ВВЕДЕНИЕ 3
1 Возобновляемые энергоресурсы 5
1.1 Классификация возобновляемых источников энергии 5
1.2 Ветроэнергетика 6
1.3 Гидроэнергетика 7
1.4 Энергия биомассы 8
2 Солнечные коллекторы 11
2.1 Коллекторы с встроенным и выносным баком 13
3 Виды коллекторов 13
3.1 Плоский коллектор 14
3.2 Вакуумный коллектор 16
3.3 Воздушный коллектор 16
4 Принцип работы солнечного коллектора 17
4.1 Объемы теплоносителя для гелиосистем 19
4.2 Место размещения, мощность и перегрев солнечных коллекторов 20
4.3 Солнечный коллектор для подогрева воды 21
4.4 Достоинства и недостатки солнечных коллекторов для нагрева воды 22
5 Расчет ГВС 23
5.1 Описание объекта исследования 23
5.2 Определение тепловой мощности на ГВС 24
6 Расчет солнечных коллекторов 26
6.1 Определение КПД установки 26
6.2 Расчет площади теплопоглощающей поверхности 28
7 Выбор оборудования для солнечного теплоснабжения 31
7.1 Определение объема аккумулирующего бака 31
8 Подбор насосного оборудования 34
9 Экономическое обоснование 37
10 Экологическое обоснование 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 43
В России есть большие районы, на которых приоритетно использовать возобновляемые источники энергии, включая солнечные. В сравнении с другими видами энергетики, солнечная является одной из самых экологически чистых. Солнечное излучение с энергетической и термодинамической точки зрения является высококачественным первичным источником энергии, допускающим возможность ее преобразования в другие виды энергии (тепло-, электроэнергию и др.) с высоким коэффициентом полезного действия и гарантирующим экологическую безопасность. Ее потенциал позволяет обеспечивать энергией удаленные поселки, для которых использование топлива невыгодно с точки зрения экологии.
Развитие солнечной энергетики в мире идёт по двум направлениям:
-преобразование в тепловую энергию тепловыми коллекторами;
-прямое преобразование в электрическую энергию фотопреобразователями - солнечными батареями, для производства которых требуется поликристаллический кремний.
Энергетический потенциал солнечной энергии может оцениваться разными значениями в зависимости от степени учёта технико-экономических аспектов применения.
Цель данной работы заключается в анализе возможности использования нетрадиционных энергоресурсов в системе теплоснабжения удаленного поселка.
Предметом исследования является возможность использования солнечной энергии взамен традиционных энергоресурсов.
Объектом исследования данной работы является система горячего водоснабжения вахтового поселка.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- анализ существующих способов преобразования солнечного излучения в тепловую энергии;
- анализ существующих технологий производителей солнечных энергетических установок (СЭУ);
- расчет необходимых параметров для ГВС;
- расчет параметров для солнечных коллекторов;
- выбор необходимого оборудования по полученным параметрам;
- технико-экономическое обоснование по использованию солнечных установок.
Входе работы были выполнены поставленные задачи:
1. Изучены теоретические основы использования солнечных коллекторов и произведен анализ существующих способов преобразования солнечного излучения в тепловую энергии, анализ существующих технологий производителей солнечных энергетических установок (СЭУ).
2. Рассчитаны необходимая тепловая нагрузка и количество солнечных коллекторов;
3. Выбрано необходимое оборудование для бесперебойной работы системы;
4. Проведено экономическое и экологическое обоснование по использованию солнечных установок.
За летний период экономится около десяти тонн топлива, за счёт использования солнечных коллекторов. Солнечные коллекторы, к тому же, имеют срок службы 30 лет и более, что является хорошим показателем и делает их востребованее. Благодаря водонагревателю, потребители могут воспользоваться горячей водой как днем, так и ночью, а также в пасмурные дни.
В нашем проекте было выбрано 38 солнечных коллекторов, площадь каждого из которых 2 м2.В самый солнечный месяц КПД коллекторов составляет 90%. Также были выбраны водонагреватель объемом 2500 литров с хорошей теплоизоляцией, позволяющей удерживать тепло в течение ночи, и насос для перекачки воды для потребителей.
Солнечные коллекторы достаточно просты и удобны в эксплуатации и являются эффективными источниками чистой энергии.
