ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ДОМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

So, for example, the limited resources of the work- robots, the time of work, while observing safe trajecto-

ing time of robotic labora-tory assistants or their num- ries of movement of the robots. ber makes the task of optimizing the loading time of

robots urgent in the case of a normal operating mode of References

the technological process. This task in a limited range 1. Kafarov V.V., MeshalkinV.P. Analysis and

of variation in the loading time of robotic laboratory as- synthesis of chemical-technological systems. M.:

sistants can be interpreted as one of the decision-mak- Chemistry, 1997.-432p.

ing tasks. 2. Ito X., Xarada H., Matsushita M. State of affairs

At the same time, the optimal distribution of work in implementation robotics in the chemical industry.

between RL and the beginning of these works is deter- Kagaku kogaku, Vol. 48, No. 7, 1999. - P.477-481. mined, taking into account the time of movement of the

ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ДОМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ

Саламов О.М.

Кандидат физико-математических наук, доцент, Институт Радиационных Проблем, г.Баку

Салманова Ф.А.

Доктор философии по техническим наукам, доцент, Институт Радиационных Проблем, г.Баку Мустафаева Р.М. Кандидат технических наук, доцент, Институт Радиационных Проблем, г.Баку

Махмудова Т.А.

Кандидат физико-математических наук, доцент, Институт Радиационных Проблем, г.Баку

Юсупов И.М.

Инженер, Институт Радиационных Проблем, г.Баку

Велизаде И.Е.

Инженер, Институт Радиационных Проблем, г.Баку

HOT WATER SUPPLY OF A RURAL HOUSE USING THE ENERGY OF THE SUN. HEAT POWER

SYSTEM ANALYSIS

Salamov O.,

PhD in Phys. and Mathem., assistant professor, Institute of Radiation Problems, Baku Salmanova F.,

PhD in Engineering Sciences, assistant professor, Institute of Radiation Problems, Baku Mustafayeva R., PhD in Engineering Sciences, assistant professor, Institute of Radiation Problems, Baku Mahmudova T., PhD in Phys. and Mathem., assistant professor, Institute of Radiation Problems, Baku Yusupov I.,

Engineer Institute of Radiation Problems, Baku

Velizade I.

Engineer Institute of Radiation Problems, Baku

Аннотация

В работе рассматриваются возможности горячего водоснабжения сельского дома, расположенного на Апшеронском полуострове, в частности г. Баку с количеством жителей пять человек, с применением солнечной водонагревательной системы (СВНС) с плоскими солнечными коллекторами (ПСК). Приводятся результаты теплоэнергетического и гидравлического расчетов ПСК СВНС, а также методика определения температуры воды на выходе из ПСК, количества труб ПСК и времени прохождения теплоносителя - воды, в ПСК. В работе приводятся также результаты расчета теплоизоляции СВНС и бака-аккумулятора.

Abstract

The paper examines the possibility of hot water supply to a rural house located on the Absheron Peninsula, in particular, Baku city with a population of five people, using a solar water heating system (SWHS) with flat solar collectors (FSC). The results of heat-and-power and hydraulic calculations of the FSC SWHS, as well as the method for determining the water temperature at the outlet of the FSC, the number of PSC pipes and the time of passage of the coolant - water, in the PSC. The work also presents the results of calculating the thermal insulation of the SWHS and the storage tank.

Ключевые слова: солнечная радиация, горячая вода, солнечная водонагревательная система, плоские солнечные коллекторы, теплоэнергетический расчет, гидравлический расчет, теплоноситель, теплоизоляция, трубы коллектора, бак-аккумулятор.

Keywords: solar radiation, hot water, solar water heating system, flat solar collectors, thermal energy calculation, hydraulic calculation, heat carrier, thermal insulation, collector pipes, storage tank.

Введение

Азербайджан является одной из ведущих стран мира по ресурсам солнечной и ветровой энергии [1, 2]. Поэтому использование этих видов энергии в нашей стране имеет большие перспективы. В настоящее время во многих развитых и развивающихся странах мира широко применяются СВНС с различными видами коллекторов, в том числе с ПСК. При этом, независимо от имеющегося количества ресурсов по горючим ископаемым и других энергоресурсов, СВНС представляет интерес для всех стран мира. В первую очередь это связано с тем, что, использования СВПС с ПСК, для отопления и горячего водоснабжения, позволяет экономить другие виды энергоресурсов, таких, как нефть, уголь, природный газ, древесина и т.д., для последующих поколений. Во-вторых, поскольку при использовании СВНС, с целью теплоснабжения и горячего водоснабжения, нагревание теплоносителя происходит без процесса горения какого либо топлива, то при этом окружающая среда не загрязняется, как парниковыми, так и другими вредными газообразными отходами. Кроме того, конструкции ПСК очень простые и дешевые, что также считается их преимуществом, в сравнении с другими видами водонагревательных устройств. Наконец, ПСК как и фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, работают при суммарной солнечной радиации. Поэтому они могут функционировать даже при облачном состоянии неба. Несмотря на все вышеуказанные преимущества ПСК, для того, чтобы они работали с максимальной отдачей, необходимо разрабатывать СВНС, с учетом точного выбора ряда параметров, к числу которых относятся конструктивные, теплотехнические, гидравлические и теплоизоляционные параметры, а также условия работы СВНС, в целом. Ниже нами рассматриваются как условия работы СВНС, так и методика расчета всех вышеуказанных его параметров.

1. Условия разработки СВП

Ранее были рассмотрены задачи снабжения горячей водой сельского дома (дачи, виллы и т.д), в котором проживает семья состоящая из четерых -пяти человек [3-6]. Дом расположен в окрестностях г. Баку, где количество солнечных дней в году равно 220-250 при интенсивности солнечной радиации 1600-1800 кВт^ч/м2 и среднегодовой скорости ветра ~5,5 м/сек.

Для обеспечения работы СВНС, используются ПСК, а в качестве теплоносителя, в теплое время года (кроме зимнего) обычную воду, а в зимнее время - антифриз. Кроме того, в установке применяется естественная (термосифонная) циркуляция воды.

Для обеспечения бесперебойной работы в пасмурные дни и ночное время, СВНС дополнительно снабжено электронагревателем мощностью —1,5-2,0 кВт, питающегося от ветроэлектрического агрегата (ВЭА), с максимальной мощностью 3,0 кВт, при скоростях ветра 10-20 м/с. В несолнечные и неветровые дни, в СВНС предусмотрено использование также из централизованной электроснаб-жающей сети.

При расчёте установки, учитываем что около 45-50% тепловой нагрузки системы должно быть обеспечено за счет солнечной, а 20-25% - ветровой энергии. Остальная часть потребности сельского дома, обеспечивается от централизованной элек-троснабжающей сети.

Для решения задачи исходим из принятого условия, норма расхода 80-100 л/сут на одного взрослого человека и ~ 40-50 л/сут на ребёнка (8-14 лет).

Производительность установки, может в зависимости от времени года, изменяться в широких пределах, из 1 м2 активной площади ПСК от 40 до 70 л, в сутки.

Суммарное количество горячей воды на данную семью составляет 220-250 л/сут.

Площадь СВНС принимаем —5,0 м2. Исходные данные для решения задачи такие же, как в работе [3]. Конструкция ПСК «лист-труба», с диаметрами труб коллектора, = 12 мм, ¿к = 14 мм, толщина

зачерненного листа ПСК (с селективным покрытием) 1,0 мм. Коэффициент теплопроводности равен К=45 Вт/(м • К). Диаметр соединительных труб = 18 мм, ^ = 20 мм.. Степень черноты поверхности ПСК £к = 0,90. Количество

часов солнечного сияния в течение сутки ~ 10 часов. Температура окружающего воздуха 250С, на поверхности трубы ПСК ~65-800С. Скорость ветра V = 5,5 м/ евк.

Степень черноты ПСК СВНС ~ Ес = 0,95. Расстояние между пластиной ПСК и ограждающего

стекла I = 25мм. Угол наклона ПСК СВНС к горизонту составляет / = 40^ 420, при условии размещения их в направлении Юг-Север. Изоляционный материал «стекловата», с коэффициентом теплопроводности К = 0,04 ^ 0,05 Вт/(м • К) 2. Теплоэнергетический расчет ПСК СВНС Целью теплового расчёта ПСК является определение тепловых потерь, через его поверхности, а также суточного КПД.

Для решения данной задачи используем уравнение теплового баланса [7-10]:

Ч = Чп +Е Чпот (1)

Где: Ч -плотность теплового потока, падающего на поверхность ПСК, Вт/м2; Чи -полезно используемая часть солнечной энергии, затрачиваемая на подогрев воды в СВНС, Вт/м2; Е Чпот -

суммарные тепловые потери с верхней и боковых поверхностей, а также из основания ПСК, Вт/м2.

Эти теплопотери, соответственно определяются по формулам:

Е Чпот = иь •(Тр - Та ) (2)

иь = и в + иб+н (3)

Здесь ив - общий коэффициент теплообмена с

верхней поверхности коллектора, Вт/м2; и - коэффициент теплообмена с боковых поверхностей и изолированной нижней поверхности коллектора, Вт/м2.

Величину иб+н определяем из выражения иб+н = Киз / 8из. Учитывая, что для данной задачи 8из = 0,045 м и Киз = 0,045 Вт /(м • К), находим: иб+н = 1,0Вт/(м2К).

Величину и можно найти из следующей формулы [8]:

1

U =■

1

+ -

1

(4)

в.п.ст.воз

д

ип. ПСК 1П.ПСК ивозй 1 "с . к . ^ "с . р . "в . п . ст ^ "с . р .

Где: - коэффициент теплоотдачи при

свободной конвекции с поверхности ПСК к нижней поверхности стеклянного ограждения ПСК,

Вт /(м2 К); кпс.пи - коэффи-циент теплоотдачи

солнечной радиации с поверхности ПСК,

Вт /(м К); %% ст - коэффи-циент теплоотдачи с

верхней поверхности стеклянного ограждения ПСК к воздуху при заданной скорости ветра,

Вт/(м2К); Нвспрст.во - коэффициент теплоотдачи солнечной радиации от верхней поверхности стеклянного ограждения ПСК к воздуху излучением, Вт /(м2К) .

Эти величины определяем из следующих выражении:

КПСК = hi0o с 1 - °,°°18 Т-10)J

0,3О /0,07

Здесь h о»с = 1,14 'АТ V Z

(5)

где

АТ = Тр — Тс, разность температур на поверхности лучевоспринимющей пластины ( Т ) и ограждающей стекле (Тс) ПСК; I -расстояние, между лу-чевоспринимающей пластиной ПСК и его ограждающего стекла; Т - средняя температура, в пространстве, между поверхности пластины и ограждающего стекла ПСК, которая определяется

из выражения: Т = (Т + Тс )/2.

Коэффициент теплоотдачи солнечной радиации с поверхности ПСК определяется из выражения:

h

I. ПСК _ с. р.

°(т;, - тс2)-(тр + т)

Hsp + Uec -1

(6)

Здесь: а= 5,7•Ю-8Вт/(м2К ~4) - постоянная излучения абсолютного чёрного тела или константа Стефана-Больцмана; 8р и £с - степени черноты поверхности ПСК и стекла, соответственно.

Коэффициент теплоотдачи с верхней поверхности стеклянного ограждения ПСК к воздуху определяется из выражения:

С1= 5,7 + 3,8У (7)

Здесь: V - среднегодовое значение скорость ветра, необходимо учитывать, что, хотя в литературе принято използование среднегодовой значении скорости ветра, однако это может приветси к значительному расхождению полученных данных мз реальных, так как мгновенные скорости ветра в большинстве ветровых регионов Азербайджана, в том числе на Апшеронском полуострове и прилегающих к ниму территориях меняются в широких пределах, а на тепловые потери ПСК больше всего влияют именно мгновенные скорости ветра.

Коэффициент теплоотдачи солнечной радиации от верхней поверхности стеклян-ного ограждения ПСК к воздуху излучением, определяется из выражения:

в.п.ст.возд _ "с. р.

h

-Лт2 - Т2) -(Тс + т )J

(8)

Температуру поверхности ограждающего

стекла ПСК определяем по формуле:

и (т — Т )

гр _ г^ в\ р а /

Тс = Тр ¿^п.ПСК , 7„п.ПСК

h"

+ h"

(9)

С учетом принятых значений данных для расчета, из уравнения (1-9) находим:

^лск = 2,83 Вт /(м2 К);

НпсПСК = 6,64 Вт /(м2 К);

НП = 24,7 Вт /(м2 К);

he.n,m,03d = 6,0 Вт /(м2К) ;

Ц, = 7,3 Вт /(м2К); и = 8,3 Вт /(м2К); Т ~ 350С

Суммарные тепловые потери СВНС составят: XЯпот = ^ • Т -Та) = 8,3(65 -25) = 332Вт/

Полезно использованная часть солнечной энергии составляет:

Яп = Я-X Япот = 800 - 332 = 468 Вт / м2

Для принятых условии, используя следующую эмририческую формулу, находим суточный КПД СВНС:

«с = q- 'ЮС=468

СВЯС q 800

•100 = 58,5%

3. Определение температуры воды на выходе из ПСК

Для определения температуры воды на выходе ПСК используем уравнение теплового баланса [8]:

о • Ср(Т2 - Тв1)=^[Я - и (Т - Та)] (10)

Здесь: о - суточный расход воды. Принимая среднюю продолжительность светлого времени суток 10 часов; Е - коэффициент отвода тепла из ПСК, учитывающий отношение полезно использованной теплоты при средней температуре поверхности ПСК, равной температуре воды на входе в

ПСК Т к действительно полезной температуре ПСК. С - средняя массовая теплоемкость воды, которая составляет: О = 4,2 Дж /(кг • К).

Величину о можно определять из следующей формулы:

О =-V- (11)

3600• Е -10

Для принятых выше условий, находим:

О = 72,0 кг /(м2 / сут)

Из уравнения (10) определим разность температур воды на выходе из ПСК и на входе в него:

Т = Т - Т = РР[Ч - и • (Т-- Та)] (12)

LK ч

G • G„

Величину коэффициента Е определяем по формуле:

О • С

О Ср-[1 - в" и-Р'1О-С ] (13)

Fr =

U

Здесь: Е - эффектиность ПСК, которая определяется из уравнения:

1

F' =

U

1 г 1 11

l • [-+ — +-

U -[(dH + (l-dx)F)] Ce 7Tdeu -hf

.(14)

Где: I - расстояние между трубами ПСК (шаг труб ПСК, обычно w « 100 -150мм); ^ -

наружный диаметр трубы ПСК м; С - коэффициент теплопроводности материала сварки трубы к ПСК (принимаем Св = 33,3Вт/(м-К); ^ - коэффициент свободной конвекции, при переносе теплоты с внутренней поверхности трубы ПСК к теплоносителю (воде), циркулирующей в трубе при свободной конвекции (в данном случае принимаем

^ = 300Вт/(м2 • К); Е - коэффициент ореб-

рения поверхности ПСК, который может быть найден из следующей формулы [7]:

F =

thm (l - dm )/2

m (l - d x )/2

(15)

т=Ц/Щ~л (16)

Где: к - коэффициент теплопроводности теп-лопоглощающей пластины (для плас-тины, сделанный из алюминия, к = 204Вт/(м-град) , £пл-

толщина пластины (в данном случае 8пп = 0,0005 м).

Учитывая и = 8,3 Вт /(м2К), из уравнения (16) получим:

т =иЖл = л18,3/(204-0,0005) = 9,03

В уравнении (I - dвн)/ 2 - означает половину расстояния между трубами ПСК (/0 5). Если учитывать, что I = 0,12 м, а = 0,0012 м, то получим: /0 5 = 0,054 м (5,4 см).

Далее, пользуясь исходными данными из уравнения (15), (14) и (13), находим Е = 0,978,

Е' = 0,9 и Е * 0,792.

Из формулы (12) определяем ДТ = 9,5° С Температуру воды на выходе из ПСК определяем по формуле:

Тв2 = ДТ + Т = 9,5 + 55 = 64,50 С

Принимаем Т2 = 650 С, т.е. температура

воды на выходе из ПСК получается равной средней температуре поверхности ПСК.

4. Определение количества труб ПСК Количество труб ПСК определяем по формуле

п = Ь / Ьк, где Ь - общая длина труб СВНС, с количеством ПСК N = 3 шт (с общей площадью ПСК ~5 м2), м; Ь -длина одной трубы ПСК, м;

Общую длину труб ПСК, определяем по фор-

-линейная плот-

муле:

Ь = (Ятп-Ек)/Яти ; где Яти ■

ность теплового потока ПСК Вт / м2 , которая определяется по формуле [8-10]:

я\п = 1-ПЯ - иь Т - Ть)] (17) Согласно принятым условием задачи, находим: Ят = 51,2 Вт / м.

По данным расчета находим:

Ь = 49,8м; Ьк = 1,99 м и

п = Ь /4 = 49,8/1,99= 25 труб

Число труб для одного ПСК равно 25:3 = 8,33 труб. Исходя из удобства число труб одного ПСК принимаем равным п = 8 труб.

Количество труб можно также определить исходя из размеров ПСК по следующему соотношению: п = (1,2 - 2/)//. Если провести расчеты по этой формуле, то, для одного ПСК получим: п = (1,2 - 0,12) / 0,12 = 9 труб.

5. Гидравлический расчёт ПСК Термосифонный эффект, способствующий свободному движению теплоносителя (в данном случае воды) через ПСК, обусловливается перепадом давления:

ДР = еИ (р -р) (18)

Здесь р = 985,5 кг /м3 и р2 = 965кг /м3 плотности воды при температурах Т = = 550 С и

Т = 650 С , соответственно; И -высота бака-ак-

е2

кумулятора.

Принимаем бак-аккумулятор, объемом

Vbak = 500 литров, диаметром Пь ак = 500мм

Высоту бака аккумулятора определяем из формулы:

4-0,5

4' V

H = V b.ак

= 2,5м

ж-Бъ_ак 3,14-0,52 Следовательно ДР = 9,81 - 2,5(985 - 965) = 502Па

Гидравлические потери по длине труб ПСК можно вычислять по формуле Дарси-Вейсбаха [9]:

AP pt

d*H 2 *

cp

(19)

Где: рр = (р + р2)/2 = 975,25кг/м3 -

средняя плотность воды в помещении.

Скорость течения воды в трубах ПСК определяется по формуле:

V 4V

Ж =-— =-—, (20)

n

n • ттйх

4

Для получения размерности, для Ж, в м / сек, эту формулу перепишем в виде:

ж = 4-V•10-3

п -ж/2-10-3600 По данным задачи определяем ж = 0,042 м / сек.

6. Определение времени прохождения теплоносителя - воды в ПСК

Время прохождения воды через ПСК СВНС, т.е. время нагрева воды в ПСК можно найти из выражения:

т = — = —2— = 47,6 сек Ж 0,042

Время подогрева воды от тепературы ^ (в момент включения установки), до температуры ^ определяем по формуле - уравнения теплового баланса СВНС:

Q• т = М-СрДг, Дж, (21)

Отсюда находим времени подогрева: т= (М-ОрД)/ Q

Где: Q = я-Е = 510-5 = 2550 Дж;

М = 500 кг; Ср = 4200 Дж /(кг - К);

Д = Ъ -

^ = 650 С.

Рассмотрим 4 характерных для данного процесса случая;

1. Вода в баке-аккумуляторе предварительно подогревается электронагревателем (стандартным ТЭН-ом), питаемым от ВЭА или централизованной

электроснабжающей сети до ^ = ^ = 550 С , как

это предусмотрено для принятого случая. Затем в

коллекторе от до ^ = 650 С (с учетом

Я = 510 Вт / м2). В этом случае т = 2,28 часа.

2. Система запускается в работу летом без предварительного подогрева воды. В этот период

года вода нагревается в коллекторе до

t = 650 C

, температура воды в баке-аккумуляторе принимается г = 250 С, т = 9,15 часа (при

Я = 468 Вт / м2) и ^ = 650 С.

3. Установка запускается в работу при начальной температуре г = 100 С и т = 21,4 часа (при

Яп = 300Вт / м2 ) весной и осенью до

^ = 650 С .

в2

4. Система запускается в работу зимой при г = 50 С и вода нагревается до г = 650 С (при

Я = 200 - 250Вт / м2), т = 28 часов.

Следовательно для рационального использования СВНС следует предварительно подогревать

воду в баке-аккумуляторе до г1 = 550 С.

Тогда для нормального функционирования системы осенью и весной при значении

Я = 300Вт/м2, требуется т = 3,89 часа, зимой же при Я = 200 — 250Вт / м2 требуется 4,70 часа.

Определим число Рейнольдса по формуле [9]:

2

R _

w-d

v

(22)

Где: V -кинематическая вязкость воды, которую определяем по средней температуре воды:

Те, + т 55 + 65

у-г _ ,1 в2

cp = 2

2

= 600 С

Учитывая, что V = 0,517-10 6м2/сек, находим Яе = 974,6 < 23000, следовательно режим течения воды в трубах ПСК - ламинарный. Для данного режима коэффициент гидравлического сопротивления Я находим по формуле:

Я = .64 = . 0,075 Яе 974,6

Из формулы (19) находим Ар = 10,7Па.

Потери напора в элементах местного сопротивления: вентилях, поворотах на входах и выходах труб в ПСК, в бак аккумулятор находим по формуле Берда-Карно [9]:

W

AP = П-£- — -Pcp

(23)

ES S™ S

из _ СТ + на к

ТУ- TT TT

киз КСТ Кнак

(25)

аккумулятора), принимаем Знак = 1,0 мм; Кнак -коэффициент тепло-проводности накипи, принимаем Кнак« 0,02Вт/(м-К); аиз - коээфици-

ент теплоотдачи с изолированных поверхностей к окружающему воздуху, принимаем

аиз= 22 Вт /(м-К).

Коэффициент теплоотдачи Н^ находим по формуле:

hf _

Чп

Kdl- (Tp - Тср,озд)

(21)

Где:

Зедсь п число элементов местного сопротивления (примем п = 25 ;) % -коэффициент метного сопротивления, для всех элементов установки принимаем % = 1,2 .

Учитывая выизложенное находим

Ар = 20Па. Суммарные потери давления по ходу перемешения воды в системе

АР = Ар + АР2 = 10,7+20 = 30,7Па

Так как перепад давления, обусловленный термосифонным эффектом составляет АР = 50,2 > 30,7Па, то свободное течение воды через ПСК СВРС практически обеспечен.

7. Расчет теплоизоляции СВНС и бака-аккумулятора

Целью расчёта является определение толщины слоя изоляции, предназначенной для теплоизоляции коллектора и бака-аккумулятора.

Для проведения расчета пользуемся формулой [8, 9].

т=- (ут+аL)] (24)

К0 П/ 1 К\ аиз

Здесь: Киз - коэффициент теплопроводности

изоляции, Вт / м2, К0 - коэффициент теплопроводности воды со средней температурой ~ 600С и воздуха с температурой ~300С, Вт /(м2 К) [8].

Где: 8СТ - толщина трубы бака-аккумулятора; - коэффициент теплопроводности стали, который равен: КСТ = 45 Вт /(м • К); 8нак - толщина слоя накипи на внутренней поверхности труб (бака-

q _ 468 Вт / м2; hf » 203,8 Вт /(м - К), следовательно толщину изолящии SU3 - принимаем равной 60 мм.

При разработке и эксплутации СВНС рекомендуется принимать SU3 _ 50 ^ 60 мм, для бака-аккумулятора и SU3 _ 25 ^ 50 мм для поверхностей

ПСК и коллекторных труб.

Заключение

Из анализа полученных результатов можно прийти к выводу, что предложенная методика теплоэнергетического расчёта СВНС, может представить научно-техническую основу для разработки и создания подобных систем, служащих для отопления и горячего водоснабжения сельских домов, фермерского хозяйства, пансионатов, школы, детских садов, поликлиник, прачечных цехов, ряда обьектов стратегического назначения, в том числе военных обьектов, расположенных в труднодоступных местах, отдаленных от централизованных линии теплоснабжения, газоснабжения и электроснабжения и т.д., с отдельным и комбинированным использованием энергии солнца и ветра. Использование альтернативных источников энергии для указанной цели в Аграрном секторе республики (ферм, птичников и др) позволит сэкономить трдиционное топливо, электроэнергию, а также способствовать улучшению экологической ситуации в стране.

Список литературы

1. Саламов О.М., Гашимов А.М., Алиев Ф.Ф. Перспективы использования солнечной энергии в Азербайджане. Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология», Москва, № 02/2 (120), 2013, s.s.121-132.

2. Salamov O.M., Mamedov F.F., Samedova U.F. Prospects of wind energy application in Azerbaijan. International Scientific Journal for Alternative Energu and Ecology, №1(81) 2010, s.s. 132-144.

3. Саламов О.М., Аббасова Ф.А., Рзаев П.Ф. Расчет солнечной водоподогревательной системы для горячего водоснабжения сельской семьи. Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» Москва, 2006, № 10, s.s. 30-36.

4. Саламов О.М., Амрахов Х.К. Методика определения общей тепловой нагрузки для теплоснабжения и горячего водоснабжения

частного дома, расположенного на территории г. Баку. «Альтернативная энергетика и экология», Москва, № 14, 2014, s.s. 69-77.

5. Саламов О.М., Алиев Ф.Ф. Перспективы комбинированного использования солнечной и ветровой энергии для теплоснабжения и горячего водоснабжения частных домов в условиях г. Баку. Научный журнал «Гелиотехника», № 3, 2013, s.s. 48-57.

6. Arzu Huseynov, Elnur Abbasov, Oktay Salamov, and Firuze Salmanova. Hibrid solar-wind installation prospects for hot water and heating supply of private homes on the Apsheron penunsula of the Republic Azerbaijan. Scientific journal Environmental Research, Engineering and Management. Is accepted

for publishing in the coming issue of the journal 71(3), in November, 2015.

7. Саламов О.М. Расчет среднесуточного коэффициента полезного действия плоского солнечного коллектора. Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология», Москва, № 6 (170) 2015, s. 17-23.

8. Даффи Дж., Бекман У.А.. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии: перевод с английского / Под редакцией Ю.Н., Малевского/Издательство «Мир», М, 1977, 470 с.

9. Теплотехнический справочник. Том 1. Издательство «Энергия», М, 1986, 430 с.

10. Н.В. Харченко, В.А.Никифоров. Системы гелиотеплоснабжения и методики их расчёта. Издательство «Знание», К, 1982, 240 с.

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ АВТОНОМНЫХ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Соболь А.Н.,

Кандидат технических наук., доцент ФГБОУВО Кубанский ГАУ, Краснодар, РФ

Андреева А.А. Студентка факультета энергетики ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ, Краснодар, РФ

EXPERIMENTAL METHODS DAMAGE AUTONOMOUS ASYNCHRONOUS GENERATORS OF

WIND POWER PLANTS

Sobol A.,

Candidate of Technical Sciences., Associate Professor FSBEI HE Kuban SA U, Krasnodar, Russian Federation

Andreeva A. student of the Faculty of Energy FSBEI HE Kuban SA U, Krasnodar, Russian Federation

Аннотация

Чтобы разработать собственную защиту автономных асинхронных генераторов ветроустановок необходимо знать специфику процессов, протекающих в них в случае различного рода повреждений. Для этого необходимо провести исследования соответствующих признаков повреждений генератора. При этом имеется возможность, например, применения методов математического моделирования. Однако, ориентация на методы аналитического исследования без широко поставленного эксперимента недостаточна и не может обеспечить полноценных результатов при изучении режимов работы электрических машин, в частности их повреждений. В статье рассматривается экспериментального исследования повреждений асинхронного генератора, в результате которого имеется возможность сформулировать соответствующие требования к защитным устройствам.

Abstract

To develop your own protection for autonomous asynchronous wind turbine generators, you need to know the specifics of the processes that take place in them in the event of various types of damage. To do this, it is necessary to investigate the appropriate signs of damage to the generator. In this case, it is possible, for example, to apply mathematical modeling methods. However, an orientation towards analytical research methods without a widely organized experiment is insufficient and cannot provide full-fledged results in the study of the operating modes of electrical machines, in particular their damage. The article discusses an experimental study of damage to an asynchronous generator, as a result of which it is possible to formulate the appropriate requirements for protective devices.

Ключевые слова: ветроустановка, автономный асинхронный генератор, методика, повреждение, устройство защиты.

Keywords: wind turbine, autonomous asynchronous generator, technique, damage, protection device.