Фирма
UFESOLAR	Vikosun
Коллектор

Таблица 2.1

Характеристики современных европейских солнечных коллекторов

Показатель

Тх24

2000x1180x110

Se24

2000x1180x110

Vikosun 2002 2000x1000x100

2,01

2,4

2,4

2,1

46,2

1,2

1,813

2,1

45

46,2

1,2

Черный хром

Tinox

1,33

Tinox

0,95

Коэффициент

поглощения

0,96

0,95

0,06

0,10

Коэффициент излучения

0,12

Нет данных 580,32

0,92

0,92

425

500

1 Цена,€

площадью 100 м² на широте Минска, вполне может хва­тить для его отопления (при условиях хорошей теплоизо­ляции и с учетом, что 10 % солнечной энергии аккуму­лируется летом).

Следует заметить, что существующие в республике дома характеризуются высоким теплопотреблением (бо­лее 250 кВт-ч/м²). Если проектировать здания с учетом энергетического потенциала климата местности и усло­вий саморегулирования теплового режима зданий, то расход энергии на теплоснабжение можно сократить на 20-60 %. Использование элементов «солнечной архитек­туры» может снизить удельное годовое теплопотребление зданий до 70- 80 кВт-ч/м².

По второму варианту, энергия Солнца может исполь­зоваться для горячего водоснабжения и отопления зда­ния с помощью солнечных коллекторов. В данном случае лучистая теплота аккумулируется в коллекторе (тепло- приемнике), передается теплоносителю, который направ­ляется в теплонакопитель.

Для повышения производительности солнечной уста­новки используется замкнутый контур с естественной или искусственной циркуляцией теплоносителя. В пери­од с марта по октябрь такая система полностью может удовлетворить потребности здания в горячей воде. Зимой установку можно интегрировать со стандартной системой отопления.

В настоящее время в странах Европейского союза установлены солнечные коллекторы общей площадью бо­лее 10 млн м², что соответствует 4 500 МВт тепловой мощ­ности. Чаще используются небольшие солнечные систе­мы теплоснабжения, рассчитанные на односемейный дом (табл. 2.1).

размер, мм

Площадь апертуры, м^:

Эффективная площадь апертуры, м²

Масса, кг

Объем жид­кости в кол­лекторе^

Абсорбер с

селективным

покрытием

Коэффициент пропускания структуриро­ванного стекла

Один квадратный метр плоского солнечного коллек­тора позволяет нагревать 90-120 л воды до 60 °С или получать 4,86-6,48 кВт-ч электроэнергии в сутки, т. е.

экономить 0,14-0,19 т у. т. в год.

В последние годы все большее распространение по­лучают системы, способные удовлетворить потребности многоквартирного дома или даже жилого района. Такие

системы состоят из центрального блока теплоснабжения, распределительной сети и тепловых аккумуляторов.

Районные системы солнечного теплоснабжения могут комплектоваться аккумуляторами краткосрочного дей­ствия или сезонными, способными обеспечивать от 10- 20 и до 50 % общей годовой тепловой нагрузки соответ­ственно.

В Европе на большие системы с площадью коллекто­ров 500 м² и более приходится только около 10 % уста­новленной тепловой мощности (45 МВт).

В шведских проектах предусматривается утилизация солнечной тепловой энергии летом для создания ее за­пасов на зимний период. Подогреваемую в солнечных панелях воду (при 90 °С) аккумулируют, закачивая в под­земные искусственные резервуары или естественные карс­товые пустоты. В холодный период тепловая энергия этой воды, с установившейся остаточной температурой 40-45 °С, преобразуется тепловыми насосами в высокотемператур­ный теплоноситель.

Годовая энергия ветра на Земле оценивается в 175- 219 ТВт-ч, что примерно в 2,7 раза больше суммарного потребления энергии на планете. Энергия ветра широко используется в судоходстве, авиации, воздухоплавании, различных механических устройствах, например мель­ницах, водяных насосах и т. д.

Ветроэнергетика - это использование механической энергии ветра с последующим ее преобразованием в элек­трическую. Она является одним из наиболее динамично развивающихся направлений использования возобнов­ляемых источников энергии.

В настоящее время ветроэнергетические установки (ВЭУ) широко применяются более чем в 30 странах мира.

По прогнозам специалистов, к 2020 г. ветровая энер­гия может обеспечить 10 % потребности в электроэнер­гии в мире. На конец 2000 г. установленная мощность

ветроэнергетических установок в странах ЕС составляла 12 769 МВт (в Германии - 6 113 МВт). По данным Меж­дународного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), ве­тровая энергия после 2010 г. будет конкурентоспособна с энергией АЭС и ТЭС даже без учета затрат на защиту окружающей среды.

В настоящее время производятся автономные ВЭУ мощностью от 200 кВт до 5 МВт в группе. Такие установ­ки, как правило, принадлежат частным лицам. Электро­станции мощностью от 5 до 100 МВт и более (чаще от 20 до 50 МВт) принадлежат электроснабжающим ком­паниям. Доля последних в экономике европейских стран с каждым годом возрастает. Максимальная единичная мощность ВЭУ составляет сегодня около 1 500 кВт, а их надежность доведена до 98-99 %. При этом диаметр ве­тряных колес достигает 40 м и более, однако наиболее широко используются колеса диаметром до 5 м.

В России разработана ветро-газотурбинная энергети­ческая установка мощностью до 160 кВт для удаленных и труднодоступных районов с КПД 80 %.

По состоянию на начало 2006 г. суммарная установ­ленная мощность ВЭУ в Беларуси составила 1,1 МВт с объемом замещения 0,4 тыс. т у. т.

Считается, что энергию ветра можно эффективно ис­пользовать при его скорости не менее 4,5 м/с. Несмотря на недостаточную среднюю скорость ветра в республи­ке (4,1 м/с), потенциал ветровой энергии оценивается в 1600 МВт. В настоящее время известно более 1840 мест со среднегодовой скоростью ветра 5,3-6,1 м/с, где приме­нение ВЭУ будет экономически целесообразно.

По некоторым оценкам, возможная установленная мощность ВЭУ в республике к 2012 г. может составить 5,2 МВт с годовым производством электроэнергии более 9,31 млн кВт-ч (2,61 тыс. т у. т.). В 2010 г. недалеко от деревни Грабники Новогрудского района установле-

на мегаваттная ВЭУ, которая будет производить более

8. ГВт*ч электроэнергии в год. В перспективе на этой площадке могут разместиться 7-8 таких установок сум­марной мощностью 25-30 ГВт*ч.

Основным направлением использования ВЭУ в нашей республике на ближайший период будет применение их для привода насосных установок и питания другого элек­трооборудования. ВЭУ могут быть также перспективны­ми в сочетании с минигидроэлектростанциями для пере­качки воды.

Автономные ВЭУ должны комплектоваться резервны­ми источниками электроэнергии, работающими на орга­ническом топливе, или аккумуляторными батареями.

Однако работа ВЭУ сопровождается значительным шу­мом, производимым лопастями турбин. Например, при мощности ВЭУ до 30 кВт шум оценивается в 51-57 дБА, а при 50-60 кВт - 91-101 дБА.

Актуальность и эффективность использования клима­тических энергоресурсов в нашей стране будет постоянно повышаться в связи с глобальным потеплением климата и возрастанием скорости ветров.