vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2021-23-4-100-111vestniktgasu-1036Research ArticleТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕHEATING, VENTILATION, AIR CONDITIONING (HVAC), LIGHTING SYSTEMS AND GAS NETWORKSВозможности энергосбережения при работе циркуляционного насоса в гидравлическом контуре коллекторов солнечных водонагревательных системEnergy-efficient circulating pump in hydraulic circuit of solar collectors of hot-water systemsКривошеинЮрий ОлеговичKrivosheinYurii O.

ст. преподаватель

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

 

Senior Lecturer

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

krivoshein@npowest.ruЦветковНиколай АлександровичTsvetkovNikolai A.

докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

 

DSc, Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

 

nac.tsuab@yandex.ruПетроваАлена ВладимировнаPetrovaAlena V.

аспирант

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

 

Research Assistant

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

pvapnn@mail.ruТолстыхАлександр ВитальевичTolstykhAleksandr V.

канд. физ.-мат. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

 

PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

sinvintie@rambler.ruНемоваТатьяна НиколаевнаNemovaTat'yana N.

докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

DSc, Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

tatyana.nemova.0702@yandex.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202126082021234100111Copyright © Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А., Петрова А.В., Толстых А.В., Немова Т.Н., 20212021Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А., Петрова А.В., Толстых А.В., Немова Т.Н.Krivoshein Y.O., Tsvetkov N.A., Petrova A.V., Tolstykh A.V., Nemova T.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1036

Актуальность исследования связана с необходимостью реализации концепции научно-технологического развития Российской Федерации, в которой намечен переход к экологически чистым и ресурсосберегающим технологиям.В статье представлены результаты натурных экспериментальных исследований изменения параметров работы гибридной солнечной опытно-промышленной водонагревательной установки при прерывистых режимах работы циркуляционного насоса в гидравлическом контуре коллекторов.Разработанный программно-аппаратный комплекс обеспечивает включение и выключение циркуляционного насоса в зависимости от разности температуры теплоносителя в коллекторах и на выходе из бака-аккумулятора. При этом обеспечивается максимально возможное получение солнечной тепловой энергии в систему при различной интенсивности солнечной инсоляции и минимальное потребление насосом электрической энергии, вырабатываемой солнечными панелями установки.

The relevance of the study is associated with the need to implement the concept of the scientific and technological development of the Russian Federation, which outlines the transition to environmentally friendly and resource-saving technologies. The paper presents the results of full-scale experiments of changes in the operating parameters of the experimental-industrial hybrid solar hot-water system with a circulating pump operating in periodic duty mode in the hydraulic circuit. The proposed hardware and software system provides switching on and switching out of the circulating pump depending on the temperature difference of the coolant in collectors and at the storage tank output. This provides the maximum thermal energy for the hot-water system at different of solar radiation intensities and the minimum power consumption by the circulating pump generated by solar panels.

солнечная водонагревательная системагидравлический контур с коллекторамигидравлический насосвакуумные трубчатые коллекторыэнергосбережениеsolar hot-water systemhydraulic circuitcirculating pumpvacuum tube collectorsenergy savingReferencesAvtar R., Tripathi S., Aggarwal A.K., Kumar P. Population – urbanization – energy nexus: A review // Resources. 2019. V. 8. P. 136. DOI: 10.3390/resources8030136Avtar R., Tripathi S., Aggarwal A.K., Kumar P. Population – urbanization – energy nexus: A review // Resources. 2019. V. 8. P. 136. DOI: 10.3390/resources8030136Казанджан Б.И. Системы солнечного теплоснабжения // Энергия: экономика, техника, экология. 2005. № 12. С. 10–16.Казанджан Б.И. Системы солнечного теплоснабжения // Энергия: экономика, техника, экология. 2005. № 12. С. 10–16.Афанасьев А.А, Баранов Н.Н. Мировая энергетика: глобальные проблемы и перспективы развития // Энергия: экономика, техника, экология. 2021. № 2. С. 28–47. DOI: 10.7868/S023336192102004XАфанасьев А.А, Баранов Н.Н. Мировая энергетика: глобальные проблемы и перспективы развития // Энергия: экономика, техника, экология. 2021. № 2. С. 28–47. DOI: 10.7868/S023336192102004XPeña-Ramos J.A., Bagus P., Amirov-Belova D. The North Caucasus Region as a Blind Spot in the «European Green Deal»: Energy Supply Security and Energy Superpower Russia // Energies. 2021. 14. 17. URL: https://dx.doi.org/10.3390/en 14010017Peña-Ramos J.A., Bagus P., Amirov-Belova D. The North Caucasus Region as a Blind Spot in the «European Green Deal»: Energy Supply Security and Energy Superpower Russia // Energies. 2021. 14. 17. URL: https://dx.doi.org/10.3390/en 14010017Haukkala T. Does the sun shine in the High North? Vested interests as a barrier to solar energy deployment in Finland // Energy Research & Social Sciense. 2015. № 6. P. 50–58.Haukkala T. Does the sun shine in the High North? Vested interests as a barrier to solar energy deployment in Finland // Energy Research & Social Sciense. 2015. № 6. P. 50–58.Abikoye B., Čuček L., Isafiade A.J., Kravanja Z. Synthesis of solar thermal network for domestic heat utilization // Chemical Engineering Transactions. 2019. № 76. P. 1015–1020.Abikoye B., Čuček L., Isafiade A.J., Kravanja Z. Synthesis of solar thermal network for domestic heat utilization // Chemical Engineering Transactions. 2019. № 76. P. 1015–1020.Полищук С.З., Шамрицкая Л.А. Возможности использования солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения зданий в северных широтах // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2012. № 4(169). С. 26–31.Полищук С.З., Шамрицкая Л.А. Возможности использования солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения зданий в северных широтах // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2012. № 4(169). С. 26–31.Российская Федерация. Президент. О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации : Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642 // Президент Российской Федерации [официальный сайт]. URL: http://kremlin.ru/ acts/bank/41449 (дата обращения 18.03.2021 г.).Российская Федерация. Президент. О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации : Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642 // Президент Российской Федерации [официальный сайт]. URL: http://kremlin.ru/ acts/bank/41449 (дата обращения 18.03.2021 г.).Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А., Толстых А.В., Хуторной А.Н., Колесникова А.В., Петрова А.В. Эффективная солнечная система горячего водоснабжения для северных территорий // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. Т. 22. № 6. С. 119–131. DOI: 10.31675/1607-1859-2020-22-6-119-131Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А., Толстых А.В., Хуторной А.Н., Колесникова А.В., Петрова А.В. Эффективная солнечная система горячего водоснабжения для северных территорий // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. Т. 22. № 6. С. 119–131. DOI: 10.31675/1607-1859-2020-22-6-119-131Krivoshein Y.O., Tolstykh A.V., Tsvetkov N.A., Khutornoy A.N. Efficiency of dual hot water systems with the use of solar evacuated tube collectors in the Northern territories // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 408. URL: https://doi.org/ 10.1088/1755-1315/408/1/012011Krivoshein Y.O., Tolstykh A.V., Tsvetkov N.A., Khutornoy A.N. Efficiency of dual hot water systems with the use of solar evacuated tube collectors in the Northern territories // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 408. URL: https://doi.org/ 10.1088/1755-1315/408/1/012011Krivoshein Y.O., Tolstykh A.V., Tsvetkov N.A., Khutornoy A.N. Mathematical model for calculating solar radiation on horizontal and inclined surfaces for the conditions of Yakutsk // SEWAN-2019 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020. 408. 012002. DOI: 10.1088/1755-1315/408/1/012002Krivoshein Y.O., Tolstykh A.V., Tsvetkov N.A., Khutornoy A.N. Mathematical model for calculating solar radiation on horizontal and inclined surfaces for the conditions of Yakutsk // SEWAN-2019 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020. 408. 012002. DOI: 10.1088/1755-1315/408/1/012002Tsvetkov N.A., Krivoshein Y.O., Khutornoi A.N., Boldyryev S., Petrova A.V. Development of the Computer-Aided Application for the Use of Solar Energy in the Hot Water Supply System of Russian Permafrost Regions // Chemical Engineering Transactions. 2020. 81. P. 943–948. DOI: 10.3303/CET2081158Tsvetkov N.A., Krivoshein Y.O., Khutornoi A.N., Boldyryev S., Petrova A.V. Development of the Computer-Aided Application for the Use of Solar Energy in the Hot Water Supply System of Russian Permafrost Regions // Chemical Engineering Transactions. 2020. 81. P. 943–948. DOI: 10.3303/CET2081158Tsvetkov N.A., Krivoshein U.O., Tolstykh A.V., Khutornoi A.N., Boldyryev S. The calculation of solar energy used by hot water systems in permafrost region: An experimental case study for Yakutia // Energy. 2020. V. 210. 118577. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118577Tsvetkov N.A., Krivoshein U.O., Tolstykh A.V., Khutornoi A.N., Boldyryev S. The calculation of solar energy used by hot water systems in permafrost region: An experimental case study for Yakutia // Energy. 2020. V. 210. 118577. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118577Цветков Н.А., Кривошеин Ю.О., Кривошеин О.Ю. Технология управления параметрами работы инженерных систем строительных объектов с удаленным доступом (на примере ТГАСУ) // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2. С. 326–336.Цветков Н.А., Кривошеин Ю.О., Кривошеин О.Ю. Технология управления параметрами работы инженерных систем строительных объектов с удаленным доступом (на примере ТГАСУ) // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2. С. 326–336.Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А. Система диспетчерского контроля и управления потреблением энергоресурсов объектами с функцией удаленного доступа // Современные техника и технологии : сб. материалов XIX Международной конференции студентов и молодых ученых (СТТ-2013), Томск, 12–16 апреля 2013 г. Томск : Из-во Национального исследовательского Томского политехнического университета, 2013. С. 231–232.Кривошеин Ю.О., Цветков Н.А. Система диспетчерского контроля и управления потреблением энергоресурсов объектами с функцией удаленного доступа // Современные техника и технологии : сб. материалов XIX Международной конференции студентов и молодых ученых (СТТ-2013), Томск, 12–16 апреля 2013 г. Томск : Из-во Национального исследовательского Томского политехнического университета, 2013. С. 231–232.Цветков Н.А., Кривошеин Ю.О., Хуторной А.Н., Колесникова А.В., Саврасов Ф.В. Автоматизированная гетерогенная система диспетчеризации и управления потреблением энергоресурсов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 5. С. 138–150.Цветков Н.А., Кривошеин Ю.О., Хуторной А.Н., Колесникова А.В., Саврасов Ф.В. Автоматизированная гетерогенная система диспетчеризации и управления потреблением энергоресурсов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 5. С. 138–150.Кривошеин Ю.О., Хуторной А.Н., Цветков Н.А. Гетерогенная IT-система диспетчеризации – как основа контроля, учета, мониторинга и управления энергоресурсопотреблением в многоквартирных жилых домах // Актуальные проблемы современности. 2016. № 2 (12). С. 173–179.Кривошеин Ю.О., Хуторной А.Н., Цветков Н.А. Гетерогенная IT-система диспетчеризации – как основа контроля, учета, мониторинга и управления энергоресурсопотреблением в многоквартирных жилых домах // Актуальные проблемы современности. 2016. № 2 (12). С. 173–179.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.