CC BY
76
У
8 t 8 X U в химии и отжато» технологии. Том XXIII. 2009. (* 11 (104)
3. Solacthermal market shows sounds growth. [Электронный ресурс].// URL: http://www.bsria.co.uk/news/solar-therma)-2009/(flaTa обращения 01.03.2009).
УДК: 620.9
А. А. Соболь, Б. В. Ермоленко
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия ООО «Грета Энерджи Ру», Москва, Россия
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ
Availability of ecologically clean and free renewable energy of solar radiation attracts more and more attention. According to forecasts in the upcoming 15-20 years renewable energy sources (solar, wind and biomass energy) will take an important place in the energy balance of Krasnodarsky Krai, replacing depleting organic fuel resources and providing ecological environment enhancement. The simplest and the cheapest way of using solar energy is to use flat solar collectors developed on the base of polymers.
Возможности использования экологически чистой повсеместно доступной возобновляемой энергии солнечного излучения привлекаю!' все большее внимание. В соответствии с прогнозами уже в течение ближайших 15-20 лет возобновляемые источники энергии (энергия солнца, ветра, биомассы) должны занять заметное-место в энергетическом балансе Краснодарского края, обеспечивая замещение истощающихся запасов органического топлива и экологическое оздоровление окружающей среды. Простейшим и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии является применение плоских солнечных коллекторов, разработанных на основе полимеров.
В условиях постоянного повышения тарифов на различные виды традиционных энергоносителей вопрос использования альтернативных источников возобновляемой энергии становится актуальным для всех хозяйственных сфер деятельности страны.
Россия с ее географическим местоположением имеет в среднем 260 солнечных дней в году. Годовой поток солнечного излучения на территории России изменяется в широких пределах.
Краснодарский край - самый южный регион России, с высоким потенциалом солнечной энергии, поэтому использование солнечных коллекторов представляется здесь наиболее перспективным.
Анализ распределения интенсивности суммарной солнечной радиации, проведенный в г.Краснодаре по месяцам показал существенное превышение летних значений над зимними. Практическое значение имеет использование солнечной энергии для горячего водоснабжения в период с марта по октябрь.
В мире при аналогичных условиях, а иногда и при худших альтернативная энергетика на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ)
$ 6 I 9 I И ахиыи! и химической твхнологаи. Той XXIII. 2009. № 11 (104)
развивается стремительными темпами. В энергобалансе Евросоюза ВИЭ формируют 7 %, а к 2020 году их доля возрастет до 20 %. Из всех ВИЭ в наибольших масштабах используется солнечная энергия.
Рис. 1. Солнечные энергоресурсы Российской Федерации
В мире эксплуатируется около 140 млн.м2 солнечных коллекторов, в Китае (64,5%), в Европе (13%), а в России - 0,15 млн.м2 (менее 1%). большая их часть работает в Краснодарском крае. При этом условия солнечной радиации регионов нашей страны позволяют на порядок увеличить площади таких установок. СК производят 186 фирм в 4] стране мира. В то же время предстоящее удвоение в ближайшие три года тарифов на природный газ и электрическую энергию существенно сократит сроки окупаемости гелиоустановок и будет способствовать повышению их востребованности. Анализ возможностей применения солнечных установок свидетельствует, что при использовании солнечной энергии 25% населения Краснодарского края, не имеющего централизованного теплоснабжения (916 тыс. человек), и 50% отдыхающих (5000 тыс. человек) общая потребность края в солнечных коллекторах составляет 1450 тыс.м2.
Приобретение и использование солнечных коллекторов в Краснодарском крае дает возможность удовлетворить следующие потребности населения и промышленных предприятий.
ООО «Грета Эиерджи Ру» совместно с ОИВТ РАН провели анализ и выбрали наиболее пригодный материал для создания СК из полимеров - сотовый поликарбонат. Переход к полимерным материалам в конструкции
6 В § 8 Н в химии и иязкиааЯ таяналогаи. Там XXIII. 2009. № 11 (104)
коллектора обеспечивает снижение веса СК, снижение стоимости СК, снижение вредных экологических последствий.
Рнс. 2. Суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность на территории Краснодарского края, (кВт*ч)/м2
Поликарбонат как вещество — это твердый бесцветный полимерный пластик, используемый в производстве в виде гранул. Он прочный, легкий, оптически прозрачный, пластичный, морозостойкий, является хорошим диэлектриком и очень долговечный. Преимущества:
1.Легкость: сотовый поликарбонат в 6 раз легче стекла, это позволяет создавать легкие оригинальные конструкции; увеличивать площадь светопропус-кающей поверхности за счет увеличения ширины пролета несущей конструкции и осуществлять монтаж без подъемных механизмов. Малый вес листов позволяет уменьшить объем несущих конструкций — это снижает общую стоимость строящегося объекта.
2.Прозрачность: панели сотового поликарбоната обладают высокой степенью светопропускания - наиболее тонкие из них пропускают до 85% видимого спектра.
3.Гибкость: листы из поликарбоната в холодном состоянии являются идеальным материалом для покрытия сооружений сложной геометрической формы: арочные и сводчатые конструкции и другие, сложные строительные проекты.
9
6 I в X 8 в химии и хишнеской технологи. Том XXIII. 2009. N01 (94)
ются состояния автомата, могут быть детерминистическими или вероятностными.
Сложная динамика системы может быть описана при использовании простых правил перехода. Локальные правила могут в явном или неявном виде учитывать законы сохранения (массы, импульса, энергии) или некоторые фундаментальные принципы (возрастание энтропии в изолированной системе, принцип максимального действия). Особым классом клеточных автоматов являются такие, правила которых в явном виде учитывают микроскопическую обратимость физических систем. Одним из простых автоматов с таким поведением является клеточный автомат с окрестностью Марголуса.
Для наглядности рассмотрим двумерный вариант такого клеточного автомата. Множество клеток разбивается на множество блоков - конечных, однородных частей (рис. За). В простейшем виде блоки имеют размер 2x2. На следующем шаге разбиение меняют так, чтобы возникало некоторое перекрытие блоков на шагах 1п-1 и 1„ (рис. 36). Именно такую схему называют окрестностью Марголуса. Таким образом, разбиения чередуются, чем достигается однородность пространства и времени.
А Б
Рис. 3. Чередование четной (а) и нечетной (б) решеток на каждой итерации
Для всех блоков задается единое правило перехода: на каждом временном шаге блок может поворачиваться по часовой стрелке на я/2, против часовой стрелки ж!2 или оставаться без поворота с вероятностями Р«,, Рсс* и Р„ соответственно. В простейшем случае вероятности равны 1/3 или Рс» = Р«ж =1/2, Р„ = 0. В работе [2] показано, что в последнем случае динамика поведения такого автомата удовлетворяет уравнению диффузии с коэффициентом диффузии О = 1,5.
В настоящей работе описанный выше алгоритм распространен на трехмерный случай и состоит из следующих шагов:
1. Трехмерная сетка разбивается на блоки размерностью 2x2x2 двумя способами - четным и нечетным разбиениями;
2. На текущем временном шаге каждый из блоков четного разбиения поворачивается на я/2 по часовой стрелке, против часовой стрелки или сохраняет свое исходное положение с равной вероятностью (выбирается при помощи генератора случайных чисел). Аналогичная операция проделывает-ся с блоками нечетного разбиения. Блоки, в которых хотя бы одна ячейка оказалась занятой структурой диоксида кремния, не поворачиваются. Тем самым моделируются жесткие стенки пор аэрогеля. Ячейки, содержащие
у § Й § 8 $ > химии и химической твяюлоти. Том XXIII. 2009. № 11 (104)
что также дает ему преимущество перед стеклом.
8.Простота монтажа: для монтажа поликарбонатных листов применяются удобные поликарбонатные профили, обладающие той же цветовой гаммой и механическими свойствами.
9.Простота обработки: листы из поликарбоната прекрасно обрабатываются обыкновенными режущими инструментами.
Ю.Температурная и пожаростойкость: широкий температурный диапазон эксплуатации от-40 до +120°С. Стойкость к химическим воздействиям и воздействиям окружающей среды. Поликарбонатные листы выдерживают воздействие большинства химических веществ и соединений и сохраняют свои характеристики на протяжении длительного времени.
20 января 2009 года Председатель Правительства Российской Федерации В.В. Путин подписал распоряжение, утверждающее основные направления государственной политики в развитии возобновляемых источников энергии (ВИЭ) до 2020 года. В последние десятилетия их развитием активно занимаются во всем мире.
В России до сих пор нет механизма поддержки ВИЭ. Доля энергетики на их основе в топливном балансе России ничтожно мала. Принятое распоряжение правительства предполагает увеличение производства и потребления электрической энергии с использованием ВИЭ: в 2010 году - 1,5%, в 2015-м-2,5%, в 2020-м — 4,5%.
Стратегия развития солнечной энергетики определена законом Краснодарского края об использовании возобновляемых источников энергии. Разработана и утверждена краевой администрацией Концепция развития солнечного теплоснабжения. Из краевого фонда-энергосбережения на возвратной основе финансируется разработка и монтаж солнечных коллекторов. Для каждого населённого пункта региона получены достоверные значения солнечной радиации. Разработаны нормы технического проектирования солнечных коллекторов и экономического обоснования.
Табл. 3. Сфера использования СК и СВУ
Тип зданий Установки солнечного горячего водоснабжения
Кемпинги, летние душевые, жилые дома с котельной для отопления Сезонные без дублера
Пансионаты сезонного действия, базы отдыха, детские оздоровительные лагеря Сезонные с дублером для покрытия расхода горячей воды на технологические нужды
Больницы, гостиницы, санатории, дет.сады, бани ,прачечные и предприятия общественного питания Сезонные со 100 % обеспеченностью горячей водой от дублера
Здания, подключенные к постоянно-действующим системам теплоснабжения Сезонные и круглогодичные с использованием источника энергии в качестве догревателя
Жилые здания с автономным теплоснабжением Сезонные и круглогодичные с дублированием от автономного источника тепла
Оценивая общие перспективы развития рынка Краснодарского края для солнечных систем горячего водоснабжения, основной элемент которых
§ В § cf В вхин1Михиш1Чвс1(ойтвхнопоп1И.ТоиХХ111.200в.№11(1М)
- солнечный коллектор, на ближайшее будущее можно сделать вывод о том, что солнечные коллекторы являются совершенно новой, почти никем не проработанной позицией для нашего рынка, который необходимо интенсивно развивать.
Г лавными причинами медленной организации и расширения рынков сбыта солнечных коллекторов являются недостаток информации о коллекторах и стоимость, слишком высокая для формирующегося рынка, слабая законодательно-правовая база.
Потребители из-за отсутствия опыта и доступной информации, рассказывающей о возможностях солнечных систем, их разработчиках и изготовителях оборудования, не могут достоверно оценить экономическую эффективность применения солнечных систем теплоснабжения.
Для широкого внедрения солнечных коллекторов на рынок Краснодарского края, прежде всего, необходимо преодолеть психологический барьер. Нужно более активно информировать потенциальных пользователей о возможностях и особенностях новых предлагаемых технологий. Крайне важно создание в районах сети объектов, наглядно демонстрирующих энергетические, экономические и экологические преимущества использования солнечной энергии. Необходимо предложить рынку новые эффективные и, что особенно важно, менее дорогие солнечные коллекторы.
УДК 338.266 А. А. Фасхиев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИНТЕГРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАК ФАКТОР УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Recommendations for building integration system of indicators have been suggested and on its basis developed strategy reassessment algorithm which enables stable development of manufacturing company.
Предложены методические рекомендации no формированию интеграционной системы показателей и на ее основе разработай алгоритм корректировки стратегии, обеспечивающий устойчивое развитие промышленного предприятия.
В условиях глобальной финансовой нестабильности и высокого уровня неопределенности, угрозы и риски, исходящие из внешней среды, предъявляют повышенные требования к экономической устойчивости предприятия. В этих условиях предприятиям необходимо своевременно и гибко реагировать на изменения во внешней среде, корректируя стратегию, чтобы обеспечить устойчивость своего развития в долгосрочной перспективе [1].
