Сонячні системи тепло- і холодопостачання
Вантажиться...
Дата
2002
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю
05.05.14 - Холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціонування.
Розглянуто сучасний стан проблеми і виявлено основні тенденції розвитку сонячної енергетики стосовно розв'язання задач теплопостачання і охолодження. Вироблено основні вимоги до сучасних сонячних систем. Розроблено нові рішення для ГС з плоскими СК з урахуванням мінімізації енерговитрат і екологічно шкідливих наслідків їх практичного застосування. Робота теоретичного, експериментального і прикладного характеру виконувалась паралельно в ОДАХ і сонячному Центрі Алжира UDES.
Розроблено математичну модель термосифонної сонячної системи ГС; проведено обгрунтування квазістаціонарності режиму теплообміну для колектора, трубопроводів, а також для характеру ламінарної течії рідини у замкненому гідравлічному контурі ГС; розроблений алгоритм розрахунку густини сонячної енергії, яка припадає на одиницю площі похилого колектора для будь-якого його розташування на Земній поверхні (розрахунки проведено у середовищі математичного пакета Matlab); розроблено методику розрахунку оптимального нахилу плоского СК по відношенню до горизонту залежно від широти місця, при якому поглинювана сумарна сонячна енергія має максимальне значення.
Виконано експериментальні дослідження натурних зразків: плоских сонячних колекторів на полігоні. Теоретичні та експериментальні результати перебувають у добрій відповідності. Розроблено схемні рішення і принципи інженерного оформлення ГС і сонячних водоаміачних холодильних систем. Розроблено повномасштабні пілотні установки сонячного нагрівання і охолодження (систем теплопостачання в Україні, холодильних - в Алжирі), що підтвердили високі характеристики створених систем.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Рассмотрено современное состояние проблемы и выявлены основные тенденции развития солнечной энергетики применительно к решению задач теплоснабжения (горячего водоснабжения и отопления) и охлаждения. Выработаны основные требования к современным солнечным системам. Разработаны новые решения для ГС с плоскими СК, с учетом минимизации энергозатрат и экологически вредных последствий их практического использования. Работа носит теоретический, экспериментальный и прикладной характер и выполнялась параллельно в ОГАХ и солнечном Центре Алжира UDES. Разработана математическая модель термосифонной солнечной системы ГС; проведено её развитие в части описания тепловых явлений в коллекторе между приёмной пластиной и прозрачным (стеклянным, либо полимерным из многоканальной плоской плиты) покрытием; с помощью методов теории размерностей проведен анализ системы дифференциальных уравнений математической модели ГС. Проведено обоснование квазистационарности режима теплообмена для коллектора, трубопроводов, а также для характера ламинарного течения жидкости в замкнутом гидравлическом контуре ГС; на основании известных общих теоретических положений о солнечной инсоляции на наклонной поверхности для произвольной географической широты разработан алгоритм расчёта плотности солнечной энергии, приходящейся на единицу площади наклонного коллектора для любого его местоположения на Земной поверхности (расчёт проведены в среде математического пакета Matlab); разработана методика расчёта оптимального наклона плоского солнечного коллектора по отношению к горизонту в зависимости от широты места, при котором поглощаемая суммарная солнечная энергия (за расчётный период) имеет максимальное значение. Выполнены экспериментальные исследования натурных образцов плоских солнечных коллекторов на полигоне ОГАХ - НПФ "Новые технологии" и получены новые данные относительно характера циркуляции жидкости в термосифонных ГС. Испытания проводились на стенде-полигоне ОГАХ и НПФ «Новые технологии», обеспечивающем исследование полномасштабных натурных образцов солнечных коллекторов и получение сравнительных характеристик при одновременном параллельном исследовании нескольких сравниваемых типов СК. В конструкциях СК использовали, в качестве прозрачного покрытия, как традиционное решение со стеклом, так и плиту из полимерного материала в виде поликарбонатной плиты ячеистой структуры. Как показали исследования, это решение позволяет существенно снизить вес СК, практически без ухудшения оптических свойств. Все измерения проводились ежедневно, в виде полного цикла замеров, в период основной солнечной активности (с 900 до 1700). Для обеспечения корректности сравнения данных, полученных в ходе эксперимента на каждой паре сравниваемых солнечных коллекторов, опыты проводили в одно и то же время и при полностью идентичных условиях. Теоретические и экспериментальные результаты находятся в хорошем соответствии. Разработаны схемные решения и принципы инженерного оформления ГС (включая комбинированные системы с компенсационным механизмом колебания солнечной активности) и солнечных водоаммиачных холодильных систем. Разработаны полномасштабные пилотные установки солнечного нагрева и охлаждения на основе полученных теоретических и инженерных результатов и проведены их испытания (систем теплоснабжения в Украине, холодильных - в Алжире), подтвердившие высокие характеристики созданных систем и наметившие пути их дальнейшего совершенствования.
Thesis for a M. Sc. degree on specialty 05.05.14 - Refrigerating and cryogenic engineering, conditioning systems. The up-to-date state of the problem was examined and the main tends in the solar power engineering development in reference to solving problems of thermosupply and cooling were revealed. Were worked out main standards for the modern solar systems. New solutions for GS with flat SC were elaborated, minimization of energy expenditure and ecologically harmful results of their practical use were taken into consideration. The work has theoretical, experimental and applied character and was being carried out in OSAR and Solar center of Algeria in parallel. The math model of thermo-syphon drain solar GS system was elaborated; the grounds of heat transfer regime of quazistationarity for collector, pipelines and for laminar liquid flow character in closed hydraulic GS circuit; the algorithm of design of solar energy density per unit of inclined collector area for any of its position on the Earth surface was elaborated (calculations were performed in the mathematical package MatLab); the methodic of design of optimal inclination of flat SC with reference to the horizon, depending on the latitude of place, on which the absorbing solar energy is a maximum was worked out. The experimental investigation of full-scale of flat solar collectors was conducted on the testing ground. Theoretical and experimental results are in good correspondence. The plant layouts and principles of engineer implementation GS and solar liquor ammonia refrigerating systems were elaborated. The fullscale experimental plants of solar heating and cooling were elaborated (thermosupply systems in Ukraine, refrigerating - in Algeria), which have shown compliance with high characteristics of developed systems.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Рассмотрено современное состояние проблемы и выявлены основные тенденции развития солнечной энергетики применительно к решению задач теплоснабжения (горячего водоснабжения и отопления) и охлаждения. Выработаны основные требования к современным солнечным системам. Разработаны новые решения для ГС с плоскими СК, с учетом минимизации энергозатрат и экологически вредных последствий их практического использования. Работа носит теоретический, экспериментальный и прикладной характер и выполнялась параллельно в ОГАХ и солнечном Центре Алжира UDES. Разработана математическая модель термосифонной солнечной системы ГС; проведено её развитие в части описания тепловых явлений в коллекторе между приёмной пластиной и прозрачным (стеклянным, либо полимерным из многоканальной плоской плиты) покрытием; с помощью методов теории размерностей проведен анализ системы дифференциальных уравнений математической модели ГС. Проведено обоснование квазистационарности режима теплообмена для коллектора, трубопроводов, а также для характера ламинарного течения жидкости в замкнутом гидравлическом контуре ГС; на основании известных общих теоретических положений о солнечной инсоляции на наклонной поверхности для произвольной географической широты разработан алгоритм расчёта плотности солнечной энергии, приходящейся на единицу площади наклонного коллектора для любого его местоположения на Земной поверхности (расчёт проведены в среде математического пакета Matlab); разработана методика расчёта оптимального наклона плоского солнечного коллектора по отношению к горизонту в зависимости от широты места, при котором поглощаемая суммарная солнечная энергия (за расчётный период) имеет максимальное значение. Выполнены экспериментальные исследования натурных образцов плоских солнечных коллекторов на полигоне ОГАХ - НПФ "Новые технологии" и получены новые данные относительно характера циркуляции жидкости в термосифонных ГС. Испытания проводились на стенде-полигоне ОГАХ и НПФ «Новые технологии», обеспечивающем исследование полномасштабных натурных образцов солнечных коллекторов и получение сравнительных характеристик при одновременном параллельном исследовании нескольких сравниваемых типов СК. В конструкциях СК использовали, в качестве прозрачного покрытия, как традиционное решение со стеклом, так и плиту из полимерного материала в виде поликарбонатной плиты ячеистой структуры. Как показали исследования, это решение позволяет существенно снизить вес СК, практически без ухудшения оптических свойств. Все измерения проводились ежедневно, в виде полного цикла замеров, в период основной солнечной активности (с 900 до 1700). Для обеспечения корректности сравнения данных, полученных в ходе эксперимента на каждой паре сравниваемых солнечных коллекторов, опыты проводили в одно и то же время и при полностью идентичных условиях. Теоретические и экспериментальные результаты находятся в хорошем соответствии. Разработаны схемные решения и принципы инженерного оформления ГС (включая комбинированные системы с компенсационным механизмом колебания солнечной активности) и солнечных водоаммиачных холодильных систем. Разработаны полномасштабные пилотные установки солнечного нагрева и охлаждения на основе полученных теоретических и инженерных результатов и проведены их испытания (систем теплоснабжения в Украине, холодильных - в Алжире), подтвердившие высокие характеристики созданных систем и наметившие пути их дальнейшего совершенствования.
Thesis for a M. Sc. degree on specialty 05.05.14 - Refrigerating and cryogenic engineering, conditioning systems. The up-to-date state of the problem was examined and the main tends in the solar power engineering development in reference to solving problems of thermosupply and cooling were revealed. Were worked out main standards for the modern solar systems. New solutions for GS with flat SC were elaborated, minimization of energy expenditure and ecologically harmful results of their practical use were taken into consideration. The work has theoretical, experimental and applied character and was being carried out in OSAR and Solar center of Algeria in parallel. The math model of thermo-syphon drain solar GS system was elaborated; the grounds of heat transfer regime of quazistationarity for collector, pipelines and for laminar liquid flow character in closed hydraulic GS circuit; the algorithm of design of solar energy density per unit of inclined collector area for any of its position on the Earth surface was elaborated (calculations were performed in the mathematical package MatLab); the methodic of design of optimal inclination of flat SC with reference to the horizon, depending on the latitude of place, on which the absorbing solar energy is a maximum was worked out. The experimental investigation of full-scale of flat solar collectors was conducted on the testing ground. Theoretical and experimental results are in good correspondence. The plant layouts and principles of engineer implementation GS and solar liquor ammonia refrigerating systems were elaborated. The fullscale experimental plants of solar heating and cooling were elaborated (thermosupply systems in Ukraine, refrigerating - in Algeria), which have shown compliance with high characteristics of developed systems.
Опис
Белал Брахим
Сонячні системи тепло- і холодопостачання [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціонування" / Белал Брахим ; наук. кер. А. Ю. Лагутін ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2002. – 17 с. : іл., табл.
Ключові слова
плоский сонячний колектор, експериментальна установка, сонячна нагрівальна система, холодильна система, плоский солнечный коллектор, экспериментальные установки, солнечная нагревательная система, холодильная система, flat solar collectors, experimental plants, solar heating systems, solar refrigerating systems