Возможности энергосбережения при работе циркуляционного насоса в гидравлическом контуре коллекторов солнечных водонагревательных систем

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.

1. Avtar R., Tripathi S., Aggarwal A.K., Kumar P. Population – urbanization – energy nexus: A review // Resources. 2019. V. 8. P. 136. DOI: 10.3390/resources8030136

2. Казанджан Б.И. Системы солнечного теплоснабжения // Энергия: экономика, техника, экология. 2005. № 12. С. 10–16.

3. 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/S023336192102004X

4. Peña-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 14010017

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.).

9. 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: 10.31675/1607-1859-2020-22-6-119-131

10. Krivoshein 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/ 10.1088/1755-1315/408/1/012011

11. Krivoshein 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: 10.1088/1755-1315/408/1/012002

12. Tsvetkov 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/CET2081158

13. Tsvetkov 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.2020.118577

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.