Автоматизированная автономная гелиосистема с интеллектуальным модулем управления
жүктеу/скачать 1,32 Mb. Pdf көрінісі
|
| 1
2 3 4 5 6 21 Например, количество преобразованной энергии вакуумными коллекторами с ИАСУ/трекером: зимний день - 9.834 кВт×ч / 6.598 кВт×ч в сутки; летний день - 52.04 кВт×ч / 51.79 кВт×ч в сутки; зимний пасмурный день - 8.054 кВт×ч / 4.609 кВт×ч в сутки. При затратах энергии на выполнение регулировки положения рабочей поверх- ности коллектора системой с ИАСУ/трекером: зимний день - 0.07132 Вт×ч / 0.02633 Вт×ч в сутки; летний день - 0.04568 Вт×ч / 0.04809 Вт×ч в сутки; зимний пасмурный день - 0.06938 Вт×ч / 0.02453 Вт×ч в сутки. В ходе анализа экономической эффектив- ности проектов реализации гелиосистем на территории ДФО установлено, что с при- менением ИАСУ окупаемость проекта составляет 9 лет, с применением солнечного трекера - 13 лет. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертационная работа посвящена разработке нового решения, повышаю- щего эффективность гелиосистем, включающих системы солнечного треккинга для работы в условиях пониженных температур и короткого дня, с учетом различных распределенных источников излучения (в том числе отражающих поверхностей). По результатам работы сделаны следующие выводы: 1. Концепция о существовании взаимосвязи между потенциалом эффективно- сти управляемых вакуумных солнечных коллекторов и воздействием диффузного и отраженного излучения, получила теоретическое и экспериментальное подтвержде- ние с учетом специфики инсоляции территории Дальнего Востока России. Установ- лена зависимость эффективности гелиосистемы от площади рабочей поверхности коллектора, активно поглощающей совокупное излучение. В среднем за год коллек- тор, ориентируемый на максимальное совокупное излучение, эффективнее аналогич- ного коллектора, ориентируемого на прямое излучение на 9.8%. 2. Установлена зависимость величины энергии Е, получаемой солнечным кол- лектором от его управляемых динамических характеристик. Разработан метод опти- мизации положения рабочей поверхности солнечного коллектора (выраженной пло- щадью активно поглощающей поверхности S п ) позволяющий сократить количество смен направления нормали центра его рабочей поверхности при затратах энергии на переориентирование Е п , превышающих полученную дополнительную энергию от совокупного излучения E. 3. Выявлены условия оптимизации режимов работы ИАСУ, позволяющие снизить затраты энергии Е п на выполнение регулировки угла наклона рабочей по- верхности для ориентирования на максимальное воздействующее совокупное излу- чение E, положенные в основу алгоритма функционирования ИАСУ, реализующего прогноз и анализ параметров воздействия совокупного излучения (прямого солнеч- ного излучения G п , диффузного излучения G д и отраженного излучения G o ). 4. Выявлена целесообразность применения разных вариантов архитектуры ав- томатизированной автономной гелиосистемы в зависимости от критериев 22 оптимизации процесса. Разработана имитационная модель прихода прямой солнеч- ной радиации, расширяющая библиотеку программной среды Matlab Simulink и ин- тегрируемая с разработанной ИАСУ. Предложенная модель позволяет проектиро- вать несколько вариантов архитектуры автоматизированной автономной гелиоси- стемы (рекомендуемая разработанная архитектура представлена в патенте на изобре- тение № 2693968) для выбора оптимальной конфигурации с целью максимизации получаемой энергии совокупного излучения E. 5. Установлено влияние углов наклона φ nа φ nз рабочей поверхности вакуумного солнечного коллектора, значений затрат энергии Е п при регулировке направления ра- бочей поверхности и значений энергии, полученной в результате ориентирования, на обеспечение максимального воздействия совокупного излучения, что обеспечило разработку программной реализации ИАСУ (свидетельство о регистрации про- граммы для ЭВМ № 2020611784). 6. Выявлено, что ориентирование нормали центра рабочей поверхности кол- лектора в направлении максимального излучения с минимальным количеством за- трат энергии на переориентирование, позволило сократить срок окупаемости проек- тов внедрения вакуумных солнечных коллекторов в отопительные системы с 13 до 9 лет. Установлено, что при незначительном удорожании стоимости на 2.3% гелиоси- стемы (с интеграцией ИАСУ), при типовом периоде расчета индекс прибыльности PI в 1.4 раза больше. Направлением дальнейших исследований является усовершенствование ме- тода оптимизации положения рабочей поверхности солнечного коллектора, а также развитие алгоритмов функционирования подобных систем. жүктеу/скачать 1,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|