Cонячний колектор

Нетрадиційним джерелом енергії, яку доцільно використовувати в Україні, є сонячна. Сонце-невичерпне джерело енергії, крім того воно є екологічно найчистішим. Розвиток сонячної енергетики дозволяє зекономити експортовані нафту і газ та підвищити добробут країни.

Геокліматичні умови України.

Україна знаходиться у Центральній Європі, її географічні координати: 44,5-52,5° пн.ш. та 22,5-40,5°сх.д. Клімат України – помірно-континентальний зі середньою температурою січня 7-8°С та червня – 19-21°С . Основними характеристиками, які визначають доцільність використання сонячної енергії, є надходження сонячної радіації та тривалість сонячного сяйва. Річне сумарне надходження сонячної радіації в Україні змінюється від 3860МДж/м2 на півдні. Добові й місячні суми прямої і сумарної радіації при чистому небі характеризуються, в основному, широтним розподілом. Кількість енергії, яка надходить влітку, складає половину річної сумарної радіації. Кількість годин сонячного сяйва змінюється від 1720-1800 годин у західних районах Полісся і лісостепу до 2450 годин на південно-західному березі Криму. Розподіл тривалості сонячних днів залежить від періоду року та місцезнаходження району, проте має все той же широтний характер з невеликим нахилом ізоліній з південного заходу на північний схід. Ймовірність сонячних днів змінюється від 12-20% взимку до 50-80% влітку в залежності від максимально можливої тривалості сонячного сяйва.

Використання сонячної енергії вважається ефективним протягом року, якщо кількість годин сонячного сяйва за рік перевищує 2000, а сумарне значення річного надходження сонячної радіації переважає 4500 МДж/м2 . Наприклад на підставі багаторічних досліджень у Польщі прийнято норму загального річного сонячного випромінювання - 3600 МДж/м2. Максимальний режим характерний для південної частини України нижче 48° пн.ш. Північніше доцільно використовувати сезонні весняно-літньо-осінні геліоуставки.

Розміри зекономленого умовного палива за рахунок сонячної енергії по областях Західного регіону України становить:

Область | Річна витрата органічного палива для енергетичних потреб,

млн.т у.п. | Річний обсяг палива,що замінюється сонячною енергією,

млн..т у.п. | Частка органічного палива, яка може бути замінена сонячною енергією, %

АР Крим (включно з Севастополем) | 1,32 | 0,1526 | 11,6

Вінницька | 2,35 | 0,0378 | 1,6

Дніпропетровська | 7,828 | 0,2963 | 3,8

Донецька | 12,576 | 0,4094 | 3,2

Житомирська | 0,585 | 0,041 | 7,0

Запорізька | 4,53 | 0,1497 | 3,3

Київська (включно з Києвом) | 7,39 | 0,2774 | 3,7

Кіровоградська | 0,644 | 0,0775 | 12,0

Луганська | 2,634 | 0,2069 | 7,8

Миколаївська | 0,908 | 0,0509 | 5,6

Одеська | 1,293 | 0,1056 | 8,2

Полтавська | 1,486 | 0,0865 | 5,8

Сумська | 1,1 | 0,07 | 6,4

Харківська | 5,739 | 0,1699 | 3,0

Херсонська | 0,414 | 0,0373 | 9,0

Черкаська | 1,095 | 0,0631 | 5,8

Чернігівська | 0,79 | 0,0575 | 7,3

Волинська | 1,415 | 0,0326 | 7,8

Закарпатська | 0,264 | 0,0255 | 9,7

Івано-Франківська | 2,553 | 0,0568 | 2,2

Львівська | 2,5569 | 0,0691 | 2,7

Рівненська | 0,472 | 0,0257 | 5,4

Тернопільська | 0,46 | 0,0226 | 4,9

Хмельницька | 0,615 | 0,0418 | 6,8

Чернівецька | 0,25 | 0,0464 | 18,6

Пропонується до виготовлення сонячний колектор - „геліоколектор” об’ємом

80-100 літрів призначений в основному для забезпечення горячого водопостачання.

Установка підключається до вже існуючої системи теплопостачання . Використовується в комплексі з баком-акумолятором.

Влітку установка експлуатується на повну потужність, але лише для гарячого водопостачання.

Установка працює на повну потужність 7 місяців (214 діб) і на 0,65 потужності 2 місяці (61 доба).

З метою врахування зменшеної теплової потужності в похмурі та дощові дні вводиться коефіцієнт зменшування потужності 0,8.

Виробництво теплоти

Обчислюється згідно з прийнятими вище умовами.

G= (3,5 кВт.год/доб.214 діб+3,5 кВт.год/доб.61діб.0.62).0,8= 705кВт.год.

Технічні характеристики теплогенеруючої сонячної установки.

Параметр | Значення

Виробник | Україна

Середня теплова потужність | 3,5 кВт

Середня теплова продуктивність 1м2 колектора | 1,75кВТ-год/добу

Площа поверхні сонячних колекторів | 2м2

Теплова продуктивність установки | 3,5 кВт-год/добу

Температура нагрітої води | 65?С

ККД сонячних колекторів | 0,53

Потужність циркуляційної помпи (при потребі) | 0,2 кВт

Об’єм бака –акумулятора | 0,1 м3

Термін експлуатації колекторів | 20 років

.