Использование фотоэлектрических водонагревателей в условиях жаркого климата
| Main Authors: | Фрид, С.Е., Лисицкая, Н.В., Тарасенко, А.Б., Фролова, Н.Д., Сулейманов, М.Ж. |
|---|---|
| Format: | Article Journal |
| Bahasa: | rus |
| Terbitan: |
, 2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
https://zenodo.org/record/4018982 |
Daftar Isi:
- Работа посвящена оценке эффективности использования электроэнергии, выработанной фотоэлектрическими модулями, для получения горячей воды. Цель работы — расчет необходимой паспортной мощности солнечной батареи в составе фотоэлектрического водонагревателя для обеспечения нормативной нагрузки горячего водоснабжения индивидуального жилого дома на территории Узбекистана. Цель достигалась путем моделирования работы водонагревателя в системе TRNSYS с использованием данных базы спутниковых климатических наблюдений NASA POWER. Модели фотоэлектрического водонагревателя также верифицировались по результатам трехмесячного эксперимента. Основным результатом работы являются аппроксимационные соотношения, построенные на основе расчетных данных и позволяющие оценить необходимую мощность для заданных климатических условий без проведения численного моделирования в каждом конкретном случае. Рассмотрены случаи наличия и отсутствия в системе контроллера солнечной батареи. Выполненная оценка показала, что увеличение необходимой паспортной мощности солнечной батареи без регулятора составляет 25%, что допускает сценарий отказа от регулятора. По аналогии с использованием электронагревателей, потребляющих энергию, вырабатываемую тепловыми электростанциями, фотоэлектрические водонагреватели до сих пор считаются неэффективными и чрезмерно дорогими, однако уменьшение темпов роста рынка солнечных коллекторов и снижение стоимости фотоэлектрических модулей делают генерацию тепла за счет выработанной солнечными батареями энергии экономически оправданной. Такое использование солнечных батарей предлагается рассматривать как ещё один (наряду с тепловым и оптическим) способ концентрации солнечного излучения в солнечных нагревателях, дополнительным достоинством является то, что из вырабатываемой электроэнергии можно получить тепло с любой температурой. Важность полученных результатов обусловлена тем, что как расчетным, так и экспериментальным путем показана возможность использования постоянно дешевеющих фотоэлектрических модулей для получения тепловой энергии, в том числе и высокопотенциальной, а также получением аппроксимационных кривых для расчета системы в заданных климатических условиях, позволяющих избежать длительного численного моделирования.