Использование солнечной энергии для теплоснабжения сельских жилых домов с личным подсобным хозяйством в Сибири
Ключевые слова:
индивидуальный (сельский) жилой дом, личное подсобное хозяйство, теплица, отопление, система солнечного теплоснабжения, вакуумированный солнечный коллектор, солнечное излучение, подпочвенный обогрев, температура
Аннотация
Рассмотрена экспериментальная система солнечного теплоснабжения (ССТ) индивидуального (сельского) жилого дома с пристроенной теплицей. Определено количество тепловой энергии, производимой ССТ в климатических условиях пригорода Красноярска, рассчитанной с учетом КПД СК и данных сайта NASA.
По результатам исследований сделаны следующие выводы:
— в ходе проведенных исследований установлено, что использование ССТ для отопления индивидуальных жилых домов и пристроенных теплиц в климатических условиях Сибири технически возможно и целесообразно;
— по данным расчетов в течение года количество тепловой энергии, производимой экспериментальной ССТ от трех СК, составляет 7903 кВт∙ч;
— использование СК в системе солнечного теплоснабжения позволило снизить расход твердого топлива в котле на 25…30%, по сравнению с предыдущими отопительными периодами.
Литература
1. Бастрон А.В., Михеева Н.Б., Судаев Е.М. Горячее водоснабжение сельских бытовых потребителей Красноярского края с использованием солнечной энергии. Красноярск: Изд-во Красноярсного гос. аграрного ун-та, 2016.
2. Бастрон А.В, Гайдаш Г.В. Эффективное использование солнечной энергии в системах тепло- и электроснабжения сельских усадебных домов и ЛПХ // Вестник ИрГСХА. 2015. № 67. С. 92—100.
3. Бутузов В.А., Брянцева Е.В, Бутузов В.В., Гнатюк И.С. Мировой рынок гелиоустановок и перспективы солнечного теплоснабжения в России // Энергосбережение. 2016. № 3—3. С. 70—80.
4. Бастрон А.В., Гайдаш Г.В., Цугленок Н.В. Теплоснабжение индивидуального жилого дома и теплицы с использованием солнечной энергии // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 1(34). С. 35—40.
5. Слесаренко И.В. Исследование и испытания вакуумных солнечных коллекторов в системах теплоснабжения // Фундаментальные исследования. 2016. № 2—3. С. 509—514.
6. Тайсаева В.Т., Мазаев Л.Р. Разработка энергоэффективных биотехнических систем на примере молочной фермы и солнечной теплицы с тепловыми аккумуляторами // Ползуновский вестник. 2014. № 4—1. С. 173—177.
7. Чигак А.С., Шерьязов С.К. Управление режимом работы автономной системы солнечного теплоснабжения // Вестник ИрГСХА. 2017. № 81—2. С. 158—164.
8. Yuhang G., Chao G., Haizhen X. Thermal Properties of Solar Collector Comprising Oscillating Heat Pipe in a Flat-plate Structure and Water Heating System in Low-temperature Conditions // Energies. 2018. V. 11(10). Pp. 2253—2265.
9. Helvaci H., Khan Z. Experimental Study of Thermodynamic Assessment of a Small Scale Solar Thermal System // Energy Conversion and Management. 2016. V. 117. Pp. 567—576.
10. Xiea Y., Gilmourb M., Yuanc Y., Jind H., Wue H. A Review on House Design with Energy Saving System in the UK // Renewable and Sustainable Energy Rev. 2017. V. 71. Pp. 29—52.
11. Bait O., Si-Ameu М. Tubular Solar-energy Collector Integration: Performance Enhancement of Classical Distillation Unit Links Open Overlay Panel // Energy. 2017. V. 141. Pp. 818—838.
12. Menegaki A. Growth and Renewable Energy in Europe: Benchmarking with Data Envelopment Analysis // Renewable Energy. 2013. V. 60. Pp. 363—369.
13. Velkin V.I. The Use of Graphical Model for the RES Cluster for Determining the Optimal Composition of the Equipment of Renewable Energy Sources // World Appl. Sci. J. 2013. V. 29(9). Pp. 1343—1348.
14. Guldentopsa G., Mahdavi A.N., Vuyec C., Van den Berghc W. Rahbar N. Performance of a Pavement Solar Energy Collector: Model Development and Validation Links Open Overlay Panel // Appl. Energy. 2016. V. 163. Pp. 180—189.
15. Power Data Access Viewer. NASA Prediction of Wordwide Energy Resources [Электрон. ресурс] https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (дата обращения 10.01.2022).
---
Для цитирования: Цугленок Н.В., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Использование солнечной энергии для теплоснабжения сельских жилых домов с личным подсобным хозяйством в Сибири // Вестник МЭИ. 2023. № 1. С. 100—105. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-100-105.
#
1. Bastron A.V., Mikheeva N.B., Sudaev E.M. Goryachee Vodosnabzhenie Sel'skikh Bytovykh Potrebiteley Krasnoyarskogo Kraya s Ispol'zovaniem Solnechnoy Energii. Krasnoyarsk: Izd-vo Krasnoyarsnogo Gos. Agrarnogo Un-ta, 2016. (in Russian).
2. Bastron A.V, Gaydash G.V. Effektivnoe Ispol'zovanie Solnechnoy Energii v Sistemakh Teplo- i Elektrosnabzheniya Sel'skikh Usadebnykh Domov i LPKH. Vestnik IrGSKHA. 2015;67:92—100. (in Russian).
3. Butuzov V.A., Bryantseva E.V, Butuzov V.V., Gnatyuk I.S. Mirovoy Rynok Gelioustanovok i Perspektivy Solnechnogo Teplosnabzheniya v Rossii. Energosberezhenie. 2016;3—3:70—80. (in Russian).
4. Bastron A.V., Gaydash G.V., Tsuglenok N.V. Teplosnabzhenie Individual'nogo Zhilogo Doma i Teplitsy s Ispol'zovaniem Solnechnoy Energii. Elektrotekhnologii i Elektrooborudovanie v APK. 2019;1(34):35—40. (in Russian).
5. Slesarenko I.V. Issledovanie i Ispytaniya Vakuumnykh Solnechnykh Kollektorov v Sistemakh Teplosnabzheniya. Fundamental'nye Issledovaniya. 2016;2—3:509—514. (in Russian).
6. Taysaeva V.T., Mazaev L.R. Razrabotka Energoeffektivnykh Biotekhnicheskikh Sistem na Primere Molochnoy Fermy i Solnechnoy Teplitsy s Teplovymi Akkumulyatorami. Polzunovskiy vestnik. 2014;4—1:173—177. (in Russian).
7. Chigak A.S., Sher'yazov S.K. Upravlenie Rezhimom Raboty Avtonomnoy Sistemy Solnechnogo Teplosnabzheniya. Vestnik IrGSKHA. 2017;81—2:158—164. (in Russian).
8. Yuhang G., Chao G., Haizhen X. Thermal Properties of Solar Collector Comprising Oscillating Heat Pipe in a Flat-plate Structure and Water Heating System in Low-temperature Conditions. Energies. 2018;11(10):2253—2265.
9. Helvaci H., Khan Z. Experimental Study of Thermodynamic Assessment of a Small Scale Solar Thermal System. Energy Conversion and Management. 2016;117:567—576.
10. Xiea Y., Gilmourb M., Yuanc Y., Jind H., Wue H. A Review on House Design with Energy Saving System in the UK. Renewable and Sustainable Energy Rev. 2017;71:29—52.
11. Bait O., Si-Ameu M. Tubular Solar-energy Collector Integration: Performance Enhancement of Classical Distillation Unit Links Open Overlay Panel. Energy. 2017;141:818—838.
12. Menegaki A. Growth and Renewable Energy in Europe: Benchmarking with Data Envelopment Analysis. Renewable Energy. 2013;60:363—369.
13. Velkin V.I. The Use of Graphical Model for the RES Cluster for Determining the Optimal Composition of the Equipment of Renewable Energy Sources. World Appl. Sci. J. 2013;29(9):1343—1348.
14. Guldentopsa G., Mahdavi A.N., Vuyec C., Van den Berghc W. Rahbar N. Performance of a Pavement Solar Energy Collector: Model Development and Validation Links Open Overlay Panel. Appl. Energy. 2016;163:180—189.
15. Power Data Access Viewer. NASA Prediction of Wordwide Energy Resources [Elektron. Resurs] https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (Data Obrashcheniya 10.01.2022).
---
For citation: Tsuglenok N.V., Bastron A.V., Bastron T.N. Use of Solar Energy for Heat Supply of Rural Residential Buildings with Personal Subsidiary Farming in Siberia. Bulletin of MPEI. 2023;1:100—105. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-100-105.
2. Бастрон А.В, Гайдаш Г.В. Эффективное использование солнечной энергии в системах тепло- и электроснабжения сельских усадебных домов и ЛПХ // Вестник ИрГСХА. 2015. № 67. С. 92—100.
3. Бутузов В.А., Брянцева Е.В, Бутузов В.В., Гнатюк И.С. Мировой рынок гелиоустановок и перспективы солнечного теплоснабжения в России // Энергосбережение. 2016. № 3—3. С. 70—80.
4. Бастрон А.В., Гайдаш Г.В., Цугленок Н.В. Теплоснабжение индивидуального жилого дома и теплицы с использованием солнечной энергии // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 1(34). С. 35—40.
5. Слесаренко И.В. Исследование и испытания вакуумных солнечных коллекторов в системах теплоснабжения // Фундаментальные исследования. 2016. № 2—3. С. 509—514.
6. Тайсаева В.Т., Мазаев Л.Р. Разработка энергоэффективных биотехнических систем на примере молочной фермы и солнечной теплицы с тепловыми аккумуляторами // Ползуновский вестник. 2014. № 4—1. С. 173—177.
7. Чигак А.С., Шерьязов С.К. Управление режимом работы автономной системы солнечного теплоснабжения // Вестник ИрГСХА. 2017. № 81—2. С. 158—164.
8. Yuhang G., Chao G., Haizhen X. Thermal Properties of Solar Collector Comprising Oscillating Heat Pipe in a Flat-plate Structure and Water Heating System in Low-temperature Conditions // Energies. 2018. V. 11(10). Pp. 2253—2265.
9. Helvaci H., Khan Z. Experimental Study of Thermodynamic Assessment of a Small Scale Solar Thermal System // Energy Conversion and Management. 2016. V. 117. Pp. 567—576.
10. Xiea Y., Gilmourb M., Yuanc Y., Jind H., Wue H. A Review on House Design with Energy Saving System in the UK // Renewable and Sustainable Energy Rev. 2017. V. 71. Pp. 29—52.
11. Bait O., Si-Ameu М. Tubular Solar-energy Collector Integration: Performance Enhancement of Classical Distillation Unit Links Open Overlay Panel // Energy. 2017. V. 141. Pp. 818—838.
12. Menegaki A. Growth and Renewable Energy in Europe: Benchmarking with Data Envelopment Analysis // Renewable Energy. 2013. V. 60. Pp. 363—369.
13. Velkin V.I. The Use of Graphical Model for the RES Cluster for Determining the Optimal Composition of the Equipment of Renewable Energy Sources // World Appl. Sci. J. 2013. V. 29(9). Pp. 1343—1348.
14. Guldentopsa G., Mahdavi A.N., Vuyec C., Van den Berghc W. Rahbar N. Performance of a Pavement Solar Energy Collector: Model Development and Validation Links Open Overlay Panel // Appl. Energy. 2016. V. 163. Pp. 180—189.
15. Power Data Access Viewer. NASA Prediction of Wordwide Energy Resources [Электрон. ресурс] https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (дата обращения 10.01.2022).
---
Для цитирования: Цугленок Н.В., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Использование солнечной энергии для теплоснабжения сельских жилых домов с личным подсобным хозяйством в Сибири // Вестник МЭИ. 2023. № 1. С. 100—105. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-100-105.
#
1. Bastron A.V., Mikheeva N.B., Sudaev E.M. Goryachee Vodosnabzhenie Sel'skikh Bytovykh Potrebiteley Krasnoyarskogo Kraya s Ispol'zovaniem Solnechnoy Energii. Krasnoyarsk: Izd-vo Krasnoyarsnogo Gos. Agrarnogo Un-ta, 2016. (in Russian).
2. Bastron A.V, Gaydash G.V. Effektivnoe Ispol'zovanie Solnechnoy Energii v Sistemakh Teplo- i Elektrosnabzheniya Sel'skikh Usadebnykh Domov i LPKH. Vestnik IrGSKHA. 2015;67:92—100. (in Russian).
3. Butuzov V.A., Bryantseva E.V, Butuzov V.V., Gnatyuk I.S. Mirovoy Rynok Gelioustanovok i Perspektivy Solnechnogo Teplosnabzheniya v Rossii. Energosberezhenie. 2016;3—3:70—80. (in Russian).
4. Bastron A.V., Gaydash G.V., Tsuglenok N.V. Teplosnabzhenie Individual'nogo Zhilogo Doma i Teplitsy s Ispol'zovaniem Solnechnoy Energii. Elektrotekhnologii i Elektrooborudovanie v APK. 2019;1(34):35—40. (in Russian).
5. Slesarenko I.V. Issledovanie i Ispytaniya Vakuumnykh Solnechnykh Kollektorov v Sistemakh Teplosnabzheniya. Fundamental'nye Issledovaniya. 2016;2—3:509—514. (in Russian).
6. Taysaeva V.T., Mazaev L.R. Razrabotka Energoeffektivnykh Biotekhnicheskikh Sistem na Primere Molochnoy Fermy i Solnechnoy Teplitsy s Teplovymi Akkumulyatorami. Polzunovskiy vestnik. 2014;4—1:173—177. (in Russian).
7. Chigak A.S., Sher'yazov S.K. Upravlenie Rezhimom Raboty Avtonomnoy Sistemy Solnechnogo Teplosnabzheniya. Vestnik IrGSKHA. 2017;81—2:158—164. (in Russian).
8. Yuhang G., Chao G., Haizhen X. Thermal Properties of Solar Collector Comprising Oscillating Heat Pipe in a Flat-plate Structure and Water Heating System in Low-temperature Conditions. Energies. 2018;11(10):2253—2265.
9. Helvaci H., Khan Z. Experimental Study of Thermodynamic Assessment of a Small Scale Solar Thermal System. Energy Conversion and Management. 2016;117:567—576.
10. Xiea Y., Gilmourb M., Yuanc Y., Jind H., Wue H. A Review on House Design with Energy Saving System in the UK. Renewable and Sustainable Energy Rev. 2017;71:29—52.
11. Bait O., Si-Ameu M. Tubular Solar-energy Collector Integration: Performance Enhancement of Classical Distillation Unit Links Open Overlay Panel. Energy. 2017;141:818—838.
12. Menegaki A. Growth and Renewable Energy in Europe: Benchmarking with Data Envelopment Analysis. Renewable Energy. 2013;60:363—369.
13. Velkin V.I. The Use of Graphical Model for the RES Cluster for Determining the Optimal Composition of the Equipment of Renewable Energy Sources. World Appl. Sci. J. 2013;29(9):1343—1348.
14. Guldentopsa G., Mahdavi A.N., Vuyec C., Van den Berghc W. Rahbar N. Performance of a Pavement Solar Energy Collector: Model Development and Validation Links Open Overlay Panel. Appl. Energy. 2016;163:180—189.
15. Power Data Access Viewer. NASA Prediction of Wordwide Energy Resources [Elektron. Resurs] https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (Data Obrashcheniya 10.01.2022).
---
For citation: Tsuglenok N.V., Bastron A.V., Bastron T.N. Use of Solar Energy for Heat Supply of Rural Residential Buildings with Personal Subsidiary Farming in Siberia. Bulletin of MPEI. 2023;1:100—105. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-100-105.
Опубликован
2022-10-24
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
