T. 329, №3 , 2018 г.

Энергоэффективность подвижных и неподвижных конструкций солнечных панелей

Актуальность. Солнечная энергетика как альтернативный возобновляемый энергоресурс в настоящее время развивается быстрыми темпами. В этой связи дополнительных исследований требует специфика включения солнечной энергетики в районы Западной Сибири как дополнительного экологически чистого энергоресурса. Актуальность обусловлена также необходимостью создания эффективных моделей приема солнечной энергии, которые бы соответствовали требованиям технической эстетики и обеспечивали высокий уровень визуальной комфортности. Цель исследования: оценить способы повышения энергоэффективности подвижных и неподвижных солнечных панелей в Томске. Задачи: оценить специфику климатических, синоптических, географических, метеорологических условий Томска; рассмотреть виды конструкций солнечных панелей (неподвижных и подвижных) и их дизайн в архитектурной среде; исследовать динамику вариаций мощности солнечных панелей при сезонных колебаниях в Томске; предложить и научно обосновать вариант рационального размещения солнечных панелей на архитектурном сферическом куполе. Объект: солнечные панели. Предмет исследования: энергоэффективность солнечных панелей различных конструкций для энергоснабжения жилых комплексов в Томске. Методика: метод параллельного проектирования мехатронных систем, компаративный метод, методы инженерных наук, метод моделирования. Результаты. Предложено рациональное распределение солнечных панелей на сферическом архитектурном куполе с учетом климатических, синоптических, географических, метеорологических условий в Томске. Определен коэффициент фактической инсоляции в Томске. Проведен сравнительный анализ подвижных и неподвижных солнечных панелей, и выявлены особенности их размещения в архитектурной среде. Выработаны рекомендации по использованию солнечных панелей, и определены границы их применения с учетом минимального и максимального количества солнечных дней в исследуемом регионе. Новизна результатов представлена в теоретических обобщениях в области конструирования солнечных панелей, позволяющих повысить энергоэффективность: для подвижной солнечной панели с помощью экваториального монтирования; для неподвижной солнечной панели с помощью рационального размещения солнечных панелей на поверхности сферического купола здания.

Ключевые слова:

солнечная энергетика, фотовольтаика, солнечная панель, фотоэлектрическая панель, коэффициент фактической инсоляции, сферический архитектурный купол, солнечные панели, фотоэлектрические панели, инсоляция, электронный ресурс, труды учёных ТПУ

Авторы:

Гросс Карлис Агрис

Крауиньш Петр Янович

Крауиньш Дмитрий Петрович

Кухта Мария Сергеевна

Соколов Александр Петрович

Скачать PDF