Новости

20.02.2015
Обучение специалистов фирмы ИНЖТЕХСТРОЙ в компании Danfoss

Повышение квалификации специалистов

читать полностью

14.02.2015
Обучение специалистов фирмы ИНЖТЕХСТРОЙ в компании OVENTROP

Повышение квалификации специалистов

читать полностью

13.02.2015
Энергоэффективное отопление Viessmann

Вопрос снижения затрат в процессе эксплуатации отопления дома

читать полностью

Общие сведения

Общий обзор по гелиотехнике

 

 

Общие сведения

Всем мы знаем, что используемые в современном мире источники энергии - ядерное топливо, уголь, нефть, природный газ и т.п. являются невозобновляемыми, т.е. это те природные запасы вещества и материалов, которые не могут быть восполнены.

В отличие от них существуют также возобновляемые (неистощаемые) источники энергии (ВИЭ) – т.е. образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества.

В понятие возобновляемые источники энергии (ВИЭ) включаются следующие формы энергии: солнечная, ветровая, геотермальная, гидроэнергия, низкопотенциальная тепловая энергия, энергия приливов и океана, морских волн и течений, энергия биомассы и др.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) обычно разделяют на две основные группы, рассмотренные ниже.

Первая группа – это  традиционные ВИЭ:

- гидравлическая энергия, преобразуемая в используемый вид энергии ГЭС мощностью более 30 МВт;

- геотермальная энергия – энергия теплых подземных источников;

- энергия биомассы, которая  используется для получения тепла традиционными способами сжигания - это дрова, торф и др. виды топлива.

Вторая группа – нетрадиционные ВИЭ: солнечная, ветровая, энергия морских волн, течений, приливов и океана, гидравлическая энергия, преобразуемая в используемый вид энергии малыми ГЭС и микроГЭС.

Возобновляемые источники энергии многократно превышают все перспективные потребности человечества и теоретически способны удовлетворять требования, которые предъявляются к энергетике будущего.

Использование традиционных невозобновляемых  источников энергии (тепловая и атомная энергетика) сопровождается значительными экологическими ущербами – тепловым, химическим и радиоактивным загрязнением окружающей среды. Тепловое загрязнение добавляется к поступающей солнечной энергии, что может привести к глобальному непредсказуемому изменению климата на Земле с негативными последствиями для всего человечества.

Энергия, получаемая от ВИЭ, дополнительно не нагревает атмосферу планеты, происходит лишь некоторое перераспределение энергии в среде обитания.

Из всех видов ВИЭ гелиотехника рассматривает только солнечную энергетику. Мы будем акцентировать Ваше внимание на том разделе гелиотехники, которая занимается использованием тепловой энергии, получаемой от Солнца.

Общий обзор по гелиотехнике

Гелиотехникой называют отрасль науки и техники, которая изучает преобразование энергии солнечной радиации в другие виды энергии, возможные для использования в обыденной жизни. Системы, преобразующие солнечную энергию в тепловую и электрическую получили название  солнечные гелиосистемы.

Для Земли поток солнечного излучения на ее поверхность, при усредненном значении в году,  может составлять от 100 до 250 Вт/кв.м (в зависимости от климатических условий и широты местности), достигая наибольших значений в середине дня при ясном небе, практически в любом месте (независимо от широты), около 1 000 Вт/кв.м. В условиях средней полосы России солнечное излучение передает на поверхность земли энергию, эквивалентную 100 - 150 кг у.т./кв.м в год. Человеку необходимо наиболее эффективно собрать этот поток солнечной энергии и преобразовать его в другой вид энергии (тепло, электричество) при наименьших затратах. Самым простым и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии является нагрев хозяйственно-бытовой воды в в плоских и трубчатых солнечных коллекторах.

         Энергия, излучаемая солнцем и достигающая поверхности Земли - солнечный свет - является самым крупным энергетическим источником, доступным на Земле. Количество тепла, поступающего за год на 1 кв. м поверхности Земли, оценивается в 3,16х109 КДж. Другими словами, количество солнечной энергии, доступное для использования, в 20 тыс. раз превышает все вместе взятые источники энергии, используемые человечеством.

Во внутренней части Солнца протекают процессы ядерного синтеза, при которых из атомов водорода синтезируются атомы гелия. Вследствие этого происходит высвобождение энергии, которая разогревает внутреннюю часть Солнца до температуры 15 миллионов градусов Цельсия. Температура поверхности Солнца (фотосферы) составляет 5 500 °С. Интенсивность излучения на поверхности Солнца составляет 63 МВт/м2. Суточное количество энергии, которое излучается с одного квадратного метра, эквивалентно теплоте сгорания     151 200 литров мазута и составляет около 1 512 000 кВт* ч. С ростом температуры увеличивается интенсивность излучения и доля коротковолнового излучения.

Благодаря высокой температуре Солнце является особенно сильным источником излучения. Диапазон видимого солнечного излучения представляет лишь малую часть всего спектра излучения, но имеет при этом наивысшую интенсивность излучения.

Солнце можно использовать для получения тепловой и электрической энергии. Солнце является надежным источником энергии для человечества. Возможности использования этого источника энергии для повседневного генерирования тепловой энергии достаточно изучены. Однако потенциал использования солнечной энергии еще далеко не исчерпан.

Здесь описывается преобразование солнечного излучения в теплоту, особенности «солнечного топлива» и возможности эффективного использования бесплатной энергии излучения. Мы кратко расскажем о самых распространенных солнечных системах для теплоснабжения.

 Солнечная энергия может использоваться активно или пассивно. При пассивном использовании солнечной энергии солнечное излучение используется непосредственно (например, окна, зимние сады), то есть без применения вспомогательных технических средств. Для активного использования солнечной энергии существуют различные технологии.

Основным показателем для преобразования солнечной энергии в тепловую является уровень инсоляции, который зависит от времени года, расположения и площади поглощающей поверхности. С одной стороны, солнечное излучение – это бесплатный источник энергии, который в человеческом понимании предоставлен нам на бесконечно долгий срок, а с другой стороны – он едва ли применим для современных потребностей и ограничен в фактическом предложении. В частности, в отопительный сезон, когда необходимо максимальное количество тепловой энергии, солнечная энергия – минимальна, и наоборот. Кроме того, Солнце невозможно включать или выключать по своему усмотрению. Такие исходные данные требуют принципиально другого подхода к проектированию энергетических установок, мощность которых предоставляется, так сказать, по требованию. Исключением стали гелиоустановки, использующие энергию солнечного излучения, но для надежности дополненные вторым генератором теплоты – такие установки проектируются и эксплуатируются как бивалентные системы. Вот пример простой бивалентной установки: отопительный котел обеспечивает определенное количество горячей воды в любое время, а встроенная в систему солнечная установка предназначена для того, чтобы максимально возможное количество энергии поступало от солнечного излучения, а отопительный котел при этом расходовал минимум топлива. Уже из этого примера ясно, что успешная работа солнечной установки зависит не только от солнечного коллектора, но и от рациональной согласованности всех используемых компонентов.

Солнечный коллектор (от лат. collegere = собирать) является основным компонентом гелиосистемы для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. С помощью дополнительных компонентов создается солнечная установка, которую можно использовать в системах теплоснабжения зданий.

Солнечные коллекторы – это генераторы теплоты, которые во многом отличаются от традиционных источников теплоты. Самое большое отличие состоит в том, что источником энергии, используемой для получения теплоты, является не традиционное топливо, а солнечное излучение.

Идеальным дополнением к любому генератору теплоты является солнечная установка для нагрева воды в системах горячего водоснабжения и отопления. С помощью солнечной системы можно покрыть до 60 процентов годового потребления энергии на горячее водоснабжение. Солнечные установки, покрывающие часть нагрузки на отопление, позволяют еще больше снизить потребление топлива. С их помощью можно сэкономить до 35 процентов годовых расходов теплоты на отопление и горячее водоснабжение.

 Подробнее:


Яндекс.Метрика

 

Новости

20.02.2015
Обучение специалистов фирмы ИНЖТЕХСТРОЙ в компании Danfoss

Повышение квалификации специалистов

читать полностью

14.02.2015
Обучение специалистов фирмы ИНЖТЕХСТРОЙ в компании OVENTROP

Повышение квалификации специалистов

читать полностью

13.02.2015
Энергоэффективное отопление Viessmann

Вопрос снижения затрат в процессе эксплуатации отопления дома

читать полностью

Поиск по сайту

НАПИШИТЕ НАМ


* Поля обязательные для заполнения

Все отзывы

ОТЗЫВЫ

Имя: Курденкова Марина Александровна (kma-1956@mail.ru)

Хочу выразить благодарность сотрудникам фирмы "ИНЖТЕХСТРОЙ". В короткие сроки произвели монтаж отопительной системы в моем загородном деревянном доме, площадью 80 кв.м. Быстро отозвались на мою просьбу. Очень профессионально подошли к решению проблемы. Работу выполнили быстро и качественно. Предоставили все необходимые мне документы для газовой службы.

Имя: Павел Митрофанов (mitrofanovpa@rambler.ru)

Все замечательно, без претензий, чуткий подход к клиенту и без нервов.

Имя: Юрий (sokolovue@rambler.ru)

Большое спасибо ребятам за работу! Меняли котел котел в доме. Быстро, качественно, недорого. Очень доволен!