CC BY
9УДК 721.01
Г.В. Гетун, к.т.н., доц., В.О. Кошева, астрант
ОСОБЛИВОСТ1 КЛ1МАТИЧНОГО РАЙОНУВАННЯ ТЕРИТОР1Й УКРА1НИ ЩОДО НАЙКРАЩОГО РОЗТАШУВАННЯ ЕНЕРГОАКТИВНИХ СПОРУД
Кшвський нацюналъний унiверситет будiвництва та архтектури,
Украша
В статтi розглянутi можливостi ефективного використання вiдновлювальних джерел енерги (гелю- та вШроустановки) в енергоактивних будiвлях по вст територи Украти. Проведен комплексний аналiз клтатичних карт Украти, визначет найбтьш ращональш територи Украти для розташування енергоактивних споруд.
Постановка проблеми. Одним iз важливих завдань арх^ектурно-будiвельно! галузi Укра!ни при проектуванш та будiвництвi нових енергогенеруючих споруд е врахування кшматичних особливостей конкретно! мюцевост Украши. Метою дослщження е розробка комплексно! кшматично! схеми мют Укра!ни щодо найкращого розташування енергоактивних споруд в яких використовуються гелю- та вггроустановки.
Аналiз основних дослвджень та публiкацiй. Темою кшматично-будiвельного районування Укра!ни займаеться багато вчених Укра!ни, серед них роботи та публжаци Сергейчука О.В., Фаренюка Г.Г., Кудрi С.О., Величка С.А. та шших.
Основна частина. Характерною особливютю енергогенеруючих будiвель е використання для !х функцiонування вiдновлювальних джерел енерги: сонця, виру, гiдроенергiя, гютермальна, бiотермiчна та iншi види енерги. Тому важливим е вибiр оптимального типу енергетичного обладнання для таких будiвель в конкретнш мiсцевостi Укра!ни.
На даний час вже створена едина шформацшно-анаштична система оцiнки енергетичного потенщалу вiдновлювальних джерел енерги Укра!ни, яка дозволяе проводити щорiчне вщслщковування та уточнення кiлькiсних параметрiв енергетичного потенщалу вщновлюваних джерел енергi! по всш територi! Укра!ни, отримуючи результати у виглядi картографiчно! iнформацi!. Аналiз поточно! та багаторiчно! iнформацi! мае за мету також видачу рекомендацш для застосування як вже освоених, так i нових вiдновлюваних джерел енерги по всш територи Укра!ни. 1нформацшно-аналггична система оцiнки потенцiалу вщновлюваних джерел енергi! в Укра!нi дозволяе визначати обгрунтоваш техшчно-досяжнi обсяги використання енерги вщновлюваних джерел, що сприятиме виконанню завдань програми державно! шдтримки розвитку
нетрaдицiйних тa вiдновлювaних джерел енергiï тa мэдо!' гiдро- i теплоенергетики.
Вaжливим e aHanÍ3 бaзи дaних енергетичних покaзникiв вiдновлювaних джерел енерги тa розподiлу ïx енергетичного потенщэлу по територiï Укрaïни для основних нaпрямiв освоення: - сонячно енергетичш ресурси; - вiтроенергетичнi ресурси. Сонячно енергетичшресурси.
Середньорiчнa кiлькiсть сумaрноï сонячно1' рaдiaцiï, що поступae m l
м2 поверxнi, нa територп Укрaïни знaxодиться в межax: вщ lGVG кВт *
22 год/м в швшчнш чaстинi Укрaïни до l4GG кВт * год/м i вище в АР Крим
(тaб. l). Термiн ефективно1' експлуaтaцiï гелiоенергетичного облaднaння в
пiвденниx облaстяx Укрaïни - V мюящв (з квiтня по жовтень), в швшчних
облaстяx 5 мюящв (з трaвня по вересень). Фотоелектричне облaднaння
може ефективно експлуaтувaтися нa протязi всього року, a сaме
зaстосувaння плоских сонячних колекторiв; концентруючих сонячних
колекторiв, якi е ефективними лише для швденних регюшв Укрaïни.
Рис. 1.Сумарна сонячна рад1ац1я (лiто), МДж/м2 Рис. 2. Сумарна
сонячна рад1ац1я (piK), МДж/м2
Ha рисунгах l i 2 зобрaженi схеми розподiлу сумaрноï сонячно1' рaдiaцiï влiтку (рис. l) тa впродовж всього року (рис. 2). 3a дaними вимiрiв i дослiджень можш зробити висновок, що встaновлення фотоелектричного облaднaння в енергоaктивниx будинкax буде ефективним i рaцiонaльним мaйже по всш територiï Укрaïни, крiм Чершвецько1", Тернопiльськоï тa Iвaно-Фрaнкiвськоï облaстей.
Таблиця 1
Сумaрний рiчний доцiльно-економiчний потенщэл сонячно!" енерги
m те] риторiï Укрaïни, M Вт год/рж
№ Доцшьно- № Доцшьно-
п/п економiчн п/п економiчн
Облaстi ий потенцiaл МВт год/рiк (х 105) Облaстi ий потенцiaл МВт год/рiк (х 105)
1 Одесьга 3,4 14 Вiнницькa 2,3
2 Херсонсьга 2,9 15 Kiровогрaдськa 2,2
3 Дшпропетров^га 2,S 1б Сумськa 2,0
4 АР Крим 2,7 17 Львiвськa 1,9
5 Хaркiвськa 2,7 1S Хмельницькa 1,S
б Чернiгiвськa 2,б 19 Черкaськa 1,S
V Зaпорiзькa 2,б 20 Волинськa 1,б
S Лугaнськa 2,5 21 Рiвненськa 1,б
9 Донецькa 2,5 22 Зaкaрпaтськa 1,2
10 Житомирськa 2,4 23 Iвaно-Фрaнкiвськa 1,2
11 Kиïвськa 2,4 24 Тернопiльськa 1,2
12 Mиколaïвськa 2,4 25 Чернiвецькa 0,7
13 Полтaвськa 2,4 Всього 53,8
Втроенергетичш ресурси.
В умовaх Укрaïни 3a допомогою впроусгановок можливим e використaння 15...19% рiчного об'ему енергiï вiтру. Очiкувaннi обсяги виробництвa електроенергiï з 1 м2 перерiзу плошд вiтроколесa в перспективних репонах складають 800... 1000 кВт год/м за piic (таб. 2).
Середньомшячш швидкосп ßirpy (м/с)
до 1 234567 понад
Рис. 3. Карта розподшу вiтроенергетичних pecypciB Украши (ci4eHb, липень)
Енергетичний потенщал в^ровоУ енергп УкраУни
Таблиця 2
Середньор1чна Природний Техшчно-
швидк1сть Висота,м потенщал досяжний
виру, Уер,м/с виру, кВт год/м2 рж потенщал вггру, кВт год/м р1к
15 1120 200
Менше 4,25 30 1510 280
60 2030 375
100 2530 460
15 2010 390
4,5 30 2710 520
60 3640 700
100 4540 850
15 2810 520
5,0 30 3790 690
60 5100 860
100 6350 975
15 3200 620
5,5 30 4320 830
60 5810 1020
100 7230 1150
Найбшьш ее зективний е встановлення впроустановок
ДЛЯ
виробництва електроенерпУ в регюнах УкраУни, де середньор1чна швидюсть в1тру бшьше 4,5 м/с: на Азово-Чорноморському узбережж1, в Одеськш, Херсонськш, Запор1зькш, Донецькш, Луганськш, МиколаУвськш областях, АР Крим 1 в райош Карпат (рис. 3).
Сумарний сонячно-втровий потенщал епергоресурст УкраУни.
Таблиця 3
• о • ••• • -ж 7 •• •
Сонячно-вггровии потенщал енергп М1ст Украши на протяз!
року.
М1с;|ць року М1сяць року
№ Населенний пункт из X <и сг О л я о н 5 и Липень | Жовтень| Середне значения за р | к (умовш одиницО № Населенний пункт л X а> Г О л X Липень | Жовтень| Середне значения за [11 к (умовш одинищ)
1 Ужгород - 1,25 14 Черкаси - 0,5
2 Чершвщ - 1,5 15 Клровоград 0,375
3 1вано-Фран1авськ - 1 16 Полтава 1,125
4 Льв!в -0,25 17 Харюв 1,25
5 Тернопшь - 0,625 18 Дш пропетровськ 0,375
6 Хмельнидький -0,125 19 Луганськ -0,25
7 Луцьк -0,125 20 Донецьк 0,375
Р1вне - 0,625 21 Запор1жжя -0,25
9 Житомир - 0,25 22 МиколаУв 0,875
10 Вшниця -0,5 23 Херсон 0,75
11 КиТв 0,375 24 Одеса 1,625
12 Чершпв -0,25 25 Симферополь 0,75
13 Суми 0,125 26 Севастополь -0,125
Сумарний сонячно-вгсроенергетичний потеншал у виносних показниках (вщносний пока "тик являе собою суму нормованих за дисперсию показниюв сонячного та в1трового енергетичних потеншал1в)
^■ I I I1
до -3,5 -3,0 -2.5 -2.0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2.5 3,0 понад
Рис. 4. 1нтегральна оцшка розподiлу сонячно-вiтрового потенцiалу енергн в УкраТш (сiчень, липень) у вщносних показниках.
За даними метереологiчних спостережень були створенi iнтегральнi карти сонячно-вггрового навантаження по регiонах Укра1ни (рис. 4). Спираючись на цi даш, можна видiлити наступнi регiони Укра1ни, де установка об'екпв гелiо- та в^оенергетики е найбiльш доцiльною (таб. 3), але 1х ефективнiсть може бути рiзною. Енергiя, що виробляеться такими установками, знаходиться в прямш залежност вiд базових характеристик природних ресурЫв, якi вони використовують, з одного боку, та шдбору техшчних засобiв з iншого.
Проаналiзувавши карти, можна зробити висновок, що застосування гелю- та в^оустановок буде найбшьш ефективним в наступних обласних центрах (таб. 3): Ки1в, Суми, Клровоград, Полтава, Харюв, Днiпропетровськ, Донецьк, Микола1в, Херсон, Одеса та Сiмферополь.
Висновки. Все бшьше у сучасному свт , економiчно розвинутi кра1ни, звертають свою увагу на використання вщновлювально! енергетики у будiвництвi житла. В багатьох крашах активно проектуються та реалiзуються об'екти енергоактивно! архiтектури. В таких об'ектах е доцшьним i обов'язковим використання вiдновлювальних джерел енерги. В данiй статтi були розглянут можливостi доцiльного використання гелю-та вггроустановок по всiй територп Украши. Можна зробити висновок, що бшьша частина територи Укра1ни е придатною для встановлення таких систем, а отже i будiвництво енергоактивно! арх^ектури е перспективним напрямом розвитку будiвельноl сфери Укра1ни.
Перспективи подальших дослвджень. Подальшi дослiдження будуть базуватися на детальному аналiзi архiтектурно - конструктивних характеристик енергоактивних споруд.
Лггература
1. Атлас енергетичного потенщалу вщновлювальних та нетрадицiйних джерел eHeprii' Укра1ни/ Кудря С.О., Яценко Л.В., Душина Г.П. та ш, Ки1в: Нащональна академiя наук Укра1ни. - 2001. - 41с.
2. Атлас «Климат и водные ресурсы Украины», Липинский В.Н., Осадчий В.И., Шестопалов В.М. и др.
3. Величко С. А. Енергетика навколишнього середовища Украши (з електроними картами i графшами). Навчально-методичний посiбник для магiстрантiв, пiд ред. проф. 1.Г. Черваньова, Харкiв: Харювський нацiональний унiверситет iм.В.Н. Каразiна. - 2003. - 52с.
4. Гетун Г.В. Арх^ектура будiвель та споруд. Книга1. Основи проектування: Пiдручник. - К.: Кондор, - 2011 р. - 378 с.
5. ДБНВ.1.2-2:2006. Навантаження i впливи. - К.: Мшбуд Украши, 2006. - 60с.
6. ДСТУ- НБ В.1.1. - 27:2010. Будiвельна кшматолопя. - К.: Мшрегюнбуд Укра1ни,2011. - 123с.
7. Кошева В. О. Енергогенеруючi будiвлi та фактори, що впливають прийняття 1х проектних ршень в сучаснiй архiтектурi, технiчна естетика i дизайн, науково - техшчний збiрник, випуск № 11, Ки1в - 2012. ст.80-85с.
ОСОБЕНОСТИ КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ
ТЕРИТОРИИ УКРАИНЫ, КАСАТЕЛЬНО НАИЛУДШЕГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ЭНЕРГОАКТИВНИХ ЗДАНИЙ Г.В. Гетун, В.А.Кошевая
В статье рассмотрены возможности использования возобновляемых источников энергии (гелио- и ветроустановок ) в энергоактивных зданиях по всей территории Украины. Проведен анализ, где определены наиболее рациональные территории Украины для размещения таких зданий.
THE CLIMATE ZONING AREAS OF UKRAINE ABOUT THE BEST LOCATION POWERGENERATING BILDINGS
G. Getun, V. Kosheva
In the article analyzed the possibilities of using renewable energy sources (solar and wind power) generation in energy active buildings throughout the territory of Ukraine. The analysis, which identifies the most rational territory of Ukraine for the placement of such buildings.
