автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров конусного концентратора солнечной энергии для автономного теплоснабжения фермерских хозяйств

На правах рукописи

НЕФЁДОВ ВЯЧЕСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ

X

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНУСНОГО КОНЦЕНТРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград - 2006

Диссертация выполнена на кафедре теплотехники, гидравлики и охраны труда федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ставропольский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Халюткин Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гордеев Александр Сергеевич (Мичуринский ГАУ)

кандидат технических наук, доцент Фомичёв Василий Тимофеевич (АЧГАА)

Ведущее предприятие:

ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО КубГАУ)

Защита состоится *иХкЛ- 2006 г. в /£оо часов на заседании

диссертационного совета Д 220.001.01 при Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии по адресу: 347740, Ростовская область, г. Зерно-град, ул. Ленина, 21, ФГОУ ВПО АЧГАА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан ^лл-О^тС^ 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор технических наук профессор Шабанов Н.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время для децентрализованных отдаленных сельскохозяйственных объектов и фермерских хозяйств вопросы энергоснабжения и создания за счёт этого комфортных условий труда и быта, остаются пока не решёнными. Энергоснабжение таких объектов затруднено отсутствием централизованных систем, большой расредоточеностью по территории, передвижным характером работы и малой энергоёмкостью. Энергообеспечение объектов от централизованного энергоснабжения в основном осуществляется с помощью дизель-электрических, ветроэнергетических агрегатов и солнечных установок. В ряде случаев использование стационарных дизельных агрегатов оказывается экономически невыгодным, так как доставка топлива в эти районы обходится очень дорого.

В связи с ростом числа фермерских хозяйств возникает задача выбора рациональных вариантов энергоснабжения стационарных процессов и объектов Актуальность вопроса обусловлена значительным удорожанием строительства линий электропередач, увеличением стоимости энергоносителей. Одним из перспективных направлений энергоснабжения малоэнергоёмких объектов является использование солнечной энергии для теплоснабжения фермерских хозяйств с применением концентраторов с высокотемпературным теплоносителем.

Целью работы является обоснование конструктивных параметров конусного концентратора солнечной энергии, обеспечивающего повышение эффективности её использования в системах автономного теплоснабжения.

Объект исследования: конусный концентратор солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем.

Предмет исследования: функциональная связь между геометрическими размерами конусного концентратора и концентрацией солнечной энергии в геп-лоприёмнике.

Научная новизна:

- обоснован способ концентрации солнечной энергии с помощью конусного отражателя;

- обоснованы процессы поглощения солнечной энергии и передачи теплоты в абсорбере-преобразователе;

- установлена взаимосвязь между геометрическими размерами конусного отражателя и технологическими параметрами абсорбера-преобразователя.

Практическая значимость:

- разработана методика инженерного расчёта конусного отражателя при различных количествах отражений солнечного луча;

- разработана методика инженерного расчёта абсорбера - преобразователя, что позволяет изготовить конусный концентратор солнечной энергии для фермерского хозяйства;

- обоснована технологическая схема солнечной установки с конусным концентратором солнечной энергии;

- изготовлен конусный концентратор солнечной-эяергии.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ , БИБЛИОТЕКА |

О» м

Реализация рс»ультатов работы. Конусный концентратор солнечной энергии внедрён в ГУП «Нефтекумскагросервис» для горячего водоснабжения и теплоснабжения производственных помещений.

Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре «Теплотехника, гидравлика и охрана труда» Ставропольского государственного аграрного университета при изучении дисциплины «Нетрадиционные источники энергии».

Аппробация работы. Основные результаты исследования доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО СГАУ в 2003, 2004, 2005 годах, Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии в 2005 году.

Макет конусного концентратора солнечной энергии был представлен на пятом Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2005 году, на конкурсе «Биотехнологические проекты, разработки и продукция» Международного фонда биотехнологии им. академика И.Н. Блохиной в 2005 году, в Российском разделе Международной выставки «Зелёная неделя» в Берлине в 2005 году, на Х-ой Международной выставке-конгрессе в Санкт-Петербурге «Высокие технологии, инновации, инвестиции» Н1-ТЕСН'2005, по результатам которых награждён дипломами и медалями, а также на краевых выставках: «Агроуниверсал -2003», «Агроуниверсал - 2004», «День урожай 2004», «Промышленная индустрия, станки и инструменты» в 2004 году, «День урожай 2005».

Публикации результатов работы. По результатам проведённых исследований опубликовано 17 статей в сборниках научных трудов СГАУ, Азово-Черноморской ГАА, Ставропольского технологического института сервиса, Северо-Кавказского государственного технического университета. Получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения , 5 глав, общих выводов и приложений, списка использованной литературы, включающего 127 наименований. Работа изложена на 163 страницах, включая 63 рисунка, 22 таблицы, приложения на 16 страницах включают таблицы и акты внедрения.

На защиту выносятся:

теоретическое обоснование способа концентрации солнечной энергии с помощью конусного отражателя;

технологические параметры абсорбера-преобразователя солнечной

энергии;

- методика инженерного расчета конусного концентратора солнечной энергии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, её практическая значимость, определены объект исследования, цель и задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены основные аспекты использования солнечного излучения в фермерском хозяйстве, основные типы применяемых концентраторов солнечной энергии.

В последнее время происходит постоянное увеличение числа фермерских хозяйств. Особые трудности в энергообеспечении испытывают обособленные хозяйства, удалённые от коммуникаций энергоснабжения.

Энергоснабжение удаленных хозяйств за счет подведения к ним соответствующих коммуникаций требует больших капитальных вложений, которые при небольшом объеме производства сельскохозяйственной продукции фермерам экономически не всегда возможны. Полное обеспечение энергопотребления за счет завоза теплоносителей - угля и газа, также требует дополнительных финансовых затрат. К тому же стоимость теплоносителей постоянно повышается, и эта тенденция сохранится на будущее. Поэтому освоение возобновляемых источников энергии, и в первую очередь энергии солнца, является на сегодняшний день актуальной задачей, решение которой снимет многие проблемы рентабельного ведения фермерского хозяйства.

В фермерском хозяйстве значительная доля энергопотребления приходится на тепловую энергию, которая составляет не менее 60% от суммы всех энергозатрат. Основное потребление теплоты идёт на отопление дома, горячее водоснабжение и на выполнение технологических процессов.

Анализ данных показывает, что использование плоских коллекторов солнечной энергии проблематично, ввиду малой интенсивности солнечной радиации на поверхности коллектора. Использование концентраторов солнечной энергии позволит в большей мере, чем использование плоских коллекторов, разрешить проблему теплоснабжения в фермерском хозяйстве.

В настоящее время имеются практические разработки концентраторов солнечной энергии, использующиеся в промышленности, которые позволяют увеличить плотность солнечной радиации на активной поверхности теплоприёмника в несколько раз. Однако большинство из них имеют ряд существенных недостатков, основными из которых являются: низкий коэффициент преобразования солнечной энергии в тепловую, сложность изготовления конструкции, высокая стоимость. Это и ограничивает их широкое применение.

По результатам проведённого анализа сформулированы следующие задачи исследований:

- выявить взаимосвязь конструктивных и энергетических параметров конусного концентратора солнечной энергии;

- обосновать температурные режимы конусного концентратора в составе солнечной установки;

- изучить процессы теплового поглощения сконцентрированного потока солнечной энергии в абсорбере-преобразователе;

- провести производственные испытания и определить экономическую эффективность использования конусного концентратора солнечной энергии.

На основании проведенных исследований была выдвинута рабочая гипотеза: использование конусного отражателя для увеличения плотности потока солнечной радиации в сочетании с абсорбером-преобразователем, имеющим развитую поверхность теплообмена, обеспечит нагревание теплоносителя до темпе-

ра1уры, досга1 очной для рабо1ы систем отопления, и более эффективное использование энср1ии солнечной радиации в системах автономного теплоснабжения

Во второй главе «Теоретическое обоснование параметров конусного концентратора солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем» выполнено теоретическое обоснование параметров концентратора солнечной энергии, произведён расчёт тепловых процессов в конусном концентраторе, разработана конструкция конусною концентратора.

Увеличение плотности энергии в конусном конпетраторе достигается пуюм многократного отражения солнечною луча от его внутренней поверхности, с последующей концентрацией на меньшую площадь. В общем случае плотность солнечной радиации без её концентрации при н-кратном отражении определяется как-

Е„ = Ьц , (I)

где Ец- начальный поток солнечной радиации, Ец~0,65 кВт/м7; И- коэффициент отражения; я- количество отражений.

Относительные потери Ецм энергии солнечного излучения в зависимости от количества отражений определяются по формуле.

(2)

. К,, - Я.

График зависимости изменения плотности потока солнечной радиации /-.'„ и относительных потерь Ешп энергии от кратности отражений л луча имеет вид-

Рисунок ! - Изменение плотности потока спичечной радиации (I) и относительных потерь энергии (II) в кгансимости от кратности отражения луча

В конусном концентраторе плотность потока Е„ на входе в тепловую ловушку в зависимости от количества отражений п луча определяется формулой:

Кратность отражении п

Ея'Ец-Я"'

О*

где - соответственно диаметры мало! о и большого оснований конуса.

Для разработки конструкции концетратора необходимо определить угол а раскрытия конуса и соотношение между его основными параметрами: большим />, малым (! диаметрами конуса и длиной образующей £ конуса в зависимости от кратности п отражения луча. Для попадания всего потока солнечной радиации в окно теплоприёмника необходимо чтобы крайний луч после и - кратного отражения падал бы на край нижнего основания отражающей поверхности конуса под углом 90°. В таком случае все промежуточные лучи после отражения попадут в теппоприёмник концентратора.

При двукратном отражении крайнего луча угол а раскрытия равен.

Рисунок 2 - Расчетная схема I - солнечный луч, I. — (1Ь - длина образующей конуса, й = ЬЬ диаметр концентратора, (I - (1(1 диаметр окна теплоприём-ника, а - угол раскрытия конуса

ОС з

= /2 = —; ¿3 = 90 -по условию, а = 60Г

¿= (1Ъ = (1(Г. (4)

й = 2-А/'. (5)

При трёхкратном отражении крайнего луча угол а раскрытия равен:

Рисунок 3 - Расчётная схема

1 = ¿2 = —, как углы падения и отражения,

¿4 =90° - по условию, /.5 - Айоо, так как <1(1 ± оо; с1с 1 оЬ; /3 - £6 - по закону отражения а = 36°

1 = йЬ = 4,235 ■ М' . (6)

¿) = 3/>17 - (¡(I', (7)

При четырёхкратном отражении крайнего луча угол а раскрытия равен:

а = 25°7Г Ь=(1Ь = 4,743 (1(1'. (8) С = 3,11(1(1'. (9)

Рисунок 4 - Расчетная схема а

/I = /12 - — , как углы падения и отражения: /5 = 9(Р- по условию, /3> = /.10, /7=/8- по закону отражения,

а ,

А6-Л1оо=— ,таккакс!с1 1 оо, ¿/с 1 оЬ

Поток солнечной энергии Фкшщ , падающий на теплоприёмник конусного концентратора, будет складываться из потока прямых солнечных лучей, попа-

дающих на активную поверхность Л и потока лучей, отраженных от конусной поверхности В (рисунок 5), то есть:

Фк,шЦ=Фл+Фп, (Ю)

где ФА - мощность потока солнечной радиации на поверхность А, кВт; Фи - мощность потока солнечной радиации отраженного от поверхности В, кВт. Мощность прямого потока солнечной энергии определяется по формуле:

Ф.

(П)

Мощность отраженного потока солнечной энергии определяется по формуле:

я(й2 -(I2)

Фп = Еэ*

(12)

где Е,ф=Ец ■/?" - плотность солнечной радиации без ее концентрации с учетом потерь при п-кратном отражении луча, кВт/м2.

Тогда мощность концентратора будет равна:

К о2 -а2) я" +(121,

(13)

Рисунок 5 - Распределение солнечной радиации

При концентрации потока на теплоприём-ник плотность солнечной радиации будет составлять:

¿Фкпни

(И)

я ■ </

Изменение плотности потока солнечной радиации Е^ и мощности Фы„т конусного концентратора солнечной энергии в зависимости от коэффициента отражения /? и количества отражений п имеет вид:

Рисунок 6 - Изменение мощности (I) и плотности (II) потока солнечной радиации в абсорбере-преобразователе конусного концентратора

2 3 4

Количество отражений л

2 Н 48 Л 03 л 0,6

и? 40 - »0,5

ж я « 32 • 1 «24-д Т §©0,4 8 1 £ I0-3 1 з

Щ 18 ^ о о I«0-2 * I

§ «1 X 5 0,1 §

&

По резулыа1ам проведённых исследований была разработана конструкция конусного концентратора солнечной энергии.

Конусный концентратор состоит из усечённого конуса I с острым углом раскрытия, обращенным в сторону поступающего солнечного излучения и подсоединенного к его усеченной части абсорбера-преобразователя 2 (рисунок 7). Абсорбер-преобразователь (рисунок 8) содержит кольцевые замкнутые ёмкости 3, расположенные концентрично по отношению к оси усеченного конуса. Ёмкости соединены между собой трубопроводами 4, а крайняя кольцевая замкнутая ёмкость 3 снабжена ещё входным 5 и выходным 6 патрубками.

/ - конусный отражатель, 2 - абсорбер-преобразователь,

3 - кольцевые замкнутые ёмкости,

4 соединительные трубопроводы,

5 - входной патрубок, 6 - выходной патрубок, 7 - плоская емкость,

8, 9 соединительные патрубки,

10 прозрачное покрытие, II - теплоизолирующий материач,

12 - теплоноситель Рисунок 7 - Принципиальная схема конусного концентратор солнечной энергии

С другой стороны абсорбер-преобразователь 2 закрыт плоской ёмкостью 7, подсоединённой соединительными 8 и 9 патрубками к патрубкам 5 и 6. Входная часть абсорбера-преобразователя 2 со стороны усечённой части конуса 1 закрыта прозрачным двойным стеклом 10, а вся его наружная поверхность покрыта теплоизолирующим материалом 11. Конструктивно абсорбер-преобразователь выполнен с возможностью заполнения всех полостей емкостей 3 и 7 теплоносителем 12. _

2 - абсорбер-преобразователь,

3 - кольцевые замкнутые ёмкости,

4 - соединительные трубопроводы,

5 - входной патрубок, 6 - выходной патрубок, 7 - плоская емкость, 8, 9- соединительные патрубки,

12 - теплоноситель Рисунок 8 Абсорбер- преобразователь

Работает абсорбер-преобразователь следующим образом.

Солнечные лучи, попадая в апертуру конуса 1 концентратора, после переотражения от его стенок проходят через стеюю 10, попадают на стенки кольцевых замкнутых ёмкостей 3 абсорбера-преобразователя 2, поглощаются ими и преобразуются в тепловую энергию, которая передаётся циркулирующему по всем полостям теплоносителю 12, нагревая его. Теплоноситель 12 движется по внутренним полостям кольцевых замкнутых ёмкостей 3, соединённых между собой трубопроводами 4 и по полости плоской ёмкости 7. Нагретый теплоноситель уходит через выходной патрубок 6. Прямые солнечные лучи, которые не попадают на стенки конуса 1, проходят прямо через стекло 10 и попадают на поверхность стенки плоской ёмкости 7, где они поглощаются, преобразуются в теплоту. Для уменьшения тепловых потерь и увеличения абсорбирования энергии солнечного излучения вся поверхность кольцевых 3 и плоской ёмкости 7 окрашена в чёрный цвет.

Тепловая мощность Ф,-, Вт, расходуемая на нагревание теплоносителя при его массовом расходе С, в / -ой кольцевой полости определяется уравнением:

<¡>¡=0, с-^-^), (15)

где с - массовая теплоемкость теплоносителя, Дж/(кг-К).

Тепловая мощность Ф,, передаваемая нагреваемому теплоносителю, может быть определена из уравнения теплопередачи:

Ф,=Л, (16)

где Л/ - коэффициент теплопередачи от внешней поверхности стенки емкости нагреваемому теплоносителю, Вт/(м2-К); /■', - площадь поверхности теплообмена емкости, м2.

Выбор режима работы определяется интенсивностью солнечной радиации и необходимой потребительской температурой теплоносителя.

В третьей главе «Программа и общая методика экспериментальных исследований» рассмотрена программа и методика экспериментальных исследований.

Программа составлена в соответствии с анализом состояния вопроса по использованию концентраторов солнечной энергии, проведенными теоретическими исследованиями и поставленными задачами. Она предусматривает:

1. Исследовать изменение температуры теплоносителя на входе и выходе из абсорбера-преобразователя в зависимости от времени нагревания, интенсивности солнечной радиации и режимов движения теплоносителя.

2. Исследовать изменение температуры воздуха, находящегося в замкнутом межкольцевом пространстве абсорбера-преобразователя около прозрачного покрытия, в средней и в нижней частях абсорбера-преобразователя в зависимости от интенсивности солнечной радиации и режимов движения теплоносителя.

3. Определить коэффициент преобразования солнечной энергии в тепловую в зависимости от интенсивности солнечной радиации и времени светового дня.

В соответствии с теоретическими исследованиями процесса теплообмена и целью эксперимента общая методика предусматривает:

1. Выбор контролируемых параметров в проводимом эксперименте.

2 Определение необходимой надежности и допустимой ошибки измерений контролируемых параметров в соответствии с требованиями ГОСТов, отраслевых нормалей и методик в каждом конкретном случае.

3 Выбор средств измерений, исходя из пределов измеряемой величины, требуемой точности измерения, необходимости автоматической записи и способа обработки экспериментальных данных.

4. Обработку результатов эксперимента на основе статистических методов; для анализа полученных результатов использование дисперсионного анализа.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования тепловых процессов в конусном концентраторе солнечной энергии» приведены результаты экспериментальных исследований конусного концентратора солнечной энергии.

Исследование изменения температуры теплоносителя проводилось с целью установления эффективности работы конусного концентратора. В качестве теплоносителя в системе использовалась вода, объем теплоприемника составил 75 литров. Температуру теплоносителя в абсорбере - преобразователе измеряли с помощью термоэлектрических датчиков. Общее количество термопар составило 12. Для измерения температуры теплоносителя использовались два самопишущих автоматических потенциометра КСП - 4. Полученные экспериментальные данные представлены графиком (рисунок 9).

Поток солнечной радиации будет зависеть от облачности. При экспериментальных исследованиях степень уменьшения солнечной радиации в зависимости от облачности оценивалось по актинометру и выражалось в % к максимальному излучению. Полученные данные представлены графиком (рисунок 10).

I - температура окружающей среды, 2 - температура теплоносителя на входе, 3 - температура теплоносителя на выходе, 4 - интенсивность солнечной радиации. Рисунок 9 - Изменение температуры теплоносителя в абсорбере - преобразователе

41Ю 101)0 11(111 1200 13«! 140(1 ISOO 16«) 17(Ю |«<Ю в ЯСНЫЙ двНЬ

Время, ч

Работа конусного концентратора была исследована в двух режимах: при турбулентном движении теплоносителя с применением перекачивающего насоса, и в режиме свободной конвекции. При работе установки в первом режиме перекачивание жидкости в контуре осуществлялась циклично с периодичностью 30 минут. Результаты испытаний при данном режиме представлены графиком

(рисунок 11). При работе конусного концентратора во втором режиме измерения проводились до тех пор, пока вода не нагрелась до температуры близкой к температуре кипения, т.е. 98"С. Из-за возникновения опасности разрыва геплопри-ёмника при закипании жидкости при достижении указанной температуры включался перекачивающий насос. Изменения температуры теплоносителя для данного режима показана на графике (рисунок 12).

О 6(10 ,

Т 1 0 500

а ¡азов

I - температура окружающей среды, 2 - температура теплоносителя на входе, 3 - температура теплоносителя на выходе, 4 интенсивность солнечной радиации Рисунок 10- Изменения температуры теплоносителя в абсорбере с учётом облачности

900 КИЮ IНЮ 12«) НТО 1400 И«) 1600 1700 №00 Времн, ч

/ температура окружающей среды, 2 - температура теплоносителя на входе, 3- температура теплоносителя на выходе, 4 - интенсивность солнечной радиации Рисунок II- Изменение температуры теплоносителя в абсорбере при циклическом ее нагреве

0 5» 0 500

3 ¡2

ч 0400

. Ы

- О }50 0 300

Я

Я О 250 дОМО &0 140 0 100

О 0-50

4 ! ]__'

-

: /у

« " 1» //>

70 Т/у \//УУЛ

4» 5 X

н 4(1 1

VI I , ; ; 1

2« • д ' ■ '

900 1000 1100 1200 1300 14«) 15«) 16« 17«) |8<Ю Времн, ч

/ - температура окружающей среды, 2 — температура теплоносителя на входе, 3 - температура теплоносителя на выходе, 4 - интенсивность солнечной радиации Рисунок 12 - Динамика изменения температуры теплоносителя на входе и выходе

ГМ1 1ИУО мм

Время, ч

При экспериментальных исследованиях была определена температура воздуха в межкольцевом пространстве абсорбера - преобразователя. Измерение температуры осуществлялось в верхней, средней и нижней частях абсорбера ~ преобразователя. Полученные экспериментальные данные представлены графиком (рисунок 13).

I = о зоо

а я

х §

| ОЛ200

/ температура окружающей среды, 2, 3, 4 - температура в о ¡духа в нижней, средней и верхней частях тепло-приемника соответственно, 5 интенсивность солнечной

радиации Рисунок 13 - Изменение температуры воздуха внутри абсорбера - преобразователя

10 00 II 00 12 0(1 1100 14 00 I! 00 16 00 17 00 18 00 Время, ч

По результатам испытаний была определена эффективность конусного концентратора солнечной энергии, которая выражена коэффициентом использования солнечной энергии 4 .

где 2 " количество энергии от солнечной радиации, Вт/м2;

Ф1 - тепловая мощность потока солнечной радиации, превращенная в тепловой поток теплоносителя, Вт. Эффективность конусного концентратора солнечной энергии с учётом оптического КПД определяется выражением:

где - коэффициент отвода теплоты из абсорбера- преобразователя; (гаг) - приведённая поглощательная способность конусного концентратора солнечной энергии; Т - пропускательная способность прозрачного покрытия; а - поглощательная способность абсорбера-преобразователя; 1!, - величина тепловых потерь абсорбера, Вт/(м2оС); Е - плотность потока солнечной радиации на поверхности абсорбера-

преобразователя, Вт/м2; 7 - средняя температура теплоносителя в геплоприёмнике, °С;

(1кр - температура окружающей среды, "С. Полученные экспериментальные данные представлены графиком (рисунок 14).

Рисунок 14 - Зависимость коэффициента использования солнечной энергии от времени светового дня

I- интенсивность солнечной радиации, 2- коэффициент использования солнечной энергии

900 10«) МОП 1200 Н<Ю 14«) И00 I6U) 17«) 1*00

Время, ч

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что разработанная конструкция конусного концентратора является эффективной. Тепловой поток в теплоприёмнике поглощается максимально благодаря параллельному расположению кольцевых емкостей. Коэффициент использования солнечной энергии находится в пределах от 0,62 до 0,85, тогда как у существующих солнечных установок он находится в пределах 0,4-0,6.

Основные технические данные конусного концентратора представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Техническая характеристика конусного концентратора солнечной энергии

Параметр Значение

Тип концентратора конусный стационарный

Угол раскрытия конусного отражателя 36

КПД концентратора 0,82

Величина тепловых потерь,и, ,Вт/(м2 оС) 3,25

Коэффициент отвода теплоты Рк ' 0,9

Приведённая поглощательная способность (да) 0,86 4,03

Среднедневная мощность концентратора Фктт, кВт

Период эксплуатации круглый год

Коэффициент замещения тепловой нагрузки / 0,41

В пятой главе «Разработка, производственные испытания и экономическая эффективность использования конусного концентратора солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем» приведена методика инженерного расчёта конусного концентратора, представлены результаты производственных испытаний, приведена экономическая эффективносгь использования конусного концентратора, солнечной энергии.

Среднее фермерское хозяйство потребляет тепловую энергию на следующие виды технологических процессов'

I. Технологические нужды, которые включаю! санитарные нужды, приготовление кормов и водопоспие животных.

2 Отопление фермерского дома

Ч I орячее водоснабжение людей, проживающих в хозяйстве.

Суммарное тсплопотрсбленис среднего фермерского хозяйства составляет

(1 НО! — (? I „,) 1)1 {?/,«) I II + (?/,..) I И ^ ' ^

Для обеспечения теплотой разработана схема теплоснабжения автономного фермерского хомйства (рисунок 15)

Система снабжена конусным концетраюром солнечной энергии 1. В контуре концентратора принудительно циркулирует теплоноситель под воздействием насоса 2 и поступает в бак аккумулятор 3. Надетый теплоноситель подается с помощью циркуляционного насоса в контуры отопления, бытового потребления и на технологические нужды.

Для надёжной работы схемы теплоснабжения желательно предусматривать два дублёра. Первый дублирующий источник необходимо располагать в системе отопления и горячего водоснабжения. В холодное время, когда солнечного тепла недостаточно для теплоснабжения дома, в работу включается котёл 4, рабо-1ЛЮЩИЙ па твёрдом топливе Вторым дублёром является электрический нагревательный элемент 5, который служит для удовлетворения потребностей в теплоте на технологические нужды, а также для горячего водоснабжения людей, проживающих в хозяйстве.

/ конусный концентратор сочнечной энергии, 2 - насос, 3 бак-аккумулятор 4 - котел, 5 - '>лектронагрепатель, б - аккумулятор теппоты о'Ш горячего сюдоснабжепня н отоппешт, 7 отопительный прибор, 8 расширительный бак, 9 вентиль Рисунок 15 (\е ма тепчоснабжения автономного ферчерского хоiяйспта

При разработке конусного концентратора солнечной энергии необходимо чтобы выполнялось следующее условие:

Фпотр^ФКОНЦ, (20)

где Ф,Ю1р - мощность потребителя, Вт;

Фконн - мощность концентратора, Вт. Основные параметры конусного концентратора солнечной энергии определяются исходя из его мощности ФКОШ1 и соответствующей активной поверхности РКОШ1. Основными параметрами конусного концентратора являются большой /) и малый Л диаметры конуса концентратора, угол раскрытия а конуса, длина!, образующей конуса, геометрические размеры теплоприёмника - диаметр </„«.„,, высота А»««.,, площадь теплообмена

Диаметр конуса/) определяется из выражения:

^ = (21) * 4 V я

Угол раскрытия конуса выбирается исходя из необходимой степени концентрации и коэффициента имеющегося покрытия. Рекомендуются для имеющихся в широком ассортименте материалов степень концентрации принимать при трёхкратном отражении. В таком случае угол раскрытия будет равен: Аа =36*; Диаметр меньшего основания конуса зависит от угла раскрытия конуса:

В

Л =-(22)

3,617 У '

'а длина образующей конуса равна:

1 = 4,235- Л, (23)

Диаметр теплоприемника конструктивно равен:

Лтспя = <1; (24)

Высота теплоприемника на основании проведенных экспериментальных

данных может быть принята во всех случаях одинаковой и равной:

Кш^ м;

Количество пустотелых емкостей может быть определено из эмпирического выражения:

« = (25)

КЛ1

На основании эксперимента даны рекомендации брать я = 5 На основании результатов исследований и в соответствии с методикой расчёта был изготовлен конусный концентратор солнечной энергии. Общий вид солнечной установки представлен на рисунке 16, а абсорбер-преобразователь на рисунке 17.

а - вид сбоку, б - вид сверху. Рисунок 16 - Конусный концентратор солнечной энергии

1 - кольцевые замкнутые ёмкости,

2 - соединительные трубопроводы,

3 - входной патрубок, 4 - выходной патрубок, 5 - теплоизоляция абсорбера-преобразователя

Рисунок 17 - Абсорбер-преобразователь солнечной энергии

Экономическая эффективность определена по методике, предложенной Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ, а именно по чистому дисконтированному доходу. Применение разработанного конусного концентратора солнечной энергии в индивидуальных фермерских хозяйствах позволяет получать чистый дисконтированный доход равный 6040,8 руб. Срок окупаемости капитальных вложений равен 4,55 лет.

Основные выводы

1. Применение конусного концентратора солнечной энергии позволяет повысить плотность потока солнечной радиации при количестве отражений солнечного луча от 1 до 4 и коэффициенте отражения от 0,8 до 0,97 до 16 раз, что обеспечивает возможность получения высокотемпературного теплоносителя при незначительных тепловых потерях.

2. Установлено, что рациональное количество отражений солнечного луча при коэффициенте отражения Л=0,8 составляет я=2, при /?=0,9 п=3 и при Я=0,97 и=4, включая последнее от нижнего края конусного отражателя.

3. С учётом существующих материалов с коэффициентом отражения R от 0,8 до 0,97 практическое число офажений рекомендуется брать и-З, при котором плотность солнечной радиации увеличивается в 8 раз, при этом потери лучистой энергии составляют 18%.

4. Концентратор солнечной энергии с конусным отражателем и абсорбером-преобразователем с развитой поверхностью теплообмена позволяет нагреть воду до 90°С, что соответствует требованиям ГОСТ для систем отопления, а при применении теплоносителей с высокой температурой кипения - свыше 100°С, использовать их для аккумулирования теплоты с целью круглосуточного использования в любое время года.

5. Коэффициент использования солнечной энергии составляет 0,75 - 0,9, что в достаточной мере характеризует уровень его технического совершенства.

6. Применение разработанного конусного концентратора солнечной энергии мощностью 4,03 кВт позволяет получить в индивидуальных фермерских хозяйствах чистый дисконтированный доход за весь период эксплуатации, равный 6040,8 руб. Срок окупаемости капитальных вложений равен 4,5 лет.

Основные положения диссерыции изложены в следующих опубликованных работах

1 Нефедов В F) "Энергетические, экономические и экологические аспекты использования возобновляюняхся источников энергии / В А Халюткин, А Н Четвериков, В В Нефедов, F. И Подосинников // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе Сб науч тр / Ставрополь изд-во „Лгрус" 2003. - Т. 1 -С 73 -75

2 Нефедов В В Концентратор солнечной энергии / В А. Халюткин, В В Нефёдов // Вузовская наука северо-кавказскому региону. Материалы VII peí ионалытой научно-технической конференции СепКанГТУ Ставрополь, 2003 TI С 129

3 ИефедовВВ Конусный концентратор солнечной энергии /ПА Халюткин,В.В Нефедов // Вузовская наука - северо-кавказскому региону Материалы VII региональной научно-технической конференции СевКавГГУ - Ставрополь, 2003 - Т 1 - С 129- 130.

4 Нефёдов В В Конусный концентратор солнечной энергии для фермерского хозяйства / В В Нефёдов // Совершенствование техники, технологий, экономики в сервисе и методики обучения Сб науч тр. / Ставрополь, 2004. - С 117-119.

5 Нефедов В В Анализ функционирования фермерских хошгетв в разных странах и определение среднего размера хозяйства в России / В В Нефёдов // Акгуальные проблемы современной науки Сб науч тр / Ставрополь изд-во „Лгрус" 2004 С 104 106

6 Нефёдов В В Использование солнечной энергии в технологических процессах индивидуальною фермерского хозяйства / В В Нефёдов // Актуальные проблемы современной науки. Сб науч ф / С 1аврополь. изд-во „Лгрус" 2004 -С. 106 108

7 Нефедов В В Ишенение пложости потока солнечной радиации при многократной концентрации / В А Халюткин, В В Нефедов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электро нгертии в сельском хозяйстве Сб науч тр / Ставрополь изд-во „Атрус" - 2004 - С 53- 57.

8 Нефёдов В В Определение мощности конусного конценграгора солнечной энергии / В А Халюткин. В В Нефёдов // Методы и технические средства повышения эффективности применения элекфо)нерг ии в сельском хозяйстве Сб науч тр / Ставрополь изд-во „Агрус" -2004 -С 105- 107

9 Нефедов В В Социальные аспекты использования во ¡обновляющихся исючников энергии / В В Не(|)ёлов // Вузовская наука северо-кавказскому региону Материалы VIII ре-

гиональной научно-технической конференции СевКавГТУ - Ставрополь, 2004 - Т.1.. - С 199-200.

10. Нефёдов В В Изменение температуры теплоносителя в конусном концентраторе солнечной энергии / В В Нефбдов // Вузовская наука - северо-кавказскому региону Материалы VIII региональной научно-технической конференции СевКавГТУ - Ставрополь, 2004 - Т 1 -С. 200-201.

11. Нефёдов В.В, Испытание конусного концентратора солнечной энергии / В.В. Нефедов // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве- Сб. науч. тр - Зерноград, 2005. Вып. 5. - С. 148-152.

12. Нефедов В.В Обоснование способа ориентации конусного концентратора на солнце / В.В. Нефёдов // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч тр. - Зерноград, 2005. Вып. 5. - С. 152-154

13. Нефёдов В.В. Динамика температурного режима теплоносителя в конусном концентраторе солнечной энергии / В.В. Нефёдов, В.А Халюткин // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе1 Сб науч тр - Ставрополь, 2005. - С 244-247.

14. Нефёдов В В. Исследование режимов работы концентратора солнечной энергии / ВВ. Нефёдов, В.А Халюткин // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: Сб. науч. тр - Ставрополь, 2005,- С. 247-250.

15 Нефёдов ВВ. Конусный концентратор солнечной энергии для автономного теплоснабжения фермерских хозяйств / В.В. Нефёдов, В.А. Халюткин, В М Шарапов // Высокие технологии энергосбережения. Труды международной школы-конференции. - Воронеж, 2005 -С 140-142.

16. Нефёдов В.В Экспериментальные исследования работы конусного концентратора солнечной энергии / В В Нефёдов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве- Сб науч. тр. - Ставрополь: изд-во „Агрус". -2005 - С 32-34.

17. Нефёдов В.В. Определение угла раскрытия конуса концентратора солнечной энергии

/ В.В. Нефёдов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: Сб. науч тр. - Ставрополь' изд-во „Агрус". - 2005. - С. 34-38.

18 Пат. 2246666 Российская Федерация, V 24 > 2/15 Концентратор солнечной энергии/ Халюткин В А , Нефёдов В В ; заявитель и патентообладатель ФГУП ВПО Ставропольский государственный аграрный университет - № 2003126101/06, заявл 25.08 05; опубл 20.02.05 Бюл. № 5.

Подписано в печать 22.03.06. Формат 60*90/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме» Уел печ, л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 176. Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г Ставрополь, ул. Мира, 302.

2.006 fr i

72_se_ \

8S-? 2 8 2

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Актуальность использования солнечного излучения индивидуальными потребителями.

1.2 Состояние научных исследований в области использования солнечной энергии в сельском хозяйстве.

1.3 Конструктивные особенности концентраторов солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем.

1.4 Анализ потребления теплоты в технологических процессах автономного фермерского хозяйства.

1.5 Цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНУСНОГО КОНЦЕНТРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ.

2.1 Исследование плотности потока солнечной энергии в зависимости от кратности отражения луча от отражающей поверхности и величины коэффициента отражения.

2.2 Определение угла раскрытия конуса концентратора и его геометрических размеров.

2.3 Определение мощности потока солнечной энергии, проходящей в абсорбер концентратора.

2.4 Разработка принципиальной схемы конусного концентратора солнечной энергии.

2.4.1 Обоснование конструкции абсорбера-преобразователя солнечной энергии.

2.4.2 Расчёт тепловых процессов в конусном концентраторе солнечной энергии.

3 ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Общая методика экспериментальных исследований.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В КОНУСНОМ КОНЦЕНТРАТОРЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ.

4.1 Исследование изменения температуры теплоносителя на входе и выходе абсорбера-преобразователя.

4.2 Исследование изменения температуры воздуха в межкольцевом пространстве абсорбера - преобразователя.

4.3 Определение коэффициента использования солнечной энергии.

5 РАЗРАБОТКА, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОНУСНОГО КОНЦЕНТРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ.

5.1 Разработка конусного концентратора солнечной энергии с тепловой ловушкой и высокотемпературным теплоносителем.

5.1.1 Определение потребляемой тепловой энергии фермерским хозяйством.

5.1.2 Методика расчёта конусного концентратора солнечной энергии.

5.1.3 Расчёт параметров электрического нагревателя.

5.2 Производственные испытания конусного концентратора солнечной энергии.

5.3 Экономическая эффективность использования конусного концентратора солнечной энергии в фермерском хозяйстве.

Современное развитие сельского хозяйства тесно связано с необходимостью скорейшего решения энергетической проблемы, на которое влияют принципы используемых энерготехнологий.

В нашей стране потребляется около 20% всего мирового производства первичных энергоресурсов, однако себестоимость органического топлива растёт быстрыми темпами, обостряются экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды топливоиспользующими установками. В связи с этим становится всё более необходимым использование нетрадиционных энергоресурсов, и в первую очередь солнечной энергии. Особое значение приобретают возобновляющиеся источники энергии для удовлетворения децентрализованных потребителей энергии.

Основной фактор при оценке целесообразности использования солнечной энергии - стоимость производимой энергии в сравнении со стоимостью энергии, получаемой при использовании традиционных источников.

В сфере сельскохозяйственного производства применение солнечной энергии поможет решить проблему отопления животноводческих ферм. Подогрев воды на фермах позволит улучшить условия труда и содержания животных.

Основная проблема в использовании солнечной энергии - отсутствие массового производства солнечных установок, аккумуляторов солнечной энергии и другого оборудования. Ключевой вопрос - разработка, оптимизация и производство установок, имеющих высокую эффективность при доступных капиталлозатратах.

Актуальность темы. В настоящее время для децентрализованных отдаленных сельскохозяйственных районов и фермерских хозяйств вопросы энергоснабжения и создания за счёт этого комфортных условий труда и быта, остаются пока не решёнными. Энергоснабжение таких объектов затруднено отсутствием централизованных систем, большой расредоточеностью по территории, передвижным характером работы и малой энергоёмкостью. Энергообеспечение объектов от централизованного энергоснабжения в основном осуществляется с помощью дизель-электрических, ветроэнергетических агрегатов и солнечных установок. В ряде случаев использование стационарных дизельных агрегатов оказывается экономически невыгодным, так как доставка топлива в эти районы обходится очень дорого.

В связи с ростом числа фермерских хозяйств возникает задача выбора рациональных вариантов энергоснабжения стационарных процессов и объектов. Актуальность вопроса обусловлена значительным удорожанием строительства линий электропередач, увеличением стоимости энергоносителей. Одним из перспективных направлений энергоснабжения малоэнергоёмких объектов является использование солнечной энергии для теплоснабжения фермерских хозяйств с применением концентраторов с высокотемпературным теплоносителем.

Целью работы является обоснование конструктивных параметров конусного концентратора солнечной энергии, обеспечивающего повышение эффективности её использования в системах автономного теплоснабжения.

Объект исследования: конусный концентратор солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем.

Предмет исследования: функциональная связь между геометрическими размерами конусного концентратора и концентрацией солнечной энергии в теплоприёмнике.

Методы исследований: в работе использованы теоретические основы передачи энергии электромагнитных колебаний излучением, теория тепло- и массопереноса, методы математической статистики обработки данных, методы использования теплометрической аппаратуры, методы проведения экспериментальных исследований натурных образцов.

Научная новизна:

- обоснован способ концентрации солнечной энергии с помощью конусного отражателя;

- обоснованы процессы поглощения солнечной энергии и передачи теплоты в абсорбере-преобразователе;

- установлена взаимосвязь между геометрическими размерами конусного отражателя и технологическими параметрами абсорбера-преобразователя.

Практическая значимость:

- разработана методика инженерного расчёта конусного отражателя при различных количествах отражений солнечного луча;

- разработана методика инженерного расчёта абсорбера - преобразователя, что позволяет изготовить конусный концентратор солнечной энергии для фермерского хозяйства;

- обоснована технологическая схема солнечной установки с конусным концентратором солнечной энергии;

- изготовлен конусный концентратор солнечной энергии.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование способа концентрации солнечной энергии с помощью конусного отражателя;

- технологические параметры абсорбера-преобразователя солнечной энергии;

- методика инженерного расчета конусного концентратора солнечной энергии.

Реализация результатов работы. Конусный концентратор солнечной энергии внедрён в ГУП «Нефтекумскагросервис» для горячего водоснабжения и теплоснабжения производственных помещений.

Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре «Теплотехника, гидравлика и охрана труда» Ставропольского государственного аграрного университета при изучении дисциплины «Нетрадиционные источники энергии».

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО СГАУ в 2003, 2004, 2005 годах, Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии в 2005 году.

По результатам исследования опубликовано 17 статей в сборниках научных трудов СГАУ, Азово-Черноморской ГАА, Ставропольского технологического института сервиса, Северо-Кавказского государственного технического университета, получен патент на изобретение.

Макет конусного концентратора солнечной энергии был представлен на У-ом Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2005 году, на конкурсе «Биотехнологические проекты, разработки и продукция» Международного фонда биотехнологии им. академика И.Н. Блохиной в 2005 году, в Российском разделе Международной выставки «Зелёная неделя» в Берлине в 2005 году, на Х-ой Международной выставке-конгрессе в Санкт-Петербурге «Высокие технологии, инновации, инвестиции» Н1-ТЕСН,2005, по результатам которых награждён дипломами и медалями, а также на краевых выставках: «Агроуниверсал - 2003», «Агроуниверсал - 2004», «День урожай 2004», «Промышленная индустрия, станки и инструменты» в 2004 году, «День урожай 2005».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения , 5 глав, общих выводов и приложений, списка использованной литературы, включающего 137 наименований. Работа изложена на 163 страницах, включая 63 рисунка, 22 таблицы, приложения на 16 страницах включают таблицы и акты внедрения.

Основные выводы

1. Возобновляющиеся источники энергии, в частности использование электромагнитной солнечной энергии, приобретают всё большее значение в мире. Потенциальные ресурсы солнечной радиации в пересчете на условное

1 *) топливо составляют 131-10 т.у.т./год, в России - 270 млн. т.у.т./год. Одно из направлений использования солнечной радиации - применение конусного концентратора солнечной энергии.

2. Разработана математическая модель конусного концентратора солнечной энергии, которая включает в себя энергетические, оптические, геометрические параметры. Математическая модель позволяет рассчитать параметры концентратора в зависимости от задаваемых массового расхода и конечной температуры теплоносителя.

3. Применение конусного концентратора солнечной энергии позволяет повысить плотность потока солнечной радиации при количестве отражений солнечного луча от 1 до 4 и коэффициенте отражения от 0,8 до 0,97 до 16 раз. Практическое число отражений рекомендуется брать п=3, при котором плотность солнечной радиации увеличивается в 8 раз, при этом потери лучистой энергии составляют 18%.

4. Концентратор солнечной энергии с конусным отражателем и абсорбером-преобразователем с развитой поверхностью теплообмена позволяет нагреть воду до 90°С, что соответствует требованиям ГОСТ для систем отопления, а при применении теплоносителей с высокой температурой кипения - свыше 100°С использовать его для аккумулирования теплоты с целью круглосуточного использования любое время года.

5. Коэффициент использования солнечной энергии составляет 0,75 -0,9, что в достаточной мере характеризует уровень его технического совершенства.

6. Предложена тепловая схема теплоснабжения автономных фермерских хозяйств, в состав которой входит конусный концентратор солнечной энергии и бак-аккумулятор. Нагретый теплоноситель с помощью циркуляционного насоса подаётся в контуры отопления, горячего водоснабжения и на технологические нужды.

7. Применение разработанного конусного концентратора солнечной энергии мощностью 4,03 кВт позволяет получить в индивидуальных фермерских хозяйствах чистый дисконтированный доход за весь период эксплуатации, равный 6040,8 руб. Срок окупаемости капитальных вложений равен 4,5 лет.

134

1. A.c. 1605109 СССР F 24 J 2/16. Гелиоводонагреватель / В.Ф. Николаевский, Т.Ю. Кузьменко (СССР). - № 4642808/24-06; заявл. 22.12.88; опубл. 07.11.90, Бюл. № 41.

2. A.c. 1613819 СССР F 24 J 2/10. Солнечный коллектор / В.А. Халюткин (СССР). № 4429597/24-06; заявл. 24.05.88; опубл. 15.12.90, Бюл. № 46.

3. A.c. 1622733 СССР F 24 J 2/28. Солнечный коллектор / А.Д. Обозов, Ю.Г. Синявский, Т.М. Турусбеков (СССР). № 4633058/06; заявл. 06.01.89; опубл. 23.01.91, Бюл. № 3.

4. Ададуров E.H. Использование адсорбционных аккумуляторов теплоты с применением возобновляемых источников энергии / E.H. Ададуров // Международный сельскохозяйственный журнал. 2002. - № 6. - С. 58.

5. Алексеев В.В. Солнечная энергетика (перспективы развития) / В.В. Алексеев, К.В. Чекарёв. -М.: Знание, 1991. 64 с.

6. Алиев К.Н. Солнечная сушка / К.Н. Алиев // Сельский механизатор. -2003. -№11.- С.36.

7. Амерханов P.A. Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйства / P.A. Амерханов, A.C. Бессараб, Б.Х. Драганов; Под ред. Б.Х. Драга-нова. М.: Колос-Пресс, 2002. - 424 с.

8. Амерханов P.A. Проектирование систем теплоснабжения сельского хозяйства: Учебник для студентов по агроинженерным специальностям / P.A. Амерханов Б.Х. Драганов; Под редакцией Б.Х.Драганова. Краснодар, 2001.-200 с.

9. Амерханов Р. А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии / Р. А. Амерханов. М.: Колос, 2003. - 532 с.

10. Андреева Н.П. Информационно-консультативное обслуживание фермерских хозяйств / Н.П. Андреева, JI.B. Ларичкина; Сер. "Б-чка фермера" -М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2002. 84 с.

11. Ашмарин И.П. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов / И.П. Ашмарин. Д.: Ленингр. ин-т, 1974. - 76 с.

12. Базаров Е.И. Агрозооэнергетика / Е.И. Базаров, Ю.А. Широков. М.: Аг-ропромиздат, 1987. - 156 с.

13. Байере Т. 20 конструкций с солнечными элементами / Т. Байере; Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 197 с.

14. Байрамов Р.Б., Солнечные водонагревательные установки: учебник / Р.Б. Байрамов, А.Д. Ушакова; Под ред. Рыбановой Л.Е.; АН ТССР, науч.-произв. об-ние "Солнце"- Ашхабад: Ылым, 1987. 163 с.

15. Байрамов Р.Б. Нетрадиционная энергетика НПО «Солнце» / Р.Б. Байрамов, A.A. Петрова // Теплоэнергетика. 1994. - №2. - С. 46-52.

16. Баутин В.М. Научно-техническая информация для фермеров / Баутин В.М., Д.С. Баклачин, Д.Д. Демидов, М.И.Санжаровская; Сер. "Б-чка фермера" М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2002. - 76 с.

17. Безруких П.П. Нетрадиционная энергетика Индии: состояние и перспективы / П.П. Безруких, Т.М. Дорогина // Механизация и электрификация с. х.- 1997.-№6.- С. 22-24.

18. Безруких П.П. Состояние и пути развития малой и нетрадиционной энергетики / П.П. Безруких // Механизация и электрификация с. х. 1997. - № 4.-С. 9-12.

19. Безруких П.П. Перспективы возобновляемой энергетики / П.П.Безруких // Наука в России, 2003.-№4.- с.24-32.

20. Бекман Г., Гили, П. Тепловое аккумулирование энергии / Г. Бекман, П. Гили; Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 272 с.

21. Берковский Б.М. Возобновляемые источники энергии на службе человека / Б.М. Берковский, В.А. Кузьминов. М.: Наука, 1987. - 128 с.

22. Бобовский В.А. Использование солнечной энергии / В.А. Бобовский // Промышленная энергетика. 1993. - № 3. - С. 42-43.

23. Бодиловский A.B. Пути использования альтернативных источников энергии в животноводстве и кормопроизводстве / A.B. Бодиловский // Механизация и электрификация с. х. 1986. - № 1. - С. 5-7.

24. Более чем достаточно? Оптимистический взгляд на будущее энергетики мира/ Под ред. Р. Кларка; Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат, 1984. 216 с.

25. Бородин И.Ф. Энергообеспечение сельского хозяйства / И.Ф. Бородин // Техника в сельском хозяйстве. 1994. - №4. - С. 8-13.

26. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение, состояние дел и перспективы развития / В.А. Бутузов // Энергосбережение. 2000. - № 4. - С. 28-30.

27. Валов М.И., Казарджан, Б.Н. Использование солнечной энергии в системах теплоснабжения: Монография.- М.: Изд-во МЭИ, 1991. 140 с.

28. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин; Изд-во 3-е доп. и перераб. -М.: Колос, 1973.- 199 с.

29. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях /В.А. Вознесенский. М.: Статистика, 1974.- 192 с.

30. Гайдук В.Н. Практикум по электротехнологии / В.Н. Гайдук, В.Н. Шми-гель. М.: Агропромиздат, 1989. - 175с.

31. Галактионов В.В. Децентрализованная система теплоснабжения жилого района / В.В. Галактионов // Промышленная энергетика. 2000. - № 5. -С. 5-8.

32. Геча В.Я. Динамика трехкомпонентного привода солнечных батарей с упругими элементами / В.Я. Геча, А.Н. Аронзон, Е.А. Канунникова // Электротехника. 2003. - № 2. - С. 7-11.

33. Головко В.М. Использование возобновляемых источников в сельскохозяйственном производстве / В.М. Головко // Техника в сельском хозяйстве. -1991.-№2.-С. 26-28.

34. Голубев А.Н. Обоснование оптимальных моделей крестьянских (фермерских) хозяйств / А.Н. Голубев, Д.А. Христиан // Международный сельскохозяйственный журнал. 2000. - № 6. - С. 3-4.

35. Голубев И.Г. Технический сервис фермерских (крестьянских) хозяйств / И.Г. Голубев, А.П. Калинин, А.Я. Лапшин // Механизация и электрификация с. х.- 1993.-№ 10.-С. 7-8.

36. Горбачев B.C. Проблемы и перспективы развития сельскохозяйственной теплоэнергетики / B.C. Горбачев // Техника в сельском хозяйстве. 1991. -№ 6. - С. 5-7.

37. Грачева Л.И. Использование солнечной энергии для теплоснабжения ферм / Л.И. Грачева // Зоотехния. 1990. - №4. - С. 73-75.

38. Грачева Л.И. Использование солнечной энергии для горячего водоснабжения сельскохозяйственных объектов / Л.И. Грачева, C.B. Чеботарь, М.И. Городов // Механизация и электрификация с. х. 1990. - № 5. - С. 39-41.

39. Даффи Д., Беркман, У. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии / Д. Даффи, У. Беркман. М.: Мир, 1977 - 354 с.

40. Демирчян К.С. Все меры энергосбережения: Парадоксы экономии / К.С. Демирчян, Э.В. Сарнацкий, В.И. Янкулин. М.: Сов. Россия, 1988. - 152 с.

41. Дергалёв Г.Н. Нам солнце даст свет / Г.Н. Дергалёв // Ставропольская правда 1999.

42. Доброхотов В.И. Состояние и проблемы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в народном хозяйстве / В.И. Доброхотов // Теплоэнергетика. 1989. - № 1. - С. 2-6.

43. Драганов Б.Х. Земля багата сонцем / Б.Х. Драганов. К.: Т-во "Знания" УРСР, 1988.-48 с.

44. Драганов Б.Х. Использование возобновляемых и вторичных энергоресурсов в сельском хозяйстве / Б. X. Драганов. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988.-56 с.

45. Драганов Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве / Б.Х. Драганов. -М.: Агропромиздат, 1990. 463с.: ил.

46. Дэвинс Д. Энергия / Д. Дэвинс; Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1985. -360 с.

47. Дьяков В.И. Типовые расчёты по электрооборудованию: Практическое пособие / В.И. Дьяков; 7-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк. 1991. -160с.

48. Егоров Ю. „Черное тело" МИФИ / Ю. Егоров // Изобретатель и рационализатор. 1992. - №11.-С.2.

49. Захаров A.A. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве /

50. A.A. Захаров; 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. -175 с.

51. Ион Д.С. Мировые энергетические ресурсы / Д.С. Ион; Пер. с англ. Под ред. Астахова А. С. М.: Недра, 1984. - 368 с.

52. Кадыков Ю.М. Малая энергетика и энергосберегающие технологии / Ю.М. Кадыков, А.И. Селивахин // Механизация и электрификация с. х. -1997.-№4.-С. 4-7.

53. Казарезов В.В. Крестьянский вопрос в России. (На стыке второго и третьего тысячелетий) / В.В.Казарезов; Т 3. М.: ФГНУ "Росинформагро-тех", 2002. - 464 с.

54. Казарезов В.В. Фермеры России (очерки становления) / В.В.Казарезов; 2-е изд., стереотип.Т I М.: Колос, 2000. - 416 с.

55. Казарезов В.В. Фермеры Черноземья / В.В.Казарезов, М.: ФГНУ "Ро-синформагротех", 2002. - 460 с.

56. Казимировский Э.С. Планета в космической плазме / Э.С.Казимировский. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - 184 с.

57. Киргизов Г.А. О нетрадиционных источниках энергии / Г.А. Киргизов // Механизация и электрификация с. х. 1982. - № 10. - С. 14-16.

58. Кирилин В.А. Энергетика. Главные проблемы. (В вопросах и ответах) /

59. B.А. Кирилин. М.: Знание, 1990. - 128 с.

60. Кирюшатов А.И. Использование нетрадиционных возобновляющихся источников энергии на сельскохозяйственных предприятиях / А.И. Кирюшатов. М.: Агропромиздат, 1991.-96 с.

61. Кирюшатов А.И. Теплофикация в сельскохозяйственном производстве / А.И. Кирющатов. М.: Агропромиздат, 1986. - 191 с.

62. Ковалёва Г.Е. Анализ эффективности концентраторов солнечной энергии / Г.Е. Ковалёва // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: сб. науч. тр. / Став-роп. ГСХА. 1996. с. 85-88.

63. Коломец Н.В. Параболоцилиндрический концентратор солнечной энергии на основе упругодеформированного отражающего листа / Н.В. Коломец, JIM. Симановский // Возобновляемые источники энергии: тезисы II Всесоюзной конференции. Черноголовка, 1985. - С. 282.

64. Колтун М.М. Солнечные элементы / М.М. Колтун. М.: Наука, 1987. -192с.

65. Конохова О.Н. Нас выручит солнце / О.Н. Конохова, Н.И. Добрецова // Сельский механизатор. 1989. -№7. - С. 30-31.

66. Кораблёв А.Д. Экономия энергоресурсов в сельском хозяйстве / А.Д. Ко-раблёв. М.: Агропромиздат, 1988. - 208 с.

67. Королькова А.П., Фермеру о конъюктуре рынка сельскохозяйственной техники / А.П. Королькова, Е.В. Шикина; Сер. "Б-чка фермера".-М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2002. 76 с.

68. Котов Б.И. Оптимизация параметров солнечных воздухонагревателей / Б.И. Котов // Техника в сельском хозяйстве. 1994. - № 1. - С. 8-9.

69. Котов Б.И. Повышение эффективности солнечных коллекторов для подогрева воздуха / Б.И. Котов // Техника в сельском хозяйстве. 1991. - № 2. - С. 28-30.

70. Кохова И.И. Разработка солнечных установок с параболоцилиндрическим концентратором / И.И. Кохова, И.В. Рыбин, JI.3. Григорян, С.Ф. Эргашеб // Возобновляемые источники энергии: тезисы II Всесоюзной конференции. Черноголовка, 1985. - С. 284.

71. Круть П.Е. Строительство индивидуальных домов и ферм / П.Е. Круть. -Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1995.-496 с.

72. Крыщенко К.П. Энергетика: Вместо АЭС, ТЭС, ГЭС солнечный зайчик. / К.П. Крыщенко // Изобретатель и рационализатор. - 2000. - № 6. - С. 1415.

73. Кузнецова H.A. Опыт работы фермерских кооперативов / H.A. Кузнецова; Сер. "Б-чка фермера" М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2002. - 52 с.

74. Кузовлев В.А. Техническая термодинамика и основы теплопередачи: Учебник для машиностр. спец. техникумов / В.А. Кузовлёв; Под ред. JI.P. Стоцкого. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. -335 с.

75. Кушнарев В.И. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебник для вузов / В.И. Кушнарев, В.И. Лебедев, В.А. Павленко. М.: Стройиз-дат, 1986.-464 с.

76. Марахтанов М. К. Солнечный коллектор для отопления семейной фермы / М.К. Марахтанов // Достижения науки и техники в АПК. 1989. - №7. - С. 49-51.

77. Марочек В.И. Пасынки энергетики (Об исследовании энергии ветра, солнца, океана и т.д.) / В.К. Марочек, С.П. Соловьёв. М.: Знание, 1981. -64 с.

78. Марочкин В.К. Малая энергетика сельскохозяйственных предприятий: Справоч. пособие/ Марочкин В.К., Байлук М.Д., Брилёвский М.Ю. -Минск: Ураджай, 1990. -263 с.

79. Медведев A.A. Возобновляемые источники энергии / A.A. Медведев // Сельский механизатор. 2002. - № 6. - С. 31-33.

80. Меладзе H.B. Существующее состояние и проблемы массового внедрения систем солнечного теплоснабжения / Н.В. Меладзе // Теплоэнергетика. -1989.-№ 1.-С. 13-15.

81. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/ C.B. Мельников, В.Р. Алёшкин, П.М. Рощин; 2-е изд., перераб. и доп. JL: Колос, 1980. - 168 с.

82. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: 1998. 219 с.

83. Муругов В.П. Разработка и внедрение оборудования для использования возобновляемых источников энергии / В.П. Муругов, А.К. Сокольский, А.А.Ковалёв, Г.О. Кулиева//Обзор, информ. Госагропром СССР. -М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988.

84. Насонов Ю.Н. Как «согнуть» солнечный луч / Ю.Н. Насонов // Изобретатель и рационализатор. 2003. - №6. - С. 10.

85. Некрасов В.Г. Возобновляемые источники энергии в энергоснабжении агропромышленных потребителей / В.Г. Некрасов // Механизация и электрификация с. х. 1990. - № 9. - С. 32-33.

86. Нефёдов В.В. Анализ функционирования фермерских хозяйств в разных странах и определение среднего размера хозяйства в России / В.В. Нефёдов // Актуальные проблемы современной науки: Сб. науч. тр. / Ставрополь: изд-во „Агрус". 2004. - С. 104-106.

87. Никифоров А.Н. Экономия нефтепродуктов в земледелии / А.Н. Никифоров, В.А. Родичев. М.: Агропромиздат, 1989. -64 с.

88. Осадчий Г.Б. Альтернативная энергетика и энергетический кризис / Г.Б. Осадчий // Механизация и электрификация с.х. 1995. -№ 1. - С. 18-19.

89. Осадчий Г.Б. Нетрадиционные варианты энергосбережения / Г.Б. Осадчий // Техника и оборудование для села. 2002. - № 3. - С. 32-33.

90. Осадчий Г.Б. Солнечная энергия / Г.Б. Осадчий // Сельский механизатор. -2000.-№9.-С. 28-29.

91. Проценко А.Н. Энергия будущего / А.Н. Проценко. М.: Молодая гвардия, 1980.-222 с.

92. Попель О.С. Эффективность применения солнечных водонагревателей в климатических условиях средней полосы России / О.С. Попель // Энергосбережение. -2001. -№ 1.-С. 30-33.

93. Попель О.С. Показатели солнечной водонагревательной установки в климатических условиях различных регионов России / О.С. Попель, С.Е. Фрид // Энергосбережение. 2002. - № 4. - С. 64-67.

94. Попель О.С. К выбору параметров системы солнечного отопления индивидуального жилого дома / О.С. Попель, Э.Э. Шпильрайн // Теплоэнергетика. 1989. -№ 1.-С. 16-19.

95. Пындак В.И. Солнечная энергетика для сельских потребителей /В.И. Пындак, В.В. Вицков // Достижения науки и техники АПК. 2000. - № 4. -С. 31-32.

96. Репетов А.Н. Влияние размеров хозяйств на эффективность использования техники / А.Н. Репетов // Механизация и электрификация с. х. 1993. - № 4. -С. 13-16.

97. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство / JI.3. Румшинский. М.: Наука, 1971. - 192 с.

98. Рунчев М.С. Эффективность использования гелиоустановок / М.С. Рун-чев, А.Н. Михальчук, О.Н. Горячев // Техника в с/х. 1988. -№1. - С.15.

99. Савченко Е.И. Пути повышения эффективности крестьянских подворий / Е.И. Савченко // Международный сельскохозяйственный журнал. 2001. -№ 2. - С. 3-6.

100. ЮО.Саплин J1.A. Использование возобновляемых источников энергии с сельскохозяйственном производстве: Учебное пособие / Л.А. Саплин. Челябинск: Изд-во Челяб. Агроинженерного универс., 1994. - 145 с.

101. Саплин Л.А. Оценка эффективности использования комбинированных солнечных установок /Л.А. Саплин, С.К. Шерьязов // Техника в сельском хозяйстве. 1991. - № 2. - С. 25-26.

102. Сборник научных трудов кафедры "Автоматика, контроль и диагностика ЯЭУ" / Под общей редакцией д.т.н., проф., акад. А.И. Трофимова.- Обнинск: ИАТЭ, 1998. 264 с.

103. Семёнов A.A. Солнечный дом / A.A. Семёнов // Наука и жизнь. 1985. -№12.-С. 148-149.

104. Скалкин Ф.В. Энергетика и окружающая среда / Ф.В. Скалкин. Л.: Энергоиздат, 1981. - 289 с.

105. Справочник по климату СССР. Солнечное сияние и радиационный баланс. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.

106. Степанова В.Э. Возобновляемые источники энергии сельскохозяйственных предприятий / В.Э. Степанова. М.: Агропромиздат, 1989. - 112 с.

107. Стребков Д.С. Использование энергии солнца / Д.С. Стребков, А.Т. Беле-нов, В.П. Муругов. М.: "Нива России", 1992. - 48 с.

108. Стребков Д.С. Гелиотехнические установки на сельскохозяйственных объектах / Д.С. Стребков, А.Т. Беленов // Хозяин. 1993. - №4. - С. 28-30.

109. Стребков Д.С. О развитии солнечной энергетики в России / Д.С. Стребков // Теплоэнергетика. 1994. - №2. - С. 53-60.

110. Стребков Д.С. Солнечные установки для энергоснабжения сельскохозяйственных объектов / Д.С. Стребков, И.И. Тюхов, Э.В. Тверьянович, Б.И. Содномов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. -№8.-С. 14-16.

111. Таран В.В. Основные тенденции использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в продовольственных комплексах зарубежных стран / В.В. Таран. М.: Знание, 1990. - 57 с.

112. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент.: Справочник / Под общ. ред. чл.- корр. АН СССР В.А. Григорьева, В.М. Зорина. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 560 с.

113. Теплотехнический справочник. Под общ. ред. В.Н. Юренева, П.Д. Лебедева. В 2-х т. Т.2. Изд. 2-е, перераб. М.: Энергия, 1976. 896 с.

114. М.Усаковский В.М. Возобновляющиеся источники энергии / В.М. Усаков-ский. М.: Россельхозиздат, 1986. -126 с.

115. Фомичёв В.Т. Определение угла наклона гелионагревателей / В.Т. Фоми-чёв, И.Р. Шиян // Техника в сельском хозяйстве. 1988. - №1. - С. 7-9.

116. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки / Н.В. Харченко. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 208 с.

117. Циклаури Г.В. Состояние, проблемы и перспективы развития нетрадиционной энергетики / Г.В. Циклаури //Энергетик. 1989. - № 9. - С. 11-13.120.1Пароглазов B.C. Солнечная система отопления / B.C. Шароглазов // Сельский механизатор. 2003. - №5. - С. 26-27.

118. Шиян И.Р. Нетрадиционные источники энергии в свинарниках маточниках / И.Р. Шиян //Механизация и электрификация с. х. 1989. - № 1. - С. 26-27.

119. Шкроб Ю.И. Энергия без посредников / Ю.И. Шкроб // Изобретатель и рационализатор. 1998. - № 8. - С. 20-21.

120. Шпильрайн Э.Э. К вопросу об экономике использования нетрадиционных источников энергии / Э.Э. Шпильрайн // Теплоэнергетика. 1989. - № 1. -С. 6-8.

121. Шпильрайн Э.Э. Нетрадиционная энергетика в рамках государственной научно-технической программы России «Экологически чистая энергетика» / Э.Э. Шпильрайн // Теплоэнергетика. 1994. - №2. - С. 2-14.

122. Черноиванов В.И. Нетрадиционный энергетический комплекс / В.И. Черно-иванов, Д.С. Стребков, А.В. Трепутнев // Техника в сельском хозяйстве. -1990.-№5. с. 41-42.

123. Чечеткин А.В. Теплотехника: Учеб. для хим.- технол. спец. вузов./ А.В. Чечёткин, Н.А. Занемонец. М.: Высш. шк., 1986. - 344 с.

124. Юдасин JI.C. Энергетика: проблемы и надежды / JI.C. Юдасин. М.: Просвещение, 1990. - 207 с.

125. Ясенецкий В.А. Техника для использования нетрадиционных источников энергии / В.А. Ясенецкий, В.А. Торгоня // Техника в сельском хозяйстве. -1988.-№1. с. 21-23.

126. Determination of glazing area in direct gain systems ror three different climatic zones/ Bansal N. K., Garg S. N., Lugani N., Bhandari M. S. Sol. Energy. 1994. - 167p.

127. Erikson J. Greenhouse Earth: tovorrow's disaster today. Blue Ridy Summit, PA, 1990.- 167p.

128. Hotel H.C. Whillier A. Evaluation of the conference on the use of solar energy: The Scientific Basis. Plat. J. See. A. 1995, № 11. P. 74-104.

129. Jaras T.F. Wind energy. Wind turbine markerts, shipments and applications. Wind date center stadia Inc. Great falls, Virginia, 1988. 12lp.

130. Lin B J.H., Jordon R.C. The longterm overage performance of flat-plate solar energy collectors. Solar energy. 1963., V. 7, № 2. p.53-74.

131. Lof G. O. G., Tybout R. A. Solar energy, 1973, V. 19, p. 253

132. Murry N.L. Green energy: The implementation and utilization of renewable in the United States. Proc. Amer. Power Conf. Vol 60. Pt 1. 60th Annu. Meet. Chicago, III, 1998.-P. 592-595.

133. Solar heating for milking parlors. Farmers' bulletin, № 2266, Sept. 1977. -16p.