Вторичные энергетические ресурсы ч. 2

Перечисленные недостатки обуславливают пока высокую себестоимость солнечной энергии, так как вызывают усложнение систем гелиотеплоснабжения в связи с необходимостью установки специальных аккумуляторов теплоты, дублирующих источников теплоты; гелиоприемников с весьма значительной площадью поверхности. Возможно уменьшение влияния перечисленных недостатков путем строительства тепличных хозяйств в южных районах, использования грунта теплиц в качестве аккумулятора теплоты, совмещение гелиоприемников со строительными конструкциями теплиц.

Интенсивность прямой и рассеянной радиации в различных зонах зависит от многих факторов, основными из которых являются длина пути солнечных лучей в атмосфере (определяемая высотой солнца) и состояние атмосферы (загрязнение, облачность и т. п.). Численные значения этих величин на горизонтальную поверхность определяют на метеорологических станциях. Например, в табл. 4.14 представлены значения дневной и годовой суммарной, а также прямой солнечной радиации (в скобках) на горизонтальную поверхность для различных широт и чистой атмосферы [10]. Приведенные данные являются максимально возможными, а во время облачности и при загрязнении атмосферы могут быть значительно меньше (до 50 %).

Для обеспечения высокой эффективности и экономичности системы гелиотеплоснабжения необходимо, чтобы она отвечала следующим основным требованиям:

теплотехническим — КПД коллектора должен быть не ниже

40...50 %, а также обеспечивался расчетный температурный режим и максимально возможное покрытие тепловой нагрузки за счет солнечной энергии; технологическим — система должна состоять из серийно выпускаемых элементов с использованием доступных и недорогих, но эффективных материалов, а монтаж их производился бы индустриальными методами;

эксплуатационным — надежность в работе, безопасность и удобство в обслуживании, защита систем от замерзания и коррозии, гибкость регулирования системы при изменении условий и тепловой нагрузки;

конструктивном — использование простых и эффективных элементов, при этом они должны быть по возможности совмещены со строительными конструкциями сооружения;

экономическим — должны быть минимальны приведенные затраты, определяемые оптимальным соотношением параметров системы, стоимостью дополнительной энергии, капитальными и, эксплуатационными расходами.

В качестве теплоносителя в системе гелиотеплоснабжения можно использовать воду или воздух. Применение воды более эффективно, так как ее удельная теплоемкость значительно больше, чем у воздуха, а следовательно, и выше теплоаккумулирующая способность.

Системы, использующие излучение солнечной энергии, разделяют на пассивные и активные. В первом случае солнечные лучи поступают на объект теплопотребления или на отдельные его элементы, нагревая их и частично аккумулируя теплоту, особенно в массивных ограждающих конструкциях. К простейшим пассивным системам гелиотеплоснабжения относят парники и необогревае-мые теплицы,' покрытые прозрачной пленкой или стеклом, зачерненные баки-резервуары для подогрева воды в летний период и др.