С
Эн альны стоит леннос жения уровня спроса ситуац Пр эффек эколог
«ВЭУ- устано менты
Рас 1. Г 2. П 3. С В к новка Челяби фаза, ч оборот ком ве
По можно чить н
КОМП СИСТЕМ
ергосбере х пробле
в нашей сти, топл я в Росси
я потреб а на энерг ция, истощ
именение ктивным о гический
-ПЛЭН», овки и пл ы системы
ссматрива Генераци Преобраз Система о качестве
мощност инской о частота и тов, котор етра.
лученную ой для по на выходн
ЛЕКСНЫ МЫ ОТОП
И
ежение н ем, требу стране: н ливно-эне
и очень в ляемой э горесурсы щаются п е возобно оборудов
эффект.
которая леночного ы представ
Р аемую си
я электри ование и отопления
источник тью 3 кВ области).
и амплиту рое, в сво ю «грязну треблени ных клемм
ЫЙ АНА ПЛЕНИЯ
ИСТОЧН
а сегодня ующей ск необосно ергетичес
высок (по энергии).
ы, повыш полезные
овляемых анием мо
Одним и базируе о электро влены на
Рис. 1. Сис истему мо
ической эн распреде я.
ка электр Вт произв
Генерато уда (0…3 ою очеред ую» энер ия. Схема, мах напря
210 АЛИЗ ЭН
Я НА БАЗ НИКА ЭН
яшний ден корейшего ванные п ском ком о некотор
При это шаются та
ископаем х источни ожет дать
из таких ется на с онагреват рис. 1 [1]
стема «ВЭ жно разд нергии.
еление по рической водства О ор выраба
00 В) нап дь, будет ргию необ
, представ яжение 48
НЕРГОСБ ЗЕ ВОЗО НЕРГИИ
нь остает о решени потери эн мплексе. П
рым оцен ом посто арифы, ух мые.
иков энер ь значите примеро сопряжени теля. Осн
].
ЭУ-ПЛЭН»
елить на токов эле энергии ООО «ГР
атывает « пряжения т определя
бходимо вленная н 8 DCV [2]
БЕРЕГАЮ ОБНОВЛ И
тся одной ия. Особе нергии в Ж
Потенциа нкам он р оянно наб худшается гии совм ельный эк ов, может ии ветро овные ст
»
три части ектрическ использу РЦ-Вертик
«грязную»
я будут за яться наб
привести на рис. 2,
].
ЮЩЕЙ ЛЯЕМОГ
Н.В. П й из самых
енно остр ЖКХ, пр ал энерго
равен пол блюдаетс я экологи местно с э кономиче т стать си оэнергети труктурны
и:
кой энерги уется ветр
каль» (г.
» энергию ависит от бегающим и к форм
позволит О
Пронин х акту- ро она
омыш- осбере- ловине
я рост ическая энерго-
ский и истема ческой ые эле-
ии.
роуста- Миасс ю, т. е.
т числа м пото- ме, воз- т полу-
211
Рис. 2. Схема преобразования на основе понижающего регулятора напряжения
Система управления, основываясь на входных параметрах (скорость ветра, располагаемая мгновенная мощность, напряжение на клеммах АКБ, ток заряда, потребляемая мощность) должна обеспечить отбор располагае- мой мощности в широком диапазоне скоростей ветра. Это необходимо для реализации одного из рабочих режимов:
1. Одновременный заряд АКБ и питание нагрузки.
2. Питание нагрузки.
3. Заряд АКБ.
В качестве АКБ используются обычные автомобильные аккумуляторы напряжением 12 DCV, подсоединенные последовательно между собой для получения напряжения 48 DCV. Емкость определяется из числа безветрен- ных дней и пиковой нагрузки.
В качестве отопительного элемента были выбраны пленочные электро- нагреватели (ПЛЭН), представляющие собой многослойное полимерное полотно (рис. 3), внутрь которого интегрирован резистивный нагреватель- ный элемент и алюминиевый экран, выполняющий две основных функции – радиатора для выравнивания температуры на всей поверхности нагревате- ля и излучающего элемента. Данные элементы располагаются на потолоч- ной поверхности [3].
Работа системы состоит в следующем. При подаче электропитания на резистивный элемент, последний нагревается до температуры 40–50 °С.
Алюминиевый экран позволяет распределить тепло равномерно по всей поверхности ПЛЭН. Потолочная поверхность помещения при этом должна быть закрыта элементами ПЛЭН на 65 %. Далее распределение тепла идет за счет лучистого теплообмена (инфракрасное излучение).
При проектировании системы «ВЭУ-ПЛЭН» предпочтение было отда- но инфракрасной системе отопления по следующим причинам:
1) как более экономичная по сравнению с конвективными системами;
2) экономия тепловой энергии за счет автоматизации работы системы;
3) высокая динамика работы системы;
212
4) отсутствие водяного теплоносителя оберегает систему от размора- живания;
5) комфортные условия проживания достижимы при более низких
энергозатратах;
6) быстрый монтаж и запуск в эксплуатацию;
7) высокая надежность.
Рис. 3. Пленочный электронагреватель
ПЛЭН является лишь составной частью построения инфракрасной сис- темы отопления, и применение его отдельно от других элементов (термо- регуляторов и теплоотражающего теплоизолятора) не целесообразно. Ре- комендуется применять пленочные нагреватели в зданиях и сооружениях, соответстсующих СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий», при этом высота потолков не более 3 метров, температура на терморегуляторе не более +20 °С.
Одной из особенностей системы «ВЭУ-ПЛЭН» является применение специально разработанных пленочных электронагревателей с номиналь- ным напряжением 48 DCV, вместо стандартных, с номинальным напряже- нием 220 ACV. Это позволило исключить из цепи преобразования инвер- тор, тем самым, сократив уровень потребляемой энергии на 10–15 %. Воз- можность автоматического регулирования теплового режима позволяет так же значительно снизить уровень потребляемой энергии.
Данная система обеспечивает непрерывный обогрев помещений, удов- летворяющих требованиям СНиП 23-02–2003, и ее помощью можно спрогнозировать эффективность ее применения для широкого использова- ния. При этом важно правильно подобрать параметры ВЭУ и ПЛЭН по их характеристикам.
Система может быть использована для отопления жилых объектов, на- ходящихся на значительном расстоянии от систем централизованного ото- пления, электроснабжения и газоснабжения (дачи, фермы, туристические базы, рыболовецкие и охотничьи хозяйства, временные вагончики вахто- вых бригад, геологоразведочных партий, пограничных постов и других аналогичных объектов). Целесообразно использовать эту систему и в том
213
случае, если затраты на отопление с помощью традиционных приемов пре- вышают затраты на решение этой же задачи с использованием системы
«ВЭУ-ПЛЭН».
Библиографический список
1. Соломин, Е.В. Продукция / Е.В. Соломин // Сайт ООО «ГРЦ-Вертикаль». – www.src-vertical.com. – Челябинск, 2007.
2. Кирпичникова, И.М. Преобразование энергии в ветроэнергетических ус- тановках / И.М. Кирпичникова, А.С. Мартьянов, Е.В. Соломин / Альтернативная энергетика и экология. – 2010. – Вып. № 1(81). – С. 93–96.
3. Пронин, Н.В. Энергосберегающая технология отопления с использовани- ем ветроэнергетических установок // Сб. материалов Всерос. студен. олимпиады 16–19 ноября 2009 г., науч.-практ. конф. и выставки студентов, аспирантов и мо- лодых ученых / Н.В. Пронин, Е.В. Соломин. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. – 492–495 с.
АНАЛИЗ НЕЗАМЕРЗАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ г. ЧЕЛЯБИНСКА
Н.С. Филь До недавнего времени система солнечного теплоснабжения находила свое применение в основном в южных странах, где интенсивность солнеч- ного излучения составляет более 2000 кВт·ч/м² в год. Однако при сущест- вующем уровне оборудования для преобразования солнечной энергии в тепловую можно говорить об эффективности его использования и в сред- ней полосе России, в том числе и на Урале.
Город Челябинск расположен на географической широте 55°08’. На рисун- ке показано количество солнечной радиации по Челябинской области, посту- пающей на горизонтальную поверхность, которое составляет от 1050 кВт·ч/м² на севере области до 1250 кВт·ч/м² на юге.
Среднемесячные значения суммарной солнечной энергии служат ис- ходными данными при расчете солнечных установок.
В настоящее время в зависимости от объемов нагреваемой воды, ко- нечной температуры нагрева и других факторов, используются различные системы солнечного теплоснабжения. Самыми известными являются тер- мосифонная (безнасосная) и двухконтурная системы.
Анализ характеристик этих систем и коллекторов, применяемых для преобразования солнечной энергии в тепловую, показал, что для террито- рии Южного Урала наиболее целесообразна двухконтурная система тепло-
