtimisest.

NSV Liidus tegutses mitu päikeseenergiaga varustamise teadus- ja insenerikoolkonda: Moskva (ENIN, IVTAN, MPEI jt), Kiiev (Kiievi ZNIIEPIO, Kiievi Ehitusinstituut, Tehnilise Soojusfüüsika Instituut jne), Taškent ( Usbekistani NSV Teaduste Akadeemia füüsikalis-tehniline instituut, Taškendi ZNIIEP, Ašgabat (TSSR Teaduste Akadeemia Päikeseenergia Instituut), Thbilisi (Spetsgelioteplomontazh). 1990. aastatel liitusid nende töödega spetsialistid Krasnodarist, kaitsekompleksist (Moskva oblasti Reutovi linn ja Kovrov), Meretehnoloogiainstituudist (Vladivostok), Rostovteploelektroproektist. Algse päikeseinstallatsioonide koolkonna lõi Ulan-Udes G.P. Kasatkin.

Päikeseküte on üks maailma arenenumaid tehnoloogiaid päikeseenergia muundamiseks kütteks, soojaks veeks ja jahutamiseks. 2016. aastal oli päikeseküttesüsteemide koguvõimsus maailmas 435,9 GW (622,7 miljonit m²). Venemaal pole päikeseenergiaga varustamine veel laialdaselt praktilist kasutust leidnud, mis on eelkõige tingitud suhteliselt madalatest soojuse ja elektrienergia tariifidest. Samal aastal töötas meie riigis ekspertide andmetel vaid umbes 25 tuhat m² päikeseenergiaseadmeid. Joonisel fig. 1 on foto Venemaa suurimast päikesejaamast Astrahani oblastis Narimanovi linnas pindalaga 4400 m².

Võttes arvesse taastuvenergia arendamise globaalseid suundumusi, eeldab päikeseenergiaga varustamise areng Venemaal kodumaiste kogemuste mõistmist. Huvitav on märkida, et päikeseenergia praktilise kasutamise küsimusi NSV Liidus riiklikul tasandil arutati 1949. aastal Moskvas toimunud I üleliidulisel päikesetehnoloogia konverentsil. Erilist tähelepanu anti hoonete aktiivsetele ja passiivsetele päikeseküttesüsteemidele.

Aktiivse süsteemi projekti töötas välja ja viis ellu 1920. aastal füüsik V. A. Mikhelson. 1930. aastatel töötas passiivsed päikeseküttesüsteemid välja üks päikesetehnoloogia algatajatest, insener-arhitekt Boriss Konstantinovitš Bodaško (Leningrad). Tehnikateaduste doktor, professor Boris Petrovitš Weinberg (Leningrad) tegi samadel aastatel NSV Liidu territooriumil päikeseenergia ressursside uuringuid ja töötas välja päikesepaigaldiste ehitamise teoreetilised alused.

Aastatel 1930-1932 töötas K. G. Trofimov (Taškendi linn) välja ja katsetas päikeseküttekeha, mille küttetemperatuur on kuni 225 °C. Päikesekollektorite ja päikeseenergia soojaveevarustuse (DHW) arendamise üks eestvedajaid oli Ph.D. Boriss Valentinovitš Petuhhov. Tema poolt 1949. aastal ilmunud raamatus "Tubular Solar Water Heaters" põhjendas ta arenduse otstarbekust ja peamist Konstruktiivsed otsused lamedad päikesekollektorid (SC). Tuginedes kümneaastasele kogemusele (1938-1949) sooja veevarustussüsteemide päikesepaigaldiste ehitamisel, töötas ta välja nende projekteerimise, ehitamise ja käitamise metoodika. Seega viidi meie riigis juba eelmise sajandi esimesel poolel läbi uuringud igat tüüpi päikeseküttesüsteemide kohta, sh päikesekiirguse potentsiaali ja arvutamise meetodite, vedeliku- ja õhupäikesekollektorite, soojaveesüsteemide päikesepaigaldiste kohta, aktiivsed ja passiivsed päikeseküttesüsteemid .

Enamikus valdkondades oli nõukogude päikesekütte alane teadus- ja arendustegevus maailmas juhtival kohal. Samal ajal ei leidnud see NSV Liidus laialdast praktilist rakendust ja töötati välja omal algatusel. Niisiis, Ph.D. B. V. Petuhhov projekteeris ja ehitas SC-ga kümneid päikeseelektrijaamu enda disain NSV Liidu piiripostidel.

1980. aastatel, nn "ülemaailmse energiakriisi" algatatud välismaiste arengute järel, hoogustus oluliselt kodumaised arengud päikeseenergia vallas. Uusarenduste algatajaks oli Energeetikainstituut. G. M. Kržižhanovski Moskvas (ENIN), kellel on sellel alal kogemusi kogunud alates 1949. aastast.

Riikliku teaduse ja tehnoloogia komitee esimees akadeemik V. A. Kirillin külastas mitmeid Euroopa teaduskeskusi, mis alustasid ulatuslikku taastuvenergia alast uurimis- ja arendustegevust ning 1975. aastal tema juhiste kohaselt Akadeemia Kõrgete Temperatuuride Instituuti. NSV Liidu sellesuunalise tööga oli seotud teaduste instituut Moskvas (praegu Kõrgtemperatuuri Ühine Instituut JIHT RAS).

1980. aastatel hakkasid päikesesoojusvarustuse valdkonna uurimistööd tegema ka Moskva Energeetikainstituut (MPEI), Moskva Ehitusinstituut (MISI) ja Üleliiduline Kergsulamite Instituut (VILS, Moskva). RSFSR 1980. aastatel.

Suure võimsusega päikeseelektrijaamade eksperimentaalprojektide väljatöötamise viis läbi Eksperimentaalse Projekteerimise Keskne Uurimis- ja Projekteerimisinstituut (TsNII EPIO, Moskva).

Päikesekütte arendamise tähtsuselt teine ​​teadus- ja tehnikakeskus oli Kiiev (Ukraina). NSV Liidu Gosgrazhdanstroy elamu- ja kommunaalteenuste päikeseenergiaseadmete projekteerimise juhtorganisatsioon Nõukogude Liidus oli Kiievi tsooniuuringute ja projekteerimise instituut (KievZNIIEP). Sellesuunalisi uuringuid viisid läbi Kiievi Inseneri- ja Ehitusinstituut, Ukraina Teaduste Akadeemia Tehnilise Soojusfüüsika Instituut, Ukraina NSV Teaduste Akadeemia Materjaliteaduse Probleemide Instituut ja Kiievi Instituut elektrodünaamikast.

Kolmas keskus NSV Liidus oli Taškendi linn, kus teadustööga tegelesid Usbekistani NSV Teaduste Akadeemia füüsikalis-tehniline instituut ja Karshi Riiklik Pedagoogiline Instituut. Päikeseenergiaseadmete projektide väljatöötamise viis läbi Tashkent Zonal Research and Design Institute of TashZNIIEP. Nõukogude ajal tegeles Ashgabati linnas asuv Türkmenistani NSV Teaduste Akadeemia Päikeseenergia Instituut päikeseenergiaga varustamisega. Gruusias viisid päikesekollektorite ja päikesepaigaldiste uuringuid läbi ühing "Spetsgelioteplomontazh" (Tbilisi) ja Gruusia energeetika- ja hüdrokonstruktsioonide uurimisinstituut.

1990ndatel töötasid Vene Föderatsioonis spetsialistid Krasnodari linnast, kaitsekompleksist (JSC VPK NPO Mashinostroeniya, Kovrovi mehaanikatehas), Meretehnoloogiainstituudist (Vladivostok), Rostovteploelektroproektist ja Sotši balneoloogiainstituudist. Töös antakse lühike ülevaade teaduslikest kontseptsioonidest ja inseneri arengutest.

NSV Liidus oli Energeetikainstituut (ENIN*, Moskva) juhtiv päikeseenergiaga varustamise teadusorganisatsioon. u. autor: ENIN-i tegevust päikese soojusvarustuse vallas kirjeldab põhjalikult tehnikateaduste doktor, professor Boriss Vladimirovitš Tarniževski (1930-2008) artiklis “Päikesering” kogumikust “ENIN. Vanimate töötajate memuaarid "(2000).), mille korraldas 1930. aastal ja mida juhtis kuni 1950. aastateni Nõukogude energiatööstuse juht, V. I. Lenini isiklik sõber Gleb Maksimilianovitš Kržižanovski (1872-1959).

ENINis loodi G. M. Kržižanovski algatusel 1940. aastatel päikesetehnoloogia labor, mida juhtis esmalt tehnikateaduste doktor, professor F. F. Molero ja seejärel aastaid (kuni 1964) tehnikateaduste doktor. , professor Valentin Aleksejevitš Baum (1904-1985), kes ühendas labori juhataja ülesanded ENINi asedirektori tööga.

V. A. Baum taipas hetkega asja olemust ja andis magistrantidele olulisi nõuandeid, kuidas tööd jätkata või lõpetada. Tema õpilased meenutasid tänutundega labori seminare. Need olid väga huvitavad ja väga heal tasemel. V. A. Baum oli väga laialdaselt erudeeritud teadlane, kõrge kultuuri, suure tundlikkuse ja taktitundega mees. Kõik need omadused säilitas ta küpse vanaduseni, nautides oma õpilaste armastust ja austust. Kõrge professionaalsus, teaduslik lähenemine ja korralikkus eristasid seda silmapaistvat inimest. Tema eestvedamisel valmis üle 100 kandidaadi- ja doktoriväitekirja.

Alates 1956. aastast on B. V. Tarniževski (1930-2008) V. A. Baumi aspirant ja tema ideede vääriline jätkaja. Kõrge professionaalsus, teaduslik lähenemine ja korralikkus eristasid seda silmapaistvat inimest. Kümnete tema õpilaste seas on ka selle artikli autor. B. V. Tarniževski töötas ENINis kuni viimased päevad eluiga 39 aastat. 1962. aastal asus ta tööle Moskvas asuvasse Ülevenemaalisesse Vooluallikate Uurimise Instituuti ja naasis seejärel 13 aastat hiljem uuesti ENINi.

1964. aastal, pärast V. A. Baumi valimist Türkmenistani NSV Teaduste Akadeemia täisliikmeks, lahkus ta Ašgabati, kus juhtis Füüsika ja Tehnoloogia Instituuti. Juri Nikolajevitš Malevski (1932-1980) sai tema järglaseks päikesetehnoloogia labori juhatajana. 1970. aastatel esitas ta idee luua Nõukogude Liitu eksperimentaalne torn-tüüpi päikeseelektrijaam võimsusega 5 MW termodünaamilise konversioonitsükliga (SES-5, mis asub Krimmis) ja juhtis suurt -15 organisatsioonist koosnev meeskond selle arendamiseks ja ehitamiseks.

Veel üks idee Yu-st. see suund. Selle probleemi lahendamiseks pöördus BV Tarniževski 1976. aastal tagasi ENIN-i. Sel ajal töötas päikesetehnoloogia laboris 70 inimest. Aastal 1980, pärast Yu. B. V. Tarniževski surma, kes tegeles Krimmi soojus- ja külmavarustuse baasi loomisega. I. V. Baum juhtis enne ENINiga liitumist Türkmenistani NSV Teaduste Akadeemia MTÜ Solntse laboratooriumi (1973-1983) Ašgabatis.

ENINis juhtis I. V. Baum SESi laborit. Ajavahemikul 1983–1987 tegi ta palju ära NSV Liidu esimese termodünaamilise päikeseelektrijaama loomisel. 1980. aastatel jõudis instituudis suurima arenguni töö taastuvate energiaallikate ja ennekõike päikeseenergia kasutamisega. 1987. aastal lõpetati Alushta oblastis Krimmi katsebaasi ehitus. Selle toimimiseks kohapeal loodi spetsiaalne labor.

1980. aastatel osales päikesekütte laboratoorium massi juurutamise töös tööstuslik tootmine päikesekollektorid, päikese- ja soojaveevarustusseadmete loomine, sealhulgas suured, mille SC pindala on üle 1000 m², ja muud suuremahulised projektid.

Nagu meenutas B. V. Tarniževski, oli 1980. aastatel päikeseenergiaga varustamise vallas hädavajalik Sergei Iosifovitš Smirnovi tegevus, kes osales riigi esimese päikeseenergia katlamaja loomisel ühe Simferopoli hotelli jaoks. muud päikeseenergiapaigaldised, päikesekütteseadmete projekteerimise arvestuslike metoodikate väljatöötamisel. S. I. Smirnov oli instituudis väga silmatorkav ja populaarne isik.

Võimas intellekt koos lahkuse ja iseloomu impulsiivsusega lõi selle inimese ainulaadse võlu. Tema rühmas töötasid Yu. L. Myshko, B. M. Levinsky ja teised kaastöötajad. Selektiivkatete väljatöötamise rühm, mida juhib Galina Aleksandrovna Gukhman, töötas välja tehnoloogia selektiivsete neelduvate kattekihtide keemiliseks sadestamiseks päikesekollektorite absorberitele, samuti tehnoloogia kuumakindla selektiivkatte sadestamiseks torukujulistele vastuvõtjatele. kontsentreeritud päikesekiirgus.

1990. aastate alguses juhtis Päikese soojusvarustuslabor uue põlvkonna päikesekollektorite projekti teaduslikku ja organisatsioonilist juhtimist, mis oli osa keskkonnasõbraliku energia programmist. Aastateks 1993-1994 õnnestus teadus- ja arendustöö tulemusena luua päikesekollektorite kujundusi ja korraldada nende tootmist, mis ei jää soojus- ja tööomaduste poolest välismaistele kolleegidele alla.

B. V. Tarniževski juhtimisel viidi läbi projekt GOST 28310-89 “Päikesekollektorid. Kindral spetsifikatsioonid". Lamepäikesekollektorite (PSC) konstruktsiooni optimeerimiseks pakkus Boriss Vladimirovitš välja üldistatud kriteeriumi: kollektori maksumuse jagatis selle poolt toodetud soojusenergia kogusega hinnangulise kasutusea jooksul.

AT viimased aastad NSV Liit töötati tehnikateaduste doktori, professor B. V. Tarniževski juhendamisel välja kaheksa päikesekollektori konstruktsioonid ja tehnoloogiad: üks roostevabast terasest paneelneelduriga, kaks alumiiniumisulamist neelduriga, kolm neeldurite ja läbipaistva isolatsiooniga. tehtud polümeermaterjalid, kahe kujundusega õhukollektorid. Töötati välja tehnoloogiad lehttoru alumiiniumprofiili kasvatamiseks sulatisest, armeeritud klaasi valmistamise tehnoloogia ja selektiivkatte pealekandmine.

Päikesekollektori disaini, mille töötas välja ENIN, valmistas Bratski kütteseadmete tehas massiliselt. Absorber on stantskeevitatud teraspaneel musta kroomi selektiivse galvaanilise kattega. Kere on tembeldatud (küna) - teras, klaas - aknaklaas, klaastihend - spetsiaalne mastiks (gerlen). Aastas tootis tehas (1989. aasta andmetel) 42,3 tuhat m² kollektoreid.

B. V. Tarniževski töötas välja meetodid hoonete aktiivsete ja passiivsete soojusvarustussüsteemide arvutamiseks. Aastatel 1990–2000 testiti ENINi stendis 26 erinevat päikesekollektorit, sealhulgas kõiki NSV Liidus ja Venemaal toodetud.

1975. aastal liitus taastuvenergia valdkonna tööga Teaduste Akadeemia Kõrgete Temperatuuride Instituut (IVTAN) Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliikme, tehnikateaduste doktori, professor Ewald Emilievitš Shpilraini (1926-) juhtimisel. 2009). IVTANA tööd taastuvenergia vallas kirjeldab üksikasjalikult Dr. O.S. Popel artiklis „JIHT RAS. Tulemused ja väljavaated“ instituudi 2010. aasta juubeliartiklikogust. Lühikese aja jooksul töötati koos pvälja ja põhjendati riigi lõunaosa "päikeseenergia" majade kontseptuaalsed projektid, töötati välja meetodid päikeseenergia soojusvarustussüsteemide matemaatiliseks modelleerimiseks ja Venemaal esimese teadusliku katse projekteerimine. sai alguse Kaspia mere kaldal Mahhatškala linna lähedal asuv Solntse.

IKT RASis loodi esmalt teadusrühm ja seejärel Oleg Sergejevitš Popeli eestvedamisel laboratoorium, milles koos IKT RASi erikonstrueerimisbüroo töötajatega tagati projektide koordineerimine ja teoreetiline põhjendamine. välja töötatud projektid, alustati uuringuid päikesekollektorite elektrokeemiliste optiliste selektiivkatete loomise alal, nn "päikesetiikide", päikeseküttesüsteemide kombinatsioonis soojuspumpadega, päikesekuivatitega, tehti töid muudes valdkondades.

ICT RAS-i meeskonna üks esimesi praktilisi tulemusi oli a päikese kodu» Armeenias Echmiadzini oblastis Merdzavani külas. Sellest majast sai esimene eksperimentaalne energiasäästlik "päikesemaja" NSV Liidus, mis oli varustatud vajalike eksperimentaaldiagnostika seadmetega, mille projekti peaprojekteerija M. S. Kalashyan Instituudist "Armgiproselhoz" osales NSVLi töötajatel. ICT RAS viis läbi kuueaastase aastaringsete eksperimentaaluuringute tsükli, mis näitas võimalust praktiliselt 100% maja varustada sooja veega ja katta küttekoormus enam kui 50% tasemel.

Teiseks oluliseks praktiliseks tulemuseks oli M. D. Fridbergi (koos Moskva Õhtuse Metallurgia Instituudi spetsialistidega) ICT RAS-is välja töötatud kütteseadmete Bratski tehases kasutuselevõtt elektrokeemiliste selektiivkatete "must kroom" pealekandmise tehnoloogia lamedate päikesepaneelide teraspaneelidele. kollektsionäärid, mille tootmist selles tehases meisterdati.

1980. aastate keskel võeti Dagestanis kasutusele ICT RAS-i katseala "Sun". Umbes 12 hektari suurusel alal asuv prügila hõlmas koos laborihoonetega rühma "päikeseenergiamaju" erinevat tüüpi varustatud päikesekollektorite ja soojuspumpadega. Katseplatsil lasti käiku maailma üks suurimaid (tol ajal) päikesekiirguse simulaatoreid. Kiirgusallikaks oli võimas 70 kW võimsusega ksenoonlamp, mis oli varustatud spetsiaalsete optiliste filtritega, mis võimaldavad reguleerida kiirgusspektrit atmosfäärist (AM0) maapinnani (AM1,5). Simulaatori loomine võimaldas läbi viia erinevate materjalide ja värvide päikesekiirguse vastupidavuse kiirendatud katseid, samuti suuremõõtmeliste päikesekollektorite ja fotogalvaaniliste moodulite katseid.

Kahjuks tuli 1990. aastatel teadus- ja arendustegevuse eelarvelise rahastamise järsu vähenemise tõttu külmutada enamik Venemaa Föderatsioonis ICT RASi alustatud projekte. Taastuvenergia valdkonna töösuuna säilitamiseks suunati labori teadus- ja arendustegevus ümber teaduskoostööle juhtivate väliskeskustega. Projektid viidi läbi programmide INTAS ja TASIS, Euroopa raamprogrammi raames energiasäästu, soojuspumpade ja päikese adsorptsiooni valdkonnas. külmutusagregaadid, mis aga võimaldas arendada teaduspädevusi seotud teaduse ja tehnoloogia valdkondades, valdada ja kasutada erinevates energiarakendustes. kaasaegsed meetodid elektrijaamade dünaamiline modelleerimine (Ph.D. S. E. Frid).

O. S. Popeli initsiatiivil ja juhtimisel töötati koos Moskva Riikliku Ülikooliga (Ph.D. S. V. Kiseleva) välja Venemaa Föderatsiooni territooriumi päikeseenergiaressursside atlas, geoinfosüsteem "Venemaa taastuvad energiaallikad". loodi » (gisre.ru). Koos instituudiga "Rostovteploelektroproekt" (Ph.D. A.A. Chernyavsky) töötati välja, ehitati ja katsetati Venemaa Teaduste Akadeemia Spetsiaalse Astrofüüsika Observatooriumi objektidel Kovrovi mehaanilise tehase päikesekollektoritega päikesejaamu kütte- ja soojaveesüsteemide jaoks. Karatšai-Tšerkessias. Venemaa Teaduste Akadeemia Kõrgete Temperatuuride Ühine Instituut on loonud Venemaal ainsa spetsialiseeritud termohüdraulilise stendi päikesekollektorite ja päikesejaamade täismahuliseks termilisteks katseteks vastavalt Venemaa ja välismaistele standarditele; erinevad piirkonnad RF. Lisateavet JIHT RAS-i mõningate teadus- ja arendustegevuse tulemuste kohta taastuvenergia valdkonnas leiate O. S. Popeli ja V. E. Fortovi raamatust „Taastuvenergia in kaasaegne maailm» .

Moskva Energeetikainstituudis (MPEI) on Dr.Sc. V. I. Vissarionov, tehnikateaduste doktor B. I. Kazandzhan ja Ph.D. M. I. Valov.

V. I. Vissarionov (1939-2014) juhtis mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikate osakonda (aastatel 1988-2004). Tema juhtimisel tehti tööd päikeseenergia ressursside arvutamise, päikese soojusvarustuse arendamise kallal. Aastatel 1983-1987 avaldas M. I. Valov koos MPEI töötajatega mitmeid artikleid päikesepaigaldiste uurimisest. Üks informatiivsemaid raamatuid on M. I. Valovi ja B. I. Kazandžani töö “Päikese soojusvarustussüsteemid”, milles käsitletakse madala potentsiaaliga päikesepatareipaigaldiste küsimusi (skemaatilised diagrammid, kliimaandmed, SC karakteristikud, lamedad SC-projektid), energia arvutamine. omadused, majanduslik efektiivsus päikeseküttesüsteemide kasutamine. Tehnikateaduste doktor B. I. Kazandzhan töötas välja lamepäikesekollektori "Alten" disaini ja meisterdamise. Selle kollektori eripäraks on see, et absorber on valmistatud alumiiniumprofiilist, mille sees on pressitud vasktoru ja läbipaistva isolatsioonina kasutatakse kärgpolükarbonaati.

Moskva Inseneri- ja Ehitusinstituudi (MISI) töötaja Ph.D. S. G. Bulkin töötas välja termoneutraalsed päikesekollektorid (ilma läbipaistva isolatsioonita ja korpuse soojusisolatsioonita absorbendid). Töö eripäraks oli jahutusvedeliku tarnimine neile 3–5 ° C madalamal kui ümbritseva õhu temperatuur ning võimalus kasutada niiskuse kondenseerumise ja atmosfääriõhu härmatise (päikese neeldumispaneelid) varjatud soojust. Nendes paneelides soojendatav soojuskandja soojendati üles soojuspumbaga ("õhk-vesi"). MISI-s ehitati termoneutraalsete päikesekollektoritega katsestend ja mitmed päikeseenergiapaigaldised Moldovas.

Üleliiduline kergsulamite instituut (VILS) töötas välja ja tootis SC templiga keevitatud alumiiniumist neelduriga, tarretatud polüuretaanvahust korpuse soojusisolatsiooniga. Alates 1991. aastast on SC tootmine üle viidud Bakuu värviliste metallide sulamite töötlemise tehasesse. VILS-is töötati 1981. aastal välja Energiaaktiivsete hoonete projekteerimise juhend. Neis integreeriti neelduja esmakordselt NSV Liidus hoone konstruktsiooni, mis parandas päikeseenergia kasutamise ökonoomsust. Selle suuna juhid olid Ph.D. N. P. Selivanov ja Ph.D. V. N. SMIRNOV

Moskva Tehnikaseadmete Keskinstituut (TsNII EPIO) töötas välja projekti, mille kohaselt ehitati Ašhabati päikesekütusel töötav katlamaja võimsusega 3,7 MW, projekt töötati välja päikesesoojuspumba paigalduse projekt Sõbralik rannahotell Gelendžiki linnas pindalaga SK 690 m². Kolm on kasutusel soojuspumpadena. külmutusmasinad MKT 220-2-0, mis töötab merevee soojust kasutavate soojuspumpade režiimil.

NSV Liidu juhtiv päikeseenergiapaigaldiste projekteerimise organisatsioon oli KievZNIIEP Instituut, mis töötas välja 20 standardset ja korduvkasutatavat projekti: eraldiseisev loodusliku tsirkulatsiooniga päikesesooja veevarustusseade üksikule elamule; Ühiskondlike hoonete päikesesooja veevarustuse ühtne paigaldus võimsusega 5, 7, 15, 25, 30, 70 m³/ööpäevas; massehituslike elamute ja ühiskondlike hoonete sõlmed, osad ja seadmed; hooajalise toimega päikeseenergia soojaveevarustuse paigaldised tootlikkusega 2,5; kümme; kolmkümmend; 40; 50 m³ päevas; küttekatelde päikesekütusejaamadeks muutmise tehnilised lahendused ja juhised.

See instituut on välja töötanud kümneid eksperimentaalseid projekte, sealhulgas päikeseenergia soojaveevarustussüsteemid basseinide jaoks, päikesesoojuspumba paigaldamine sooja veevarustuseks. KievZNIIEP projekti kohaselt ehitati NSV Liidus Krimmis Kastropoli pansionaadi (Beregovoe küla, lõunarannik) suurim päikeseelektrijaam pindalaga 1600 m². Kiievi ZNIIEP instituudi piloottehases toodeti päikesekollektoreid, mille neeldurid on valmistatud serpentiinribidest alumiiniumtorudest omatoodang.

Päikesetehnoloogia teoreetikud Ukrainas olid tehnikateaduste doktor. Mihhail Davidovitš Rabinovitš (sünd. 1948), Ph.D. Aleksei Ruvimovitš Fert, Ph.D. Viktor Fedorovitš Gerškovitš (1934-2013). Nad olid päikeseenergia kuumavee projekteerimiskoodeksi ja disainijuhiste peamised väljatöötajad. M. D. Rabinovitš tegeles päikesekiirguse uurimisega, hüdraulilised omadused SC, loodusliku tsirkulatsiooniga päikesejaamad, päikeseküttesüsteemid, päikeseküttekatlad, suure võimsusega päikesejaamad, päikesesüsteemid. A. R. Fert töötas välja simulaatori disaini ja viis läbi SC katseid, uuris hüdrauliliste päikesejaamade reguleerimist, suurendades päikesejaamade efektiivsust. Kiievi Inseneri- ja Ehitusinstituudis Ph.D. Nikolai Vasiljevitš Kharchenko. Ta sõnastas süstemaatilise lähenemise päikesesoojuspumbaga soojusvarustussüsteemide arendamisele, pakkus välja kriteeriumid nende energiatõhususe hindamiseks, uuris päikeseküttesüsteemi optimeerimise küsimusi ning võrdles erinevaid päikesesüsteemide arvutamise meetodeid. Üks tema kõige põhjalikumaid raamatuid väikeste (individuaalsete) päikeseenergia installatsioonide kohta on juurdepääsetav ja informatiivne. Kiievi Elektrodünaamika Instituudis päikeseenergiaseadmete töörežiimide matemaatilise modelleerimise küsimustes, SC, pilootuuring päikesekollektorite energiaomadused töötas Ph.D. A. N. Stronsky ja Ph.D. A. V. Suprun. Ph.D. V. A. Nikiforov.

Usbekistani (Taškent) päikesetehnoloogia teadusliku insenerikooli juht on tehnikateaduste doktor, professor Rabbanakul Rakhmanovich Avezov (sünd. 1942). Aastatel 1966-1967 töötas ta Türkmenistani Ashgabati füüsikalis-tehnilises instituudis tehnikateaduste doktori, professor V. A. Baumi juhendamisel. R. R. Avezov arendab õpetaja ideid Usbekistani füüsikalis-tehnilises instituudis, millest on saanud rahvusvaheline uurimiskeskus.

Uurimistöö teaduslikud suunad sõnastas R. R. Avezov oma doktoritöös (1990, ENIN, Moskva), selle tulemused on kokku võetud monograafias "Kütte ja sooja veevarustuse päikesesüsteemid". Ta töötab muuhulgas välja meetodid lamepäikesekollektorite eksergiaanalüüsiks, aktiivsete ja passiivsete päikeseküttesüsteemide loomiseks. Tehnikateaduste doktor R. R. Avezov andis suure prestiiži ja rahvusvahelise tunnustuse NSV Liidu ja SRÜ riikide ainsale erialaajakirjale Applied Solar Energy (“Heliotechnics”), mis ilmub inglise keeles. Tema tütar Nilufar Rabbakumovna Avezova (sündinud 1972) on tehnikateaduste doktor, Usbekistani Teaduste Akadeemia MTÜ Physics-Sun peadirektor.

Ph.D. Jusuf Karimovitš Rashidov (sündinud 1954). Instituut "TashZNIIEP" töötas välja kümme standardprojektid elamud, päikesedušid, päikeseenergia katlamaja projekt, sealhulgas päikesejaamad võimsusega 500 ja 100 l / päevas, päikese dušid kahele ja neljale kajutile. Aastatel 1984–1986 viidi ellu 1200 tüüpilist päikesejaamade projekti.

Taškendi oblastis (Iljitševski külas) ehitati 56 m² pindalaga paarismaja koos kütte ja sooja veevarustusega päikesepaigaldiga. Karshi Riiklikus Pedagoogilises Instituudis A.T. Teimurhanov, A.B. Vardiyashvili ja teised tegelesid lamedate päikesekollektorite uurimisega.

Turkmeeni päikeseenergia soojusvarustuse teaduskooli lõi tehnikateaduste doktor. V. A. Baum, valitud 1964. aastal vabariigi akadeemikuks. Ašhabati füüsika ja tehnoloogia instituudis organiseeris ta päikeseenergia osakonna ja juhtis kuni 1980. aastani kogu instituuti. 1979. aastal loodi päikeseenergia osakonna baasil Türkmenistani Päikeseenergia Instituut, mida juhtis tehnikateaduste doktori V. A. Baumi üliõpilane. Rejep Bayramovitš Bayramov (1933-2017). Ašgabati äärelinnas (Bikrova külas) ehitati instituudi teaduslik katsepolüg, mis koosnes laboritest, katsestendidest, projekteerimisbüroost, töökodadest 70 inimesega. V. A. Baum töötas kuni oma elu lõpuni (1985) selles instituudis. R. B. Bayramov koos tehnikateaduste doktoriga. Ushakova Alda Danilovna uuris lamedaid päikesekollektoreid, päikeseküttesüsteeme ja päikeseenergia magestamise tehaseid. Tähelepanuväärne on, et 2014. aastal taastati Ašgabatis Türkmenistani Päikeseenergia Instituut NPO GUN.

Projekteerimis- ja tootmisühingus "Spetsgelioteplomontazh" (Tbilisi) ja Gruusia energeetika- ja hüdrokonstruktsioonide uurimisinstituudis tehnikateaduste doktori juhtimisel. Nugzar Varlamovich Meladze (sünd. 1937) töötas välja päikesekollektorite, individuaalsete kuumavee-päikesejaamade, päikesepatareide ja päikesesoojuspumbasüsteemide projekteerimise ja seeriatootmise. Määrati Gruusia erinevates piirkondades päikesepaigaldiste ehitamise tasuvustingimused, katsetati looduslikes tingimustes katsestendil erinevaid päikesekollektorite konstruktsioone.

Spetsgelioteplomontazhi päikesekollektorid olid oma aja kohta optimaalse disainiga: stants-keevitatud terasest absorber värvi- ja lakikattega, kere alumiiniumprofiilid ja tsingitud teras, aknaklaas, soojusisolatsioon - vahtplastist ja fooliumist katusekattematerjal.

N.V. Meladze andmetel paigaldati ainuüksi Kaukaasia piirkonnas 1990. aastaks 46,9 tuhat m² päikesekollektoreid, sealhulgas 42,7% sanatooriumides ja hotellides, 39,2% tööstuslikes päikeseenergiaseadmetes, põllumajandusrajatistes - 13,8%, spordirajatistes - 3,6%. üksikud paigaldused - 0,7%.

Autori sõnul in Krasnodari territoorium aastatel 1988-1992 paigaldati 4620 m² Spetsgeliomontazh päikesekollektoreid. SGTM-i töö viidi läbi koostöös Gruusia energeetika- ja hüdrokonstruktsioonide uurimisinstituudi (GRUNIEGS) teadlastega.

Instituut "TbilZNIIEP" töötas välja viis tüüpilist päikeseenergiapaigaldiste (SP) projekti, samuti projekti päikesesoojuspumba paigaldamiseks. SGTM hõlmas laboratooriumi, kus uuriti päikesekollektoreid ja soojuspumpasid. Töötati välja terasest, alumiiniumist, plastist vedelikuabsorberid, klaasiga ja ilma õhu SC-d, kontsentraatoritega SC-d ja individuaalsete termosifooni GU-de erinevad konstruktsioonid. Seisuga 1. jaanuar 1989 ehitas Spetsgeliomontazh 261 GU-d kogupinnaga 46 tuhat m² ja 85 individuaalset päikesepatarei soojaveesüsteemide jaoks pindalaga 339 m².

Joonisel fig. Joonisel 2 on kujutatud Krasnodaris Rashpilevskaja tänaval asuv päikesejaam, mis on Spetsgelioteplomontazh kollektoritega edukalt tegutsenud 15 aastat (320 ühikut kogupinnaga 260 m²).

Päikese soojusvarustuse arendamisega NSV Liidus ja Venemaal tegeles tehnikateaduste doktor. Pavel Pavlovitš Bezrukihh (sündinud 1936). Aastatel 1986–1992 juhtis ta NSV Liidu Ministrite Nõukogu büroo kütuse- ja energiakompleksi peaspetsialistina päikesekollektorite masstootmist Thbilisis asuvas Spetsgelioteplomontazh assotsiatsioonis asuvas kütteseadmete vennastehases. Bakuu tehases värviliste metallide sulamite töötlemiseks. Tema algatusel ja otsesel osalusel töötati välja esimene taastuvenergia arendamise programm NSV Liidus aastateks 1987-1990.

Alates 1990. aastast on P.P. Bezrukikh aktiivselt osalenud riikliku teadus- ja tehnikaprogrammi "Keskkonnaohutu energia" jaotise "Ebatraditsiooniline energia" väljatöötamises ja rakendamises. Ta märgib programmi teadusliku juhi dr. E. E. Shpilrain kaasata taastuvenergiasse NSV Liidu juhtivaid teadlasi ja spetsialiste. Aastatel 1992–2004 juhtis P. P. Bezrukihh, kes töötas Venemaa kütuse- ja energeetikaministeeriumis ning juhatas osakonda ning seejärel teaduse ja tehnoloogia arengu osakonda, päikesekollektorite tootmise korraldamist Kovrovi mehaanilises tehases, MTÜ Mashinostroyeniye. (Reutov, Moskva oblast) , päikeseenergiaga varustamise teaduslike ja tehniliste arengute kompleks, väikese ja ebatraditsioonilise energia arendamise ja kasutamise kontseptsiooni rakendamine Venemaal. Osaleti esimese Venemaa standardi GOST R 51595-2000 “Päikesekollektorid. Üldised tehnilised tingimused” ja GOST R projekti autori, tehnikateaduste doktori erimeelsuste lahendamine. B. V. Tarniževski ja kollektsionääride tootja (Kovrovi mehaanikatehas) peadisainer A. A. Lychagin.

Aastatel 2004–2013 jätkas P.P. Bezrukikh energeetikastrateegia instituudis (Moskva) ja seejärel ENIN-i energiasäästu ja taastuvate energiaallikate osakonna juhatajana arengut, sealhulgas päikeseenergiaga varustamist.

Krasnodari territooriumil alustas päikeseenergiapaigaldiste projekteerimise ja ehitamisega soojusenergeetika insener V. A. Butuzov (sünd. 1949), kes juhtis tootmisühingu “Kubanteplokommunenergo” soojusvarustuse perspektiivset arendamist. Aastatel 1980-1986 arendati projekte ja ehitati kuus päikeseenergia katlamaja üldpinnaga 1532 m². Aastate jooksul on loodud konstruktiivsed suhted SC tootjatega: Bratski tehas, Spetsgelioteplomontazh, KievZNIIEP. Kuna 1986. aastal nõukogude kliimateaduslikes teatmeteostes puudusid andmed päikesekiirguse kohta, saadi aastatel 1977–1986 Krasnodari ja Gelendžiki meteoroloogiajaamadest päikesepaigaldiste projekteerimiseks usaldusväärseid tulemusi.

Pärast doktoritöö kaitsmist 1990. aastal jätkas tööd päikesetehnoloogia arendamise kallal Krasnodari energiasäästu ja mittetraditsiooniliste energiaallikate labor, mille organiseeris V. A. Butuzov Kommunaalmajanduse Akadeemiast (Moskva). Töötati välja ja täiustati mitut lamedate SC-de kujundust ja nende täismahuliste testide alust. Päikesepaigaldiste projekteerimise ja ehitamise kogemuste üldistamise tulemusena " Üldnõuded kommunaalteenuste päikesepaigaldiste ja keskkütte projekteerimisele”.

Krasnodari 14-aastase ja Gelendžiki 15-aastase päikesekiirguse kogukiirguse väärtuste töötlemise tulemuste analüüsi põhjal pakuti 2004. aastal välja uus meetod päikese kogukiirguse igakuiste väärtuste esitamiseks. nende maksimum- ja miinimumväärtuste määramine, nende vaatluse tõenäosus. Määrati Krasnodari territooriumi 54 linna ja halduskeskuse kogu-, otsese ja hajutatud päikesekiirguse igakuised ja aastased väärtused. On kindlaks tehtud, et erinevate tootjate SC-de objektiivseks võrdlemiseks on lisaks nende kulude ja sertifitseeritud katsestenditel standardmeetodil saadud energiaomaduste võrdlemisele vaja arvestada ka nende valmistamise ja töötamise energiakulu. SC projekteerimise optimaalne maksumus määratakse üldiselt toodetud soojusenergia maksumuse ning tootmis- ja ekspluatatsioonikulude suhtega hinnangulise kasutusea jooksul. Koos Kovrovi mehaanilise tehasega töötati välja ja toodeti masstootmises SC disain, mis oli optimaalne. Venemaa turg kulude ja energiakulude suhe. Välja on töötatud projektid ja teostatud standardsete soojavee-päikesejaamade ehitamine ööpäevase võimsusega 200 l kuni 10 m³. Alates 1994. aastast on tööd päikeseenergiapaigaldiste kallal jätkatud JSC "South Russian Energy Company". Aastatel 1987–2003 viidi lõpule 42 päikesejaama arendus ja ehitamine ning 20 päikesejaama projekteerimine. Tulemused V.A. Butuzovid võeti kokku ENINis (Moskva) kaitstud doktoritöös.

Aastatel 2006–2010 arendas ja ehitas Teploproektstroy LLC väikese võimsusega katlamajade jaoks päikesejaamu, mille paigaldamisel SC suvel väheneb operatiivpersonal, mis vähendab päikesejaamade tasuvusaega. Nende aastate jooksul arendati ja ehitati isetühjenevaid päikesejaamu, mille pumpade seiskamisel juhitakse SC-st vesi paakidesse, vältides jahutusvedeliku ülekuumenemist. 2011. aastal loodi disain, tehti lamedate SC-de prototüübid, töötati välja katsestend SC-de tootmise korraldamiseks Uljanovskis. Aastatel 2009–2013 töötas JSC Yuzhgeoteplo (Krasnodar) välja projekti ja ehitas Ust-Labinski linna Krasnodari territooriumi suurima päikesejaama pindalaga 600 m² (joonis 3). Samal ajal viidi läbi uuringud SC paigutuse optimeerimiseks, võttes arvesse varjutust, töö automatiseerimist ja vooluahela lahendusi. Krasnodari territooriumil Rozovy külas töötati välja ja ehitati geotermiline päikeseküttesüsteem pindalaga 144 m². 2014. aastal töötati välja metoodika päikesepaigaldiste majandusliku tasuvuse hindamiseks sõltuvalt päikesekiirguse intensiivsusest, päikesepaigaldise efektiivsusest ja asendatud soojusenergia ühikuhinnast.

V. A. Butuzovi pikaajaline loominguline koostöö tehnikateaduste doktori, Kubani Riikliku Põllumajandusülikooli professori Robert Aleksandrovitš Amerkhanoviga (sünd. 1948) viidi ellu suure võimsusega päikesepaigaldiste loomise teoreetiliste aluste väljatöötamisel ja kombineeriti maasoojus-päikese soojusvarustussüsteemid. Tema käe all on koolitatud kümneid tehnikateaduste kandidaate, sealhulgas päikesekütte valdkonnas. R. A. Amerkhanovi arvukad monograafiad käsitlesid päikesejaamade projekteerimist põllumajanduslikuks otstarbeks.

Päikesepaigaldiste projekteerimise kogenuim spetsialist on Rostovteploelektroproekt Instituudi peaprojektide insener, Ph.D. Adolf Aleksandrovitš Tšernjavski (sündinud 1936). Ta on selles vallas tegutsenud üle 30 aasta. Ta on välja töötanud kümneid projekte, millest paljud on ellu viidud Venemaal ja teistes riikides. Päikesekütte ja sooja veevarustuse ainulaadseid süsteeme on kirjeldatud JIHT RAS Instituudi rubriigis. A. A. Tšernyavski projekte eristab kõigi osade väljatöötamine, sealhulgas üksikasjalik majanduslik põhjendus. Kovrovi mehaanilise tehase päikesekollektorite põhjal töötati välja "Soovitused päikesesoojusjaamade projekteerimiseks".

A. A. Chernyavsky juhtimisel loodi Kislovodski linnas ainulaadsed soojuskollektoritega fotogalvaaniliste jaamade projektid (6,2 MW elektri-, 7 MW soojusenergiaga), samuti jaam Kalmõkkias installeeritud koguvõimsusega 150 MW. Valminud ainulaadsed termodünaamiliste päikeseelektrijaamade projektid installeeritud elektrivõimsusega 30 MW Usbekistanis, 5 MW Rostovi oblastis; viidi ellu Musta mere rannikul asuvate pansionaatide päikesepaigaldiste projektid, mille pindala on 40-50 m² päikesekütte- ja kuumaveesüsteemide jaoks Karatšai-Tšerkessias asuva spetsiaalse astrofüüsikalise vaatluskeskuse objektide jaoks. Rostovteploelektroproekti instituuti iseloomustab arenduste ulatus - päikeseküttejaamad elamute ja linnade jaoks. Selle instituudi koostöös JIHT RAS-iga läbi viidud arenduste peamised tulemused on avaldatud raamatus " Autonoomsed süsteemid energiavarustus".

Sotši Riikliku Ülikooli (Kuurortide Ettevõtluse ja Turismi Instituut) päikesepatareide väljatöötamist juhtis tehnikateaduste doktor, tehnikaökoloogia osakonna juhataja professor Pavel Vasilievich Sadilov. Taastuvenergia algatajana töötas ta välja ja ehitas mitmeid päikeseenergiaseadmeid, sealhulgas 1997. aastal Lazarevski külas (Sotšis) pindalaga 400 m², Balneoloogia Instituudi päikesepatarei, mitu soojuspumba paigaldust.

Venemaa Teaduste Akadeemia Kaug-Ida Filiaali Meretehnoloogiate Instituudis (Vladivostok) Ph.D. 2014. aastal traagiliselt hukkunud Aleksandr Vassiljevitš Volkov arendas ja ehitas kümneid päikesejaamu kogupindalaga 2000 m², stendi päikesekollektorite täismahus võrdlevateks katseteks, lamedate päikesepatareide uusi konstruktsioone ja katsetas nende efektiivsust. Hiina tootjate vaakumpäikesepatareid.

Silmapaistev disainer ja mees Adolf Aleksandrovitš Lychagin (1933-2012) oli mitut tüüpi ainulaadsete õhutõrjerakettide, sealhulgas Strela-10M autor. 1980. aastatel töötas ta Kovrovi sõjalise mehaanilise tehase (KMZ) peadisainerina (omal initsiatiivil) välja päikesekollektorid, mida eristasid kõrge töökindlus, optimaalne hinna ja energiatõhususe suhe. Ta suutis veenda tehase juhtkonda omandama päikesekollektorite masstootmise ja looma tehase labori SC testimiseks. Aastatel 1991–2011 tootis KMZ umbes 3000 tükki. päikesekollektorid, mille iga kolme modifikatsiooni eristasid uued jõudlusnäitajad. Juhindudes kollektori "võimsuse hinnast", mille juures kulu erinevad kujundused SC-d võrreldakse sama päikesekiirgusega, A. A. Lychagin lõi neelduriga kollektori messingist torukujulisest terasest neelavate ribidega restist. Õhkpäikesekollektorid on projekteeritud ja valmistatud. Kõrgeim insenerikvalifikatsioon ja intuitsioon olid Adolf Aleksandrovitšis ühendatud patriotismi, keskkonnasõbralike tehnoloogiate arendamise soovi, põhimõtete järgimise ja kõrge kunstilise maitsega. Pärast kahte südamerabandust sai ta tulla spetsiaalselt tuhandeks kilomeetriks Madridi, et kahe päeva jooksul Prado muuseumis uhkeid maale uurida.

JSC VPK NPO Mashinostroeniya (Reutov, Moskva piirkond) on päikesekollektoreid tootnud alates 1993. aastast. Ettevõttes kollektorite ja päikesevee soojendamise paigaldiste projektide väljatöötamist teostab Masinaehituse Keskprojekteerimisbüroo projekteerimisosakond. Projektijuht – Ph.D. Nikolai Vladimirovitš Dudarev. Päikesekollektorite esimestes konstruktsioonides valmistati korpused ja tempelkeevitatud neeldurid roostevabast terasest. Ettevõte arendas ja valmistas 1,2 m² suuruse kollektori baasil päikesetermosifooniga veeküttesüsteeme mahutitega 80 ja 120 liitrit. 1994. aastal töötati välja ja võeti tootmisse tehnoloogia selektiivse neelduva katte saamiseks vaakumkaarsadestamise teel, 1999. aastal täiendati seda magnetron-vaakuumsadestamise meetodiga. Selle tehnoloogia alusel alustati Sokol tüüpi päikesekollektorite tootmist. Absorber ja kollektori korpus olid valmistatud alumiiniumprofiilidest. Nüüd toodab NPO päikesekollektoreid "Sokol-Effect" lehttoru vasest ja alumiiniumist neelduritega. Ainus Venemaa päikesekollektor on Euroopa standardite kohaselt sertifitseeritud Šveitsis asuva Rappersville'i SPF Instituudi poolt (Institut für Solartechnik Hochschule für Technik Rappelswill).

Teadus- ja tootmisettevõte "Konkuren" (alates 2000. aastast - "Rainbow-C", Žukovski linn, Moskva piirkond) toodab alates 1992. aastast päikesekollektoreid "Rainbow". Peadisainer - Vjatšeslav Aleksejevitš Šeršnev.

Tempelkeevitatud absorber valmistati roostevabast teraslehest. Absorber kate - selektiivne PVD või must matt kuumakindel värv. Aastane TEJ programm kuni 4000 tk. Kollektori energiaomadused saadi ENINis testimise käigus. Toodeti ka termosifoon-päikeseelektrijaam "Raduga-2M", mis koosnes kahest 1 m² suurusest SC-st ja 200-liitrisest paagist. Paagis oli lame küttepaneel, millesse tarniti SC jahutusvedelik, samuti varuelektriline kütteseade võimsusega 1,6 kW.

Novy Polyus LLC (Moskva) on teine ​​Venemaa tootja, kes on välja töötanud oma disainilahendused ja toodab praegu lamedaid vedelikke, lameõhk-, lamedaid õhk-vedelikke, torukujulisi vaakumpäikesekollektoreid, projekteerib ja paigaldab päikesepatareiseadmeid. Peadirektor - Aleksei Viktorovitš Skorobatyuk.

Pakutakse nelja YaSolar tüüpi lameekraaniga vedelikukollektorite mudelit. Kõik selle tootja vedelikuabsorberid on valmistatud selektiivsest Tinox-kattega vaskplekist ja vasktorudest. Torude ühendus lehega on joodetud valtsimisega. OOO Novy Polyus pakub ka kolme tüüpi enda valmistatud vaakumtoru SC-sid, millel on U-kujuliste torudega vasest neeldurid.

Silmapaistev spetsialist, energiline ja väga intelligentne inimene Gennadi Pavlovitš Kasatkin (sünd. 1941), mäeinsener ja aastatepikkuse kogemusega disainer, hakkas päikeseenergia inseneritööga tegelema 1999. aastal Ulan-Ude linnas (Burjaatia). Tema korraldatud Energiatõhusate Tehnoloogiate Keskuses (CEFT) töötati välja mitmeid vedeliku- ja õhukollektorite konstruktsioone, ehitati umbes 100 erinevat tüüpi päikesejaama kogupinnaga 4200 m². Tema arvutuste põhjal valmistati prototüübid, mida pärast looduslikes tingimustes tehtud katseid korrati Burjaatia Vabariigi päikesejaamades.

Insener G.P. Kasatkin töötas välja mitmeid uusi tehnoloogiaid: plastikabsorberite keevitamine, kollektorkastide valmistamine.

Ainsana Venemaal projekteeris ja ehitas ta mitu enda disainitud kollektoritega päikeseõhujaama. Kronoloogiliselt sai selle päikesekollektorite väljatöötamine alguse 1990. aastal keevitatud lehttoru terasabsorberitega. Seejärel tulid keevitatud ja pressitud neelduritega vask- ja plastkollektorite variandid ning lõpuks moodsad konstruktsioonid Euroopa selektiivse vasest lehtede ja torudega. GP Kasatkin ehitas energiaaktiivsete hoonete kontseptsiooni välja töötava päikesejaama, mille kollektorid on integreeritud hoone katusesse. Viimastel aastatel on insener CEFTi juhtimisfunktsioonid üle andnud oma pojale I. G. Kasatkinile, kes jätkab edukalt CEFT LLC traditsioone.

Joonisel fig. 4 on kujutatud 150 m² suuruse pindalaga Ulan-Ude linnas asuva Baikali hotelli päikesepatarei paigaldust.

järeldused

1. Päikesekiirguse arvutusandmed NSV Liidu päikesejaamade projekteerimiseks põhinesid erinevatel meetoditel meteoroloogiajaamade mõõtmiste massiivide töötlemiseks. Vene Föderatsioonis täiendavad neid meetodeid rahvusvaheliste satelliitarvutite andmebaaside materjalid.

2. Nõukogude Liidu juhtiv päikeseenergiapaigaldiste projekteerimise kool oli KievZNIIEP Instituut, mis töötas välja suunised ja kümneid projekte. Praegu puuduvad asjakohased Venemaa normid ja soovitused. Kaasaegsel tasemel päikeseenergiapaigaldiste projekte viiakse läbi Venemaa Instituudis "Rostovteploelektroproekt" (Ph.D. A.A. Chernyavsky) ja ettevõttes LLC "EnergotekhnologiiService" (Ph.D. V.V. Butuzov, Krasnodar).

3. ENIN (Moskva), KievZNIIEP, TsNIIEPIO (Moskva) teostasid NSVL-i päikesepaigaldiste tehnilisi ja majanduslikke uuringuid. Praegu tehakse neid töid Rostovteploelektroproekti instituudis ja ettevõttes Energotekhnologii-Service LLC.

4. NSV Liidu juhtiv teaduslik organisatsioon päikesekollektorite uurimisel oli GM Kržižanovski (Moskva) nimeline energeetikainstituut. Oma aja parima kollektsionääri kujunduse valmistas Spetsgeliotepomontazh (Tbilisi). Venemaa tootjatest tootis optimaalse hinna ja energiatõhususe suhtega päikesekollektoreid Kovrovi mehaanikatehas. Kaasaegsed Venemaa tootjad panevad kollektoreid kokku välismaistest komponentidest.

5. NSV Liidus tegeles päikesekollektorite projekteerimise, valmistamise, paigaldamise ja kasutuselevõtuga firma Spetsgelioteplomontazh. Kuni 2010. aastani töötas CEFT LLC (Ulan-Ude) selle skeemi järgi.

6. Kodumaiste ja välismaiste päikeseenergiaga varustamise kogemuste analüüs näitas selle arengu kahtlemata väljavaateid Venemaal, aga ka vajadust riikliku toetuse järele. Prioriteetsete meetmete hulgas: päikesekiirguse arvutiandmebaasi venekeelse analoogi loomine; optimaalse hinna ja energiatõhususe suhtega päikesekollektorite uute konstruktsioonide väljatöötamine, uued Venemaa oludele kohandatud energiasäästlikud disainilahendused.

1. Sessioonid, kongressid, konverentsid, esimene üleliiduline päikesetehnoloogia konverents. [Elektr. tekst]. Juurdepääsurežiim: fs.nashaucheba.ru. Taotluse kuupäev 15.05.2018.
2. Petuhhov V.V. Torukujulised päikeseveeboilerid. - M.-L.: Gosenergoizdat, 1949. 78 lk.
3. Butuzov V.A. Taastuvate energiaallikate kasutamisel põhinevate soojusvarustussüsteemide efektiivsuse tõstmine: Diss. dok. tehnika. teadused eriteemadel 05.14.08. - Krasnodar: ENIN, 2004. 297 lk.
4. Tarniževski B.V. Päikese ring. Energeetikainstituut. G.M. Kržižanovski: Vanimate töötajate memuaarid / Aladiev I.T. jne // Venemaa RAO UES. - M.: ENIN im. G.M. Kržižanovski, 2000. 205 lk.
5. Tarnizhevsky B.V., Myshko Yu.L., Moiseenko V.V. Lamepäikesekollektorite konstruktsioonide optimeerimise üldistatud kriteerium // Geliotekhnika, 1992. Nr 4. lk 7–12.
6. Popel O.S. Mittetraditsioonilised taastuvad energiaallikad - uus kaasaegse energeetika sektor ja töö tulemused: JIHT RAS. Tulemused ja väljavaated. laup. artiklid, mis on pühendatud JIHT RASi 50. aastapäev. - M.: Izd-vo OIVT RAN, 2010. S. 416–443.
7. Popel O.S., Fortov V.E. Taastuvenergia kaasaegses maailmas. - M.: Kirjastus MEI, 2015. 450 lk.
8. Valov M.I., Kazandzhan B.I. Päikeseküttesüsteemid. - M.: Kirjastus MEI, 1991. 140 lk.
9. Päikese soojus- ja külmavarustussüsteemide projekteerimise ja käitamise praktika. - L.: Energoatomizdat, 1987. 243 lk.
10. VSN 52-86. Sooja vee päikeseenergia paigaldus. - M.: NSVL Gosgrazhdanstroy, 1987. 17 lk.
11. Soovitused elamute ja ühiskondlike hoonete päikeseenergia soojaveepaigaldiste projekteerimiseks. - Kiiev: KievZNIIEP, 1987. 118 lk.
12. Rabinovitš M.D. Teaduslikud ja tehnilised alused päikeseenergia kasutamiseks soojusvarustussüsteemides: Diss. dok. tehnika. teadused eriteemadel 05.14.01. - Kiiev, 2001. 287 lk.
13. Kharchenko N.V. Individuaalsed päikesepaigaldised. - M.: Energoatomizdat, 1991. 208 lk.
14. Avezov R.R., Orlov A.Yu. Päikesekütte ja sooja vee süsteemid. - Taškent: FAN, 1988. 284 lk.
15. Bayramov R.B., Ushakova A.D. Päikeseküttesüsteemid riigi lõunapoolsete piirkondade energiabilansis. - Ašgabat: Ylym, 1987. 315 lk.
16. Päikese- ja külmavarustussüsteemid / Toim. E.V. Sarnatski ja S.A. Chistovina. - M.: Stroyizdat, 1990. 308 lk.
17. Butuzov V.A., Butuzov V.V. Päikeseenergia kasutamine soojusenergia tootmiseks. - M.: Teploenergetik, 2015. 304 lk.
18. Amerkhanov R.A., Butuzov V.A., Garkavy K.A. Päikeseenergiasüsteemide kasutamisel teooria ja uuenduslike lahenduste küsimused. - M.: Energoatomizdat, 2009. 502 lk.
19. Zaichenko V.M., Tšernjavski A.A. Autonoomsed toitesüsteemid. - M.: Nedra, 2015. 285 lk.
20. Sadilov P.V., Petrenko V.N., Loginov S.A., Iljin I.K. Taastuvenergia kasutamise kogemus Sotši piirkonnas // Tööstuslik energia, 2009. Nr 5. lk 50–53.
21. Kovaljov O.P., Volkov A.V., Loschenkov V.V. Päikeseenergia veeküttepaigaldised Primorsky territooriumil // Journal of S.O.K., 2006. Nr 10. lk 88–90.
22. Lychagin A.A. Päikese õhuküte Siberi ja Primorye piirkondades // Tööstusenergia, 2009. Nr 1. lk 17–19.