Введение 3
1 Гелиоэнергетические ресурсы 5
1.1 Основные сведения о гелиоэнергетике 5
1.2 Преобразование солнечной энергии в тепловую 7
1.3 Преобразование солнечной энергии в электрическую 11
1.4 Проблема аккумулирования тепла в солнечной энергетике 13
1.5 Использование актинометрической информации в гелиоэнергетике .... 14
2. Климатические характеристики для оценки гелиоэнергоресурсов 19
2.1 Основные требования к определению климатических характеристик
гелиоэнергоресурсов 19
2.2 Характеристики временной структуры рядов солнечной радиации 22
2.3 Основные радиационные показатели при оценке обеспеченности
гелиоресурсами 23
2.4 Оценка производительности гелиоустановок 25
3 Оценка обеспеченности гелиоэнергоресурсами Ростовской области 28
3.1 Климатические характеристики режима солнечной радиации 28
3.2 Анализ температурных условий работы солнечных устройств 34
3.3 Расчет радиационных показателей 36
3.4 Оценка производительности некоторых гелиоустановок 36
Заключение 38
Список литературы 39
ПРИЛОЖЕНИЯ 41
В связи с быстрым убыванием природных энергетических ресурсов и нарастанием в ряде стран мира энергетического кризиса, ученые все настой-чивее ищут пути более широкого применения некоторых других видов энергии, которые можно было бы использовать как для промышленных, так и для бытовых целей. Для решения этой проблемы существует несколько путей. Один из них - использование энергии солнца.
Использование солнечной энергии представляет большой интерес в виду ее огромного количества и влияния на жизнь нашей планеты. К положи-тельным качествам солнечной энергии, как энергоисточника, следует отнести исключительную "чистоту", обусловленную отсутствием каких-либо вредных выбросов при ее использовании.
Большое внимание уделяется использованию солнечной энергии автономными, как правило, малоэнергоемкими потребителями. Всё большее применение гелиоустановки находят в сельском, в промышленном, в коммунальном хозяйствах и в строительстве.
В настоящие время существенно возрастает потребность в экологически чистых и дешевых источниках энергии. Поэтому важное значение приобретает проблема оценки и использования гелиоэнергетических ресурсов отдельных районов.
Целью данной выпускной работы является анализ режима солнечной радиации и оценка потенциальных гелиоэнергетических ресурсов на примере метеорологической станции в районе посёлка Гигант, находящегося в Ростовской области.
Выпускная квалификационная работа бакалавра состоит из трех разделов.
В первом разделе приводятся основные сведения о гелиоэнергетике, рассматриваются такие проблемы, как преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую, а так же проблемы аккумулирования энергии. В этом разделе даются так же сведения об использовании актинометрической информации и работах, проведенных русскими и зарубежными учеными Во втором разделе рассмотрены основные климатические характеристики гелио-энергоресурсов, приведена методика для оценки производительности гелио-установок и основные радиационные показатели.
В третьем разделе приведены климатические характеристики режима солнечной радиации, оценена производительность некоторых гелеоустановок, рассчитаны основные радиационные показатели для выбранных пунктов и выполнено их ранжирование по приоритету гелиоэнергетического потенциала.
В данной работе была проведена оценка обеспеченности гелиоэнергоресурсами Ростовской области на примере пункта посёлок Гигант. Были получены такие характеристики, как годовой ход радиационного баланса, продолжительность солнечного сияния, число дней без солнца, среднемесячная температура воздуха, суточный ход среднемноголетней продолжительности солнечного сияния, сумм прямой радиации, сумм рассеянной радиации, проведен анализ этих характеристик. В дополнение к радиационному режиму, для полноты изложения и облегчения расчетов теплопотерь гелиоустановок также приведены среднемесячные, минимальные и максимальные температуры в различное время года. Рассчитаны некоторые радиационные показатели солнечной радиации.
В заключение выполненных расчетов приведен расчет производительности некоторых солнечных установок с точки зрения эффективности их использования.
Выполненные исследования позволяют сделать вывод о перспективности гелиоэнергетики в Ростовской области, на это указывают все радиационные характеристики.
Как показал анализ, для Ростовской области рационально использовать солнечную радиацию, как источник тепловой энергии. Наиболее высокая выработка энергии приходится на летние месяцы. Приведенные расчеты позволяют сделать предположение, об эффективности применения установки ГУ- 10 и солнечной теплосиловой станции. Выполненные исследования могут послужить основой для дальнейших инженерных и технико-экономических расчетов солнечных установок.
