Details

Цель работы состоит в оценке эффективности использования аккумуляторов тепла в системах солнечного теплоснабжения для улучшения хранения и распределения солнечной энергии в условиях высокогорных районов. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. Определить количество солнечной энергии, поступающей на Землю в выбранном районе; 2. Подобрать солнечный коллектор для системы отопления; 3. Определить тип аккумулятора тепла и аккумулирующего материала; 4. Исследовать влияние аккумуляторов тепла на общую эффективность солнечного теплоснабжения и возможности повышения надежности систем. В данной работе рассматриваются особенности проектирования и эксплуатации комбинированных систем отопления индивидуальных жилых строений в условиях высокогорья. Авторами проведен расчет тепловых потерь здания и определен потенциал солнечной инсоляции с использованием уточненной методики учета прямой и диффузной радиации. Установлено, что оптимальный угол наклона солнечного коллектора для данного региона составляет 65°. На основании сравнительного анализа суточной производительности вакуумного коллектора «ЯSolar-VU» и тепловых потребностей дома обоснована необходимость использования теплового аккумулятора. Рассчитан водяной тепловой аккумулятор объёмом 27,3 м³, позволяющий запасать избыточную летнюю энергию (около 1267 кВт·ч) и поддерживать отопление дома в течение четырёх суток в отопительный сезон. Результаты исследования подтверждают эффективность использования солнечной энергии как основного или дублирующего источника тепла в негазифицированных высокогорных районах.

The aim of the work is to assess the efficiency of using heat accumulators in solar heating systems to improve the storage and distribution of solar energy in highaltitude areas. To achieve this goal, the following objectives were set: 1. To determine the amount of solar energy reaching the Earth in the selected area; 2. To select a solar collector for the heating system; 3. To determine the type of heat accumulator and heat storage material; 4. To investigate the impact of heat accumulators on the overall efficiency of solar heating and the potential for improving system reliability. This paper examines the design and operational features of combined heating systems for individual residential buildings in high-altitude environments. The authors have calculated the buildings heat losses and assessed the solar insolation potential using a refined method that accounts for direct and diffuse radiation. It has been established that the optimal tilt angle of the solar collector for the given region is 65°. Based on a comparative analysis of the daily output of the "YaSolar-VU" vacuum collector and the heating demand of the house, the necessity of using a thermal storage system has been substantiated. A water-based heat accumulator with a volume of 27.3 m³ has been designed, capable of storing excess summer energy (approximately 1267 kWh) and sustaining house heating for four days during the heating season. The 6 research results confirm the effectiveness of utilizing solar energy as a primary or supplementary heat source in non-gasified high-altitude regions.