автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата

На правах рукописи

X.

Гричковская Надежда Вячеславовна

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ МУССОННОГО КЛИМАТА

Специальность 05 23 03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2008

003171315

Работа выполнена в Дальневосточном научно-исследовательском проектно-конструкторском и технологическом институте по строительству Российской академии архитектуры и строительных наук (ДальНИИС РААСН)

Научный руководитель

член - корреспондент РААСН доктор технических наук, профессор Аббасов Пулат Аббасович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Сотникова Ольга Анатольевна

доктор технических наук, профессор Ковалев Олег Петрович

Ведущая организация

Научно-исследовательский институт строительной физики г Москва

Зашита диссертации состоится «26» июня 2008 г в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 033 02 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу 394006, г Воронеж, ул 20-летия Октября, 84, ауд 3220 Тел /факс 8-(4732)-71-53-21

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеках ВГАСУ и ДальНИИС РААСН

Автореферат разослан «_23_»_мая_2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических

наук, доцент

Н А Старцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Одним из перспективных путей решения проблемы рационального потребления естественных ресурсов топлива является использование экологичной возобновляемой солнечной энергии при теплоснабжении инновационных энергоэффективных зданий с целью минимизации потребления тепловой и электрической энергии

Эффективность мероприятий по энергосбережению зданий с использованием солнечной энергии зависит не только от технических решений, но и от климатических условий, в которых предполагается их эксплуатация и, прежде всего, от радиационного режима территории Анализ климатической информации является необходимым этапом исследования, предшествующим разработке энергоэффективных зданий и последующей их эксплуатации

Изучению радиационного режима территории страны посвящены работы М И Будыко, 3 И Пивоваровой, Е П Барашковой, Т Г Берлянд, К Я Кондратьева, В В Стадник, на Дальнем Востоке исследования этого направления отражены в работах А А Цвида, К П Березникова, Г Ф Давыдюк, В А Паталеева и др В основном в отмеченных работах рассматривался режим солнечной радиации и его учет при планировке и застройке населенных пунктов Исследования специализированных климатических параметров проводились только в тех районах, где использовалась солнечная энергия в системах теплоснабжения

Актинометрическая сеть метеорологических станций, которые ведут наблюдения за солнечной радиацией, имеет недостаточную плотность для оценки потенциала солнечной энергии, данные актинометрических станций освещают радиационный режим районов их расположения и не являются репрезентативными для большей части исследуемой территории в связи со сложной орографией и муссонным климатом юга Дальнего Востока Именно погодно-климатические факторы как стимулируют, так и накладывают ограничения на потребление и объем использования солнечной энергии при проектировании энергоэффективных зданий Строительное климатическое районирование выполнено условно - по широтам, что не отражает реальной картины распределения основных климатических характеристик В СНиП 23-01-99 характеристики радиационного режима приведены поширотно, исходных климатических данных для проверки наружных ограждений на теплоустойчивость явно недостаточно В связи с этим необходима оценка потенциала солнечной энергии и разработка специализированных климатических параметров, включающих радиационные и температурно-ветровые характеристики для всей исследуемой территории

Цель работы - определение потенциала солнечной энергии на основе вновь полученной базы актинометрических и метеорологических данных для учета его при разработке энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата на примере территории юга Дальнего Востока России

Задачи исследования

1 Обобщить исследования потенциала солнечной энергии и его использования в решении прикладных задач строительного направления

2 Оценить физико-географическое положение исследуемой территории в соответствии с поставленной целью

3 Получить дополнительную актинометрическую информацию о составляющих потенциала солнечного излучения расчетным путем на основе базы метеорологических и актинометрических данных, оценить достоверность расчетных величин

4 Рассчитать статистические характеристики составляющих потенциала солнечной энергии, установить закон распределения рядов исследуемых величин, выявить закономерности пространственно-временного распределения характеристик потенциала солнечной энергии на отдельных районах исследуемой территории

5 Обосновать и рассчитать специализированные климатические показатели поступления солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий и горячего водоснабжения

6 Районировать территорию по расчетным характеристикам потенциала солнечной энергии

7 Охарактеризовать выделенные районы территории по основным величинам радиационного режима и распределению расчетных климатических воздействий применительно к строительным задачам Рекомендовать благоприятные районы использования солнечной энергии

8 В качестве примера привести технико - экономический расчет простейшей солнечной водонагревательной установки

Район исследования включает территории Приморского (Приморье) и южную часть Хабаровского краев (Приамурье) и определен согласно климатическому районированию Б П Колесникова термином «юг Дальнего Востока России» Исследуемый район представляет обширную территорию со сложным пересеченным рельефом, расположенный на границе огромного Евроазиатского материка и водных просторов Тихого океана Физико-географическое положение формирует муссонный тип климата умеренных широт, к основным чертам которого относится сезонная смена воздушных потоков над территорией и связанная с этим сезонная смена погодных условии Влияние муссонной циркуляции, близость береговой черты, сложность и неоднородность физико-географического положения обуславливают определенные закономерности радиационного режима и в целом климата, характерные только для рассматриваемой территории

Методы исследований. В работе использовались статистические методы обработки информации, позволяющие выявить закономерности пространственно-временного распределения основных составляющих радиационного режима Климатологическая и статистическая однородность исходных выборок оценивалась использованием критерием ^.-Колмогорова и информативности значений автокорреляционного анализа Оценка

достоверности статистических характеристик проведена расчетом абсолютных и относительных ошибок

Методы расчета мощности солнечного излучения основаны на использовании данных по облачности и продолжительности солнечного сияния Для расчета суммарной радиации использовался метод Савинова -Онгстрема, для расчета прямой радиации - метод Т А Голубовой с уточненными коэффициентами для территории Дальнего Востока Информационная база данных увеличена до 36 пунктов, является репрезентативной и равномерно освещает исследуемую территорию

Метод представления климатологической информации в гелиотехнических расчетах - по «типичному году», то есть расчет выполняется по реальным данным каждого часа дней месяца, имеющего статистические характеристики, совпадающие со средними многолетними

Метод технико-экономического расчета солнечной

водонагревательной установки - согласно ВСН 52-86

Научная новизна:

1 В работе проведен анализ известных методик расчета составляющих радиационного баланса и обосновано использование в диссертационном исследовании методик расчета, учитывающих циркуляционные особенности муссонного климата Выбранная методика позволила выполнить расчет месячных и годовых сумм суммарной и прямой солнечной радиации

2 Впервые выполнена детальная характеристика пространственно-временного распределения составляющих потенциала солнечной энергии на территории юга Дальнего Востока России

3 В отличие от других авторов, разработан комплекс специализированных климатических параметров, позволяющий повысить точность теплотехнических расчетов энергоэффективных зданий и систем солнечного теплоснабжения

4 Данные по часовому климатическому комплексу и комплексу специализированных климатических параметров для территории юга Дальнего Востока получены соискателем впервые, база данных является репрезентативной и равномерно освещает исследуемую территорию

5 В отличие от других авторов, районирование территории по величине потенциала солнечного излучения выполнено для отопительного (холодного) и теплого периодов года

На защиту выносятся:

1 Результаты научных исследований пространственно-временного распределения составляющих потенциала солнечной энергии

2 Разработка и определение расчетных характеристик климатических воздействий, необходимых при проектировании инновационных энергосберегающих зданий

3 Способ районирования и районирование территории по потенциалу солнечной энергии и специализированным климатическим показателям для целей теплоснабжения и горячего водоснабжения строительных объектов

4 Оценка целесообразности использования солнечной энергии в решении практических задач на юге Дальнего Востока России в отопительный и теплый периоды года

Практическая значимость работы. Полученные в работе результаты позволяют определить рентабельность использования систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения в проектировании инновационных энергоэффективных зданий Результаты работы могут быть использованы при проверке наружных ограждений на теплоустойчивость и при разработке Норм теплотехнического проектирования Результаты работы необходимы при решении проблем, обусловленных истощением ресурсов органического топлива, их доставкой или необходимостью повышения эффективности систем теплоснабжения

Апробация работы Результаты проведенных в диссертации исследований и основные положения работы доложены в 2002 - 2008 г г на научной конференции студентов и аспирантов ДВГУ (Владивосток, 2002 г ), международном рабочем совещании по изучению глобальных изменений климата на Дальнем Востоке (Владивосток, 2002 г), третьей, четвертой, пятой и седьмой региональных научно - практических конференциях к Всемирным дням Воды и Метеорологии (Владивосток, 2002, 2003, 2004, 2007 г г), Всемирной конференции по изменению климата (Москва, 2003 г), третьей международной архитектурно-строительной недели (Владивосток, 2006 г), научно-технической конференции «Строительная физика в XXI веке» (Москва, 2006), международной научно-технической конференции «Инновационные энергосберегающие технологии в странах АТЭС» (Владивосток, ТГЭУ, 8-11 ноября 2007 год), на годичном собрании Российской Академии архитектуры и строительных наук в г Белгород (май, 2008 г)

Публикации. По материалам исследований опубликовано 15 научных работ общим объемом 44 страницы, из них лично автору принадлежит 26 страниц Статья [1] опубликована в издании, приведенном в перечне ВАК РФ В статье [1], опубликованной в Известиях Орловского государственного технического университета (серия «Строительство Транспорт»), приведена комплексная характеристика солнечных энергоресурсов и сопутствующих климатологических факторов, влияющих на тепловой баланс системы наружных ограждений на примере территории юга Дальнего Востока России с муссонным типом климата В статье [3], опубликованной в Вестнике отделения строительных наук (2007 г), выполнен технико-экономический расчет простейшей солнечной водонагревательной установки в реальных климатических условиях юга Дальнего Востока В статье [4], опубликованной в журнале «Academia Архитектура и строительство», выполнена оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата, даны рекомендации о возможности использования солнечной энергии в практических целях в различных районах юга ДВФО в отопительный и

теплый периоды года В статье [5], опубликованной в Вестнике отделения строительных наук (2006 г), выполнено районирование территории юга Дальневосточного Федерального округа по потенциалу солнечной энергии для отопительного периода С с целью реализации дополнительного отопления и горячего водоснабжения) и для теплого периода (для систем горячего водоснабжения) В работе [6], опубликованной в материалах научно-технической конференции «Строительная физика в XXI веке», рассчитаны специализированные климатические показатели, включающие радиационные и температурно-ветровые характеристики, необходимые при планировании и проектировании инновационных энергоэффективных зданий и систем горячего водоснабжения

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 191 наименования, в том числе 24 на иностранных языках и трех приложений Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков и 101 таблицу Общий объем диссертации, включая приложения, составляет 265 страниц

Автор приносит искреннюю благодарность и выражает глубокую признательность заведующей лаборатории Строительной климатологии ДальНИИС РААСН к г н Смирновой Галине Николаевне и доценту кафедры метеорологии, климатологии и охраны атмосферы ДВГУ к г н Давыдюк Галине Федоровне за оказанную научную консультацию и поддержку при выполнении работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования солнечного потенциала для учета его при разработке энергоэффективных зданий Сформулированы задачи исследования, которые необходимо решить в соответствии с поставленной целью Отражены научная новизна и научно-практическая значимость полученных результатов исследования Представлена научно-методическая база исследования, дано краткое описание структуры диссертационной работы

В первой главе рассмотрено влияние физико-географического положения на распределение характеристик солярного режима, обобщен теоретический и экспериментальный материал в вопросах изученности климатических характеристик потенциала солнечной энергии, обобщены материалы, содержащие методические разработки к составлению солнечного кадастра и характеристик радиационного режима применительно к решению задач гелиотехники

Во второй главе рассчитаны основные статистические характеристики всех составляющих потенциала солнечной энергии, ее мощности и продолжительности (солнечного сияния), рассмотрены закономерности пространственно-временного распределения этих характеристик

В качестве исходной климатической информации были использованы часовые и месячные данные о продолжительности солнечного сияния (ББ, ч), суммарной солнечной радиации ((?, МДж/м2), прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность (Б', МДж/м2), прямой солнечной радиации на нормальную лучу поверхность (Б, МДж/м2) и облачности (п, б) по 36 метеорологическим станциям, на 12 из них ведутся измерения интенсивности коротковолновой солнечной радиации (излучения)

Период наблюдений составляет 30-50 лет, а в отдельных случаях - 80 лет Объем информации о радиационном режиме увеличен использованием косвенных методов расчета Анализ статистических характеристик месячных и годовых сумм коротковолновой солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния на исследуемой территории подтвердил ранее выполненное исследование 3 И Пивоваровой о нормальном распределение исследуемых выборок

Характер распределения солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния на юге Дальнего Востока существенно отличается от других районов страны Так выявлено, что

• на побережье Японского моря в годовом ходе продолжительности солнечного сияния и прямой солнечной радиации максимум месячных сумм отмечается в холодное полугодие при низких температурах наружного воздуха - порядка 300 и 500 МДж/м2 для прямой радиации на горизонтальную и нормальную поверхности соответственно и 200 ч для продолжительности солнечного сияния и минимум в летний период - порядка 200 и 250 МДж/м2 для прямой радиации на горизонтальную и нормальную поверхности соответственно и 120 ч для продолжительности солнечного сияния, когда повторяемость пасмурной погоды особенно велика (рис 1)

~—Б/.МДж/мг-прямая радиация на горизонтальную поверхность -*~5,МДж/м2-прямая радиация на нормальную лучу поверхность -О-БЗ.ч-

продолжительност ь солнечного сияния

Рисунок 1 - Годовой ход радиационных характеристик на южных прибрежных станциях

• увеличение годовых сумм радиации и продолжительности солнечного сияния с севера на юг незначительное (до 500 МДж/м2 и 300 ч соответственно) и прослеживается только в континентальной части

исследуемой территории, эта особенность обусловлена более интенсивным влиянием муссонной циркуляции в прибрежных южных районах территории • прослеживается значительное уменьшение годовых сумм радиации в прибрежных районах (табл 1) Влияние оказывает горная система Сихотэ-Алинь, простирающаяся с юго-запада на северо-восток параллельно береговой черте Горные хребты задерживают морские воздушные массы в прибрежной части, увеличивая этим повторяемость облачной погоды

Таблица 1 Распределение годовых сумм радиационных характеристик

Характеристики солярного режима Континент Побережье

Суммарная радиация <3*, МДж/м2 Прямая радиация на горизонтальную поверхность Б/, МДж/м2 Прямая радиация на нормальную лучу поверхность Б, МДж/м Продолжительность солнечного сияния ЭБ, ч Новосепьское Рудная Пристань 4918 4720 2709 2509 4856 4679 2410 2234

Суммарная радиация <3*, МДж/м2 Прямая радиация на горизонтальную поверхность 8/, МДж/м2 Прямая радиация на нормальную лучу поверхность Б, МДж/м Продолжительность солнечного сияния БЗ, ч Хабаровск Советская Гавань 4704 4267 2597 2257 4937 4351 2443 2066

• относительная изменчивость средних месячных сумм солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния имеет четко выраженный годовой ход - наиболее изменчивы эти характеристики в теплый период года (до 40% для прямой радиации), с мая по сентябрь В декабре-январе, с увеличением повторяемости числа ясных дней, относительная изменчивость, коэффициенты вариации - Су, месячных сумм исследуемых величин достигают минимума в годовом ходе на большей части территории (рис 2)

, сх%

О, МДж/м2

Э, МДж/м2

ЗЭ.ч

Рисунок 2 - Годовой ход относительной изменчивости радиационных характеристик на примере станции Владивосток

Однако Су суммарной радиации не претерпевает резких колебаний, что обусловлено большим вкладом в ее величины рассеянной энергии, обусловленной значительной облачностью летнего периода

В третьей главе ведется разработка, анализ и расчет составляющих комплекса специализированных климатических показателей для проектирования инновационных энергоэффективных зданий, включающий радиационные и температурно-ветровые характеристики Отмечено, что на рассматриваемой территории муссонная циркуляция обуславливает низкую информативность средних годовых климатических характеристик, заниженные летние величины солнечной энергии компенсируются высоким уровнем зимних Эта климатическая особенность территории вызывает необходимость детализации анализа специализированных климатических параметров для двух периодов отопительного (холодного) - с 15 октября по 15 мая, для обеспечения дополнительного отопления энергоэффективных зданий, теплого - с 15 мая по 15 октября, для горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии

Для принятия проектных решений важно знать возможные граничные условия, в которых будет эксплуатироваться энергоэффективное здание Поэтому рассчитаны обеспеченности сумм за холодное и теплое полугодия суммарной солнечной энергии и продолжительности солнечного сияния за различные периоды лет (рис 3)

а) 2600 (2,МДж/м2 2300

^ # Л? ^ ^ ^ О® <0* .«Р ^ # о«

ЧМ/*//*///'

О"

б)

85,4

1300 4

1000

700

о ^

Рисунок 3 - Суммы суммарной радиации (а) и продолжительности солнечного сияния (б) за отопительный - ■ и теплый - □ периоды, возможные один раз в два года

Установлено, что расчетные суммы суммарной радиации и продолжительности солнечного сияния за отопительный период закономерно растут с севера на юг, уровень же летних сумм по территории практически не изменяется, т.к. на юге территории широтный фактор компенсируется влиянием муссонной циркуляцией.

Для гелионагревателей, совмещенных с вертикальными ограждениями с целью дополнительного отопления зданий рассчитан приход прямой радиации на вертикальные поверхности южной ориентации за отопительный периода (рис. 4а), т.к. зимой, при незначительных высотах солнца наибольшее количество солнечного тепла получают вертикальные поверхности южной ориентации. Установлено, что параметр увеличивается с севера на юг, что обусловлено астрономическими факторами, то есть увеличением высоты Солнца над горизонтом.

2400 Бв.МДж/м2

а)

2100

1800

1500

а® >

О ^ ° „^ / V

г ^

б)

2700

2300

1900

1500

Э.МДж/м2

»

1

-С*0 чО^ <4°

* 4 Л*

аР® > # •

О" ^о

о ^

Рисунок 4 - Суммы прямой радиации, поступающей на: (а) - вертикальные поверхности южной ориентации за отопительный период, (б) - перпендикулярную к лучу поверхность за теплый период

В технологии горячего водоснабжения приемники гелионагревателей сориентированы на Солнце с учетом его полуденной высоты, то есть обеспечивается угол падения прямых солнечных лучей нормально к поверхности приемника В связи с этим рассчитаны и представлены на рис 46 величины прямой солнечной радиации на поверхность, нормальную лучу за теплый период Летние суммы прямой радиации на нормальную лучу поверхность в соответствии с данными, несколько уменьшаются с севера на юг

На практике часто используются гелиосистемы со стационарной установкой приемников, угол наклона их поверхностей к горизонту и ориентация по сторонам света оптимальны для определенных интервалов времени Поступление солнечной энергии на оптимально ориентированные поверхности по сезонам года представлено в табл 2 В соответствии с данными таблицы максимальное количество солнечной энергии на территории Приамурья поступает весной, в Приморье - зимой

Таблица 2 Прямая солнечная радиация (Бскл, МДж/м2) на поверхность с оптимальным углом наклона к горизонту (X.) южной ориентации

Широтные зима весна лето осень

зоны,°с ш X 8скл X Бскл X Бскл X Бскл

55-50 68 640-853 45 1065-1092 23 844-971 68 650-829

50-47 68 738-1073 33 812-1187 23 657-П05 68 676-987

47-42 68 881-1269 33 777-1044 15 629-939 45 749-1120

В оценке количества поступающей солнечной радиации к ограждающим конструкциям зданий важно знать, в какой части дня прослеживается наибольшая непрерывная продолжительность солнечного сияния Максимальная интенсивность солнечной энергии поступает в полдень, в связи с этим к анализу привлечены выборки непрерывной продолжительности солнечного сияния не менее 4 и 6 часов в околополуденные часы Повторяемость непрерывного сияния солнца имеет четко выраженный годовой ход максимум отмечается в феврале и марте (порядка 60-80%) минимум - в летние месяцы (20-30%) Эта особенность характерна практически в целом для всей исследуемой территории (рис 5)

Суровость погоды отопительного периода оценивается с использованием комплексного показателя - градусо-сутки, использование этого показателя в качестве оценочной характеристики не вызывает сомнения, т к в северном направлении наряду с уменьшением продолжительности светового дня жесткие погодные условия могут стать решающим фактором нецелесообразности внедрения солнечных установок В распределении градусо-суток (рис 6) наблюдается широтная зависимость, в направлении север - юг значение параметра уменьшается от восьми -девяти тысяч на севере до четырех - пяти на юге рассматриваемой территории

Рисунок 5 - Распределение повторяемостей (%) непрерывной продолжительности солнечного сияния в околополуденные часы на территориях Хабаровского (а) и Приморского (б) краев: 1->4ч, 2->6ч

10000 0г,*™т

8000 6000 44000 +-

V <<? х4 ^ ^

Рисунок 6 - Распределение градусо-суток отопительного периода

Проектировщика энергоэффективного здания интересует суточный график нагрева воды и число дней, в которые установка обеспечит получение горячей воды в реальных климатических условиях места ее эксплуатации В качестве оценочной характеристики целесообразен климатический комплекс, то есть набор взаимосвязанных метеорологических величин, включающий мощность и продолжительность облучения стен зданий солнечной энергией, температуру наружного воздуха и скорость ветра Климатический комплекс представлен в формате «типичный метеогод» Метеорологические характеристики рассчитаны по 36 пунктам территории для часовых интервалов от восхода до захода солнца в течение всего года Установлено, что климатический комплекс достигает оптимального сочетания составляющих в теплые месяцы - в послеполуденные часы (13-15 часов), в холодные месяцы - в околополуденные часы (11-13 часов)

В четвертой главе выполнено районирование исследуемой территории по степени однородности солярного режима В качестве классификационных признаков приняты величины прямой и суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, средние суммы продолжительности солнечного сияния

Районирование территории юга Дальнего Востока по основным характеристикам радиационного режима (суммам за периоды с 15 октября по 15 мая и с 15 мая по 15 октября) выполнено наложением сетчаток по отдельным классификационным признакам, определены схожие по потенциалу солнечной энергии районы, результаты представлены на рис 7

В соответствии с данными рисунка, по распределению величин потенциала солнечной энергии территория разграничена на районы На отопительный период, с целью реализации дополнительного отопления и горячего водоснабжения, выделены районы I - южное и юго-восточное побережье Приморского края, II - южное Приамурье и центральная континентальная часть Приморского края, III - центральное Приамурье и север Приморского края, IV- север Приамурья

.DCYKQf

lapüKD-HiKDj

¡езхяки

РЬГ Ншозк* Y Cag-j opof ВипупЬэсявт

Посьет»

Ч^ктхли

:je«3rtb

ьяс-ка-Л) -алек^иь

lütfíCíÓCKtnÍTipVJlC

4 Зр\Те$кеС!

Йа/л^вкно«

iuhoV^"«1 Epucua** ?ЧвНСх\

iKánapuHí-

ерезхяки 1«зо

»Spot» кие

юсьгл

Рисунок 7 - Районирование территории юга Дальнего Востока по потенциалу солнечной энергии для холодного (а) и теплого (б) периодов

Распределение потенциала солнечной энергии свидетельствует о том, что в пределах отопительного периода использование солнечной энергии возможно на южной территории Дальнего Востока до 51° с ш в континентальных районах и до 49° с ш - в прибрежной зоне Наиболее благоприятные условия формируются на южной прибрежной части Приморского края - район 1А Северная часть исследуемой территории менее пригодна для использования солнечной энергии в пределах отопительного периода вследствие малого поступления солнечной энергии на фоне жестких погодных условий

На теплый период, с целью реализации систем горячего водоснабжения, выделены следующие районы I - центральная континентальная часть Приморья и Приамурья, II - побережье Приморья и Приамурья

В пределах теплого периода использование солнечной энергии в системах горячего водоснабжения благоприятно на всей территории юга Дальнего Востока С высокой эффективностью системы горячего водоснабжения могут работать в центральных континентальных районах Приморья и Приамурья, территория которых отнесена к району I

Для выделенных районов отопительного и теплого периодов представлены основные характеристики радиационного режима и комплекс специализированных климатических параметров, необходимых в проектировании инновационных энергоэффективных зданий и оценке реализации солнечного горячего водоснабжении, дается их анализ

Для благоприятных районов, выделенных по условиям теплого периода, выполнен технико-экономический расчет на примере солнечной водонагревательной установки (СВНУ) Рассматривается солнечная водонагревательная установка сезонного типа с дублером Установка включает в себя в качестве основных компонентов солнечный одностекольный коллектор, водяной бак-аккумулятор и теплоизолированные трубопроводы, обеспечивающие их гидравлическую связь

Технико-экономический расчет по выделенным районам теплого полугодия позволяет оценить производительность СВНУ, суммарное количество теплоты, выработанной установкой за сутки, эффективную площадь солнцепоглощающей поверхности коллектора, экономию органического топлива с использованием солнечной энергии, сроки окупаемости СВНУ, экономическую целесообразность работы СВНУ в конкретных климатических условиях

Расчет выполнен в соответствии с «Ведомственными строительными нормами установки солнечного горячего водоснабжения» В качестве исходной климатической информации использовался типичный «метеогод» (ТМУ), рассчитанный на основе статистической обработки многолетних данных метеорологической сети юга Дальнего Востока Типичный метеогод включает в себя ежечасную информацию о прямой и суммарной солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, о суммах

продолжительности солнечного сияния, значениях температуры воздуха и скорости ветра Результаты расчета на выделенных по потенциалу солнечной энергии территориях представлены в табл 3

Таблица 3 Результаты технико-экономического расчета СВНУ по _выделенным районам территории на теплое полугодие

Расчетные 1А 1Б 1В 1Г Щ II

параметры

кг/м^/день кДж/м2/день А, м2 Вугля, кг/м2/ 70,2 13236 1,42 192,9 70,6 13310 1,44 193,4 69,7 13133 1,44 191,4 73,2 13809 1,37 201,2 71,0 13395 1,41 195,2 68,8 12976 1,45 189,1

теплый период Вмазута, кг/м / 103,3 103,9 102,5 107,8 104,6 101,3

теплый период Тугля, лет Тмазута, лет 13,9 7,3 13,8 7,2 14 7,3 13,3 6,9 13,7 7,0 14,2 7,4

Распределение почасовой производительности солнечной водонагревагельной установки в течение светового дня представлено на рис 8

Рисунок 8 - Распределение часовой производительности солнечной водонагревательной установки по выделенным районам на теплый период

Увеличенный объем достоверной климатической информации позволил впервые выполнить детальный анализ влияния реальных местных климатических условий на работу солнечных установок Метеорологические характеристики, необходимые для теплотехнических расчетов СВНУ, представляют годовые последовательности часовых величин, их значения заимствованы с типичного метеогода или рассчитаны с использованием косвенных методов

Наибольшая производительность солнечной установки в летнее время и, соответственно, максимальная экономия топлива отмечается в районах 1Г и 1Д - центральной континентальной части юга Приморского края В этих районах удельная теплопроизводительность солнечной установки, полученная по реальным метеоданным, в летнее время достигает порядка

13809 КДж/м2 в сутки, что позволяет получить до 73 кг/м2 горячей воды, экономия угля за счет использования солнечной энергии с 1 м2 за отопительный период составляет около 200 кг, мазута - 108 кг, площадь солнечного коллектора составила 1,4 м2

Системы солнечного теплоснабжения на юге Дальнего Востока России в теплый период могут быть конкурентоспособными с котельными, работающими на мазуте, срок окупаемости СВНУ составляет от 6,9 - в центральных континентальных районах до 7,4 лет - в прибрежных

Стоимость энергии СВНУ в теплый период года соизмерима с затратами на производство энергии котельными, работающими на угле В этом варианте срок окупаемости СВНУ увеличен в центральных континентальных районах до 13,3 лет, в прибрежных соответственно - до 14,2 Однако, в конкуренции по теплоснабжению использование СВНУ с учетом экологического эффекта целесообразнее относительно котельных, работающих на угле

В приложении 1 приведены основные статистические характеристики месячных и годовых сумм суммарной, прямой радиации на горизонтальную и нормальную лучу поверхности и суммы продолжительности солнечного сияния по 36 станциям исследуемой территории

Приложение 2 содержит климатический комплекс - почасовую климатическую информацию об одновременно воздействующих метеорологических величинах, используемых в расчетах энергоэффективных ограждающих конструкций по привлекаемым в работе пунктам территории

Приложение 3 содержит акт о внедрении результатов диссертационной работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 По данным метеорологических станций с использованием косвенных методов, основанных на использовании данных по облачности и продолжительности солнечного сияния, рассчитаны основные статистические характеристики составляющих потенциала солнечной энергии, выявлены некоторые закономерности их распределения, обусловленные влиянием муссонной циркуляции

2 Рассчитаны специализированные климатические показатели, включающие радиационные и температурно-ветровые характеристики, необходимые при планировании и проектировании энергоэффективных зданий и систем горячего водоснабжения Ранее эти характеристики охватывали до 10% юга Дальнего Востока, в результате наших исследований освещено до 80% территории

3 На основе рассчитанных климатических показателей исследуемая территория детально районирована по потенциалу солнечной энергии Применен новый подход к районированию территории в связи с особенностями муссонного типа климата Карта районирования территории по потенциалу солнечной энергии позволит определить климатические

характеристики, необходимые для расчета солнечных водонагревательных установок

4 Для выделенных районов приведены средние характеристики основных составляющих радиационного режима, средние специализированные климатические показатели и усредненный часовой климатический комплекс, т е набор расчетных характеристик климатических воздействий, необходимый для расчета различных гелиосистем Дана оценка возможности использования солнечной энергии в практических целях в выделенных районах

5 Предложены рекомендации об использовании солнечной энергии в различных районах юга Дальнего Востока в отопительный (холодный) и теплый периоды года Так, в пределах отопительного периода использование солнечной энергии возможно на исследуемой территории до 51° с ш в континентальных районах и до 49° с ш - в прибрежной зоне Наиболее благоприятные условия формируются на южной прибрежной части Приморского края - район 1А Северная часть иссяедуемой территории менее пригодна для использования солнечной энергии в холодный период вследствие малого поступления солнечной энергии на фоне жестких погодных условий

6 В пределах теплого периода использование солнечной энергии благоприятно на всей территории юга Дальнего Востока С высокой эффективностью системы горячего водоснабжения могут работать в центральных континентальных районах

7 Выполнен технико - экономический расчет на примере солнечной водонагревательной установки для районов юга Дальнего Востока, выделенных по условиям теплого периода Получено, что наибольшая удельная теплопроизводителыюсть солнечной установки в теплый период года (до 13809 кДж/м2 за день) отмечается в центральной континентальной части юга Приморского края

8 Системы солнечного теплоснабжения на юге Дальнего Востока России могут быть конкурентоспособными с котельными, работающими на мазуте, срок окупаемости СВНУ составляет от 6,9 (в центральном континентальном районе) до 7,4 лет (на побережье)

9 Стоимость энергии СВНУ в теплый период года соизмерима с затратами на производство энергии котельными, работающими на угле В этом варианте срок окупаемости СВНУ увеличен в центральных континентальных районах до 13,3 лет, в прибрежных районах - до 14,2 Однако, в конкуренции по теплообеспечению с учетом экологического эффекта использование СВНУ целесообразнее относительно котельных, работающих на угле

10 Результаты работы могут быть использованы для теплотехнического расчета всех типов СВНУ, при проектировании энергоэффективных зданий и в вопросах ориентирования зданий на стадии проектирования

Основные положения диссертации отражены в работах:

1 Гричковская, H В Актиноклиматологическая характеристика территории юга Дальнего Востока России для использования солнечной энергии в строительстве / ПА Аббасов, Г H Смирнова, H В Гричковская // Известия Орловского государственного технического университета Серия «Строительство Транспорт» -2007 -№4/16 - С 118-122

2 Гричковская, H В Солнечная энергия и инновационные энергосберегающие технологии в строительстве /ПА Аббасов, Г H Смирнова, H В Гричковская // Инновационные энергосберегающие технология в странах АТЭС (Владивосток, ТГЭУ, 8-11 ноября 2007 год) сборник материалов международной научно-технической конференции -2008 -С 53-55

3 Гричковская, H В Оценка экономической эффективности солнечного теплоснабжения на примере юга Дальнего Востока Росси /ПА Аббасов, H В Гричковская // Вестник отделения строительных наук - 2007 - Вып 11 -С 374-379

4 Гричковская, H В Оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата / ПА Аббасов, H В Гричковская // Academia Архитектура и строительство -2006 - №4 - С 36-44

5 Гричковская, H В Районирование территории юга Дальневосточного Федерального округа по потенциалу солнечной энергии для оценки эффективности энергосберегающих ограждающих конструкций зданий / П А Аббасов, Г H Смирнова, H В Гричковская // Вестник отделения строительных наук -2006 - Вып 10 - С 3-6

6 Гричковская, H В Расчет комплекса специализированных климатических параметров для разработки инновационных энергосберегающих зданий на примере территории юга Дальнего Востока России /ПА Аббасов, H В Гричковская // Строительная физика в XXI веке Материалы научно-технической конференции /Под ред. ИЛ Шубина-2006 -С 217-221

7 Гричковская, H В Приход суммарной радиации на вертикальные поверхности южной ориентации для юга Дальнего Востока за отопительный период / H В Гричковская // Дальний ВостокРоссии география, гидрометеорология, геоэкология Материалы седьмой научной конференции «К всемирным дням Воды и Метеорологии» (Владивосток, 21-22 марта2007 г) тез докл -2007 - С 19-20

8 Гричковская, H В Особенности режима солнечного сияния на юге Приморья / H В Гричковская, П С Коннов // Материалы научной конференции студентов и аспирантов ДВГУ 2002 Тез докл Владивосток Дальневост гос ун-т - 2002 -С 124-126

9 Гричковская, H В Исследования солярного климата юга Дальнего Востока для целей энергообеспечения / H M Пестерева, Г Ф Давыдюк, H В Гричковская // Гидрометеорологические и географические

исследования на Дальнем Востоке Материалы пятой юбилейной научной конференции к Всемирным дням Воды и Метеорологии (Владивосток, 2223 марта 2004 г) тез докл -2004 - С 11-12

10 Гричковская, Н В Использование солнечной энергии в Приморском крае / Н М Пестерева, Г Ф Давыдюк, Н В Гричковская // Функционирование геосистем Третья региональная научно - практическая конференция к Всемирным дням Воды и Метеорологии (Владивосток, 21-22 марта 2002 г) тез докл -2002 -С 51-52

11 Гричковская, Н В Особенности режима солнечного сияния на территории Приморья / Н М Пестерева, Г Ф Давыдюк, Н В Гричковская // Региональные вопросы гидрометеорологии Дальнего Востока межвуз тем сб №11 -2003 - С 62-69

12 Гричковская, Н В Особенности солярного климата юга Дальнего Востока / Н М Пестерева, Г Ф Давыдюк, Н В Гричковская // Всемирная конференция по изменению климата (Москва, 29 сентября-3 октября 2003 г) тез докл - 2003 - С 429

13 Гричковская, Н В Статистическая структура средних многолетних месячных сумм коротковолновой солнечной освещенности на территории Приморья / Н М Пестерева, Г Ф Давыдюк, Н В Гричковская // Вопросы гидрометеорологии и географии Дальнего Востока Четвертая региональная научно - практическая конференция (Владивосток, 20-21 марта2003 г) тез докл -2003 -С 15-16

14 Grichkovskaja, N V Dynamics of temperature and solar shme of cold period at the coast of the Far East / N V Grichkovskaja, V A Platonova // PICES Scientific Report proceedings of the third workshop on the Okhotsk sea and adjacent areas -2004 -№26 -P 24-26

15 Grichkovskaja, N V Features of a mode of solar shine in the southern Primorye / NM Pestereva, GF Davydjuk, NV Grichkovskaja // Abstracts of the International Workshop on the Global Change Studies in the Far East (Vladivostok, Russian Federation, Oct, 2-3, 2002) - 2002 - P 130

Гричковская Надежда Вячеславовна

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ МУССОННОГО КЛИМАТА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук 05 23 03-Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Подписано в печать 22 05 2008 Формат 60x84 1/16 Уч-изд л 1,3 Усл-печ л 1,4 Бумага писчая Тираж 100 экз Заказ №¿",'7

Отпечатано отдел оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006 Воронеж, 20-летия Октября, 84

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ.

1.1 Природно — климатические особенности исследуемой территории.

1.2 Изученность характеристик потенциала солнечной энергии.

2 ОЦЕНКА РАДИАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ.

2.1 Используемый материал и методика обработки.

2.2 Особенности распределения коротковолновой солнечной радиации.

2.3 Режим продолжительности солнечного сияния.

3 КОМПЛЕКС СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИННОВАЦИОННЫХ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ.

3.1 Обоснование и расчет специализированных климатических показателей.

3.2 Обоснование и расчет составляющих климатического комплекса.

4 РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ ПО ПОТЕНЦИАЛУ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ.

4.1 Способ районирования и районирование территории.

4.2 Характеристика выделенных районов по комплексу климатических параметров.

4.3 Технико-экономический расчет солнечной водонагревательной установки для выделенных районов теплого полугодия.

Возможность использования чистой доступной энергии солнечного излучения продолжает привлекать внимание исследователей. В соответствии с прогнозами в течение ближайших 15-20 лет возобновляемые источники энергии (энергия Солнца, ветра, биомассы) должны занимать значимое место в мировом энергетическом балансе, так как в сложившихся ныне условиях крайне необходимо замещение истощающихся источников органического топлива и оздоровление окружающей среды.

Градостроительная практика убедительно показывает, что проектирование городской среды и отдельных объектов претерпевают существенные изменения и от преимущественно композиционных построений специалисты переходят к более сложным комплексным построениям, включающим социальные, экономические, композиционные, энерго - и ресурсосберегающие, а также современные системы управления процессами жизнеобеспечения и жизнедеятельности. Конфликт между человеческой деятельностью и возможностями природы выдерживать возрастающие антропогенные нагрузки обостряется, что требует использовать энергию ветра, солнца и другие возобновляемые нетрадиционные источники энергии. Гелиоэнергоактивные планировки зданий являются одним из направлений решения экологической и сырьевой проблемы.

В ряде стран использование энергии солнца стало обычным атрибутом жизни. Общая площадь работающих солнечных коллекторов в мире по состоянию на конец 2005 года превышает 70 млн. кв. м., это эквивалентно замещению традиционного топлива в объеме порядка 5-7 млн. тонн условного топлива за год.

В настоящее время в мировой практике разработаны принципиальные схемы гелиоустановок для теплоснабжения зданий, которые условно могут быть разбиты на две основные системы: активные и пассивные.

В активных системах солнечного обогрева применяются специально изготовленные установки, преобразующие солнечную энергию в тепловую (для теплоснабжения) и электрическую (для электроснабжения), а также аккумуляторы тепловой и электрической энергии.

Принцип действия пассивных систем солнечного обогрева основан на использовании конструктивных особенностей зданий и сооружений при непосредственном обогреве помещения через светопрозрачные южные стены, а также на солнечном нагреве наружной поверхности ограждающих элементов помещения, защищенных слоем прозрачной изоляции.

Получили распространение в мировой практике автономные гелиоустановки сезонного действия для горячего водоснабжения мелких потребителей. Такие установки в зависимости от производительности подразделяются на бытовые и стационарные. Бытовые гелиоустановки служат для приготовления горячей воды на нужды одной семьи и являются обычно изделиями заводского изготовления, поставляемого в виде полного комплекта деталей. Стационарные гелиоустановки используются для горячего водоснабжения в пансионатах, на полевых станах, небольших производственных и сельскохозяйственных предприятиях и сооружаются как объекты строительства.

Для объектов с небольшой тепловой нагрузкой применимы термосифонные солнечные системы. Циркуляция воздуха или воды осуществляется в таких системах естественным путем. Для ее работы не требуется никакой энергии (кроме солнечной), как для подогрева, так и для движения теплоносителя. Система работает автоматически без применения регулирующей аппаратуры и не нуждается в наладке и систематическом техобслуживании. Недостатком указанной системы является необходимость установки бака-аккумулятора на кровле здания выше гелионагревателя. Это требует устройства специального прочного основания на кровле и ограничивает емкость бака.

Для зданий со значительными тепловыми нагрузками такие схемы неприменимы. Крупные потребители требуют большие поверхности коллекторов и аккумуляторы большой емкости. Это предполагает установку накопительных емкостей в нижней части здания, значительные длины трубопроводов, что увеличивает гидравлические сопротивления. Для обеспечения циркуляции теплоносителя между коллектором солнечной энергии, расположенным на кровле здания, и баком - аккумулятором, расположенном в нижней его части, применяется циркуляционный насос.

В прошлом, несмотря на искусственно заниженные цены на традиционные энергоресурсы, вопросам развития гелиотехники в нашей стране также уделялось внимание со стороны государства. Действовали государственные программы по линии Министерства науки и технической политики, Минтопэнерго. Вместе с тем усилия были направлены преимущественно на южные республики (Туркмения, Узбекистан, Грузия, Армения, Украина и др.), где климатические условия, безусловно, являются наиболее благоприятными для использования солнечной энергии. В это время были созданы специализированные научные и производственные организации (например, НПО «Солнце» в Туркмении, «Спецгелиомонтаж» в Грузии). В результате сегодня в России число действующих солнечных установок весьма ограничено и по данным Бутузова [30] составляет (в пересчете на площадь солнечных коллекторов) не более 50 тыс. кв.м. В этой ситуации возникает необходимость вновь вернуться к теме использования солнечной энергии на необъятных просторах России, как это делается в других странах.

Широкое распространение гелиоустановок в России сдерживается многими факторами, в том числе:

- наличием огромного количества ресурсов органического топлива;

- отсутствием протекционистской политики Правительства РФ и соответственно законодательной базы в области использования ВИЭ;

- относительно низкой стоимостью органического топлива;

- относительно высокой стоимостью солнечных коллекторов.

Наряду с техническими характеристиками и особенностями конструкции гелиоустановок целесообразность использования солнечной энергии определяется радиационным режимом территории.

Актуальность работы. Одним из перспективных путей решения проблемы рационального потребления естественных ресурсов топлива является использование экологичной возобновляемой солнечной энергии при теплоснабжении инновационных энергоэффективных зданий с целью минимизации потребления тепловой и электрической энергии.

Эффективность мероприятий по энергосбережению зданий с использованием солнечной энергии зависит не только от технических решений, но и от климатических условий, в которых предполагается их эксплуатация и, прежде всего, от радиационного режима территории. Анализ климатической информации является необходимым этапом исследования, предшествующим разработке энергоэффективных зданий и последующей их эксплуатации.

Изучению радиационного режима территории страны посвящены работы М.И. Будыко, З.И. Пивоваровой, Е.П. Барашковой, Т.Г. Берлянд, К.Я: Кондратьева; В .В. Стадник, на Дальнем Востоке исследования этого направления отражены в работах А.А. Цвида, К.П. Березникова, Г.Ф. Давыдюк, В.А. Паталеева и др. В основном в отмеченных работах рассматривался режим солнечной радиации и его учет при планировке и застройке населенных пунктов. Исследования специализированных климатических параметров проводились только в тех районах, где использовалась, солнечная энергия в системах теплоснабжения.

Актинометрическая сеть метеорологических станций, которые ведут наблюдения за солнечной радиацией, имеет недостаточную плотность для оценки потенциала солнечной энергии, данные актинометрических станций освещают радиационный режим районов их расположения и не являются репрезентативными для большей части исследуемой территории в связи со сложной орографией и муссонным климатом юга Дальнего Востока. Именно погодно-климатические факторы как стимулируют, так и накладывают ограничения на потребление и объем использования солнечной энергии при проектировании энергоэффективных зданий. Строительное климатическое районирование выполнено условно — по широтам, что не отражает реальной картины распределения основных климатических характеристик. В СНиП 23-01-99 характеристики радиационного режима приведены поширотно, исходных климатических данных для проверки наружных ограждений на теплоустойчивость явно недостаточно. В'связи с этим необходима оценка потенциала солнечной энергии и разработка специализированных климатических параметров, включающих радиационные и температурно-ветровые характеристики для всей исследуемой территории.

Цель работы - определение потенциала солнечной энергии на основе вновь полученной базы актинометрических и метеорологических данных для учета его при разработке энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата на примере территории юга Дальнего Востока России.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщить исследования потенциала солнечной энергии и его использования в решении прикладных задач строительного направления.

2. Оценить физико-географическое положение исследуемой территории в соответствии с поставленной целью.

3. Получить дополнительную актинометрическую информацию о составляющих потенциала солнечного излучения расчетным путем на основе базы метеорологических и актинометрических данных, оценить достоверность расчетных величин.

4. Рассчитать статистические характеристики составляющих потенциала солнечной энергии, установить закон распределения рядов исследуемых величин, выявить закономерности пространственно-временного распределения характеристик потенциала солнечной энергии на отдельных районах исследуемой территории.

5. Обосновать и рассчитать специализированные климатические показатели поступления солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий и горячего водоснабжения.

6. Районировать территорию по расчетным характеристикам потенциала солнечной энергии.

7. Охарактеризовать выделенные районы территории по основным величинам радиационного режима и распределению расчетных климатических воздействий применительно к строительным задачам. Рекомендовать благоприятные районы использования солнечной энергии.

8. В качестве примера привести технико - экономический расчет простейшей солнечной водонагревательной установки.

Район исследования включает территории Приморского (Приморье) и южную часть Хабаровского краев (Приамурье) и определен согласно климатическому районированию Б.П. Колесникова термином «юг Дальнего Востока России». Исследуемый район представляет обширную территорию со сложным пересеченным рельефом, расположенный на границе огромного Евроазиатского материка и водных просторов Тихого океана. Физико-географическое положение формирует муссонный тип климата умеренных широт, к основным чертам которого относится сезонная смена воздушных потоков над территорией и связанная с этим сезонная смена погодных условий. Влияние муссонной циркуляции, близость береговой черты, сложность и неоднородность физико-географического положения обуславливают определенные закономерности радиационного режима и в целом климата, характерные только для рассматриваемой территории [63]. \

Методы исследований. В работе использовались статистические методы обработки информации, позволяющие выявить закономерности пространственно-временного распределения основных составляющих радиационного режима. Климатологическая и статистическая однородность исходных выборок оценивалась-использованием критерием ^.-Колмогорова и информативности значений автокорреляционного анализа. Оценка достоверности статистических характеристик проведена расчетом абсолютных и относительных ошибок.

Методы расчета мощности солнечного излучения основаны на использовании данных по облачности и продолжительности солнечного сияния. Для расчета суммарной радиации использовался метод Савинова — Онгстрема, для расчета прямой радиации — метод Т.А. Голубовой с уточненными коэффициентами для территории Дальнего Востока. Информационная база данных увеличена до 36 пунктов, является репрезентативной и равномерно освещает исследуемую территорию.

Метод представления климатологической информации в гелиотехнических расчетах - по «типичному году», то есть расчет выполняется по реальным данным каждого часа дней месяца, имеющего статистические характеристики, совпадающие со средними многолетними.

Метод технико-экономического расчета солнечной водонагревательной установки - согласно ВСН 52-86.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. В работе проведен анализ известных методик расчета составляющих радиационного баланса и обосновано использование в диссертационном исследовании методик расчета, учитывающих циркуляционные особенности муссонного климата. Выбранная методика позволила выполнить расчет месячных и годовых сумм суммарной и прямой солнечной радиации.

2. Впервые выполнена детальная характеристика пространственно-временного распределения составляющих потенциала солнечной энергии на территории юга Дальнего Востока России.

3. В отличие от других авторов, разработан комплекс специализированных климатических' параметров, позволяющий повысить точность теплотехнических расчетов энергоэффективных зданий и систем солнечного теплоснабжения.

4. Данные по часовому климатическому комплексу и комплексу специализированных климатических параметров для территории юга Дальнего Востока получены соискателем впервые, база данных является репрезентативной и равномерно освещает исследуемую территорию.

5. В отличие от других авторов, районирование территории по величине потенциала солнечного излучения выполнено для отопительного (холодного) и теплого периодов года.

На защиту выносятся:

1. Результаты научных исследований пространственно-временного распределения составляющих потенциала солнечной энергии.

2. Разработка и определение расчетных характеристик климатических воздействий, необходимых при проектировании инновационных энергосберегающих зданий.

3. Способ районирования и районирование территории по потенциалу солнечной энергии и специализированным климатическим показателям для целей теплоснабжения и горячего водоснабжения строительных объектов.

4. Оценка целесообразности использования солнечной энергии в решении практических задач на юге Дальнего Востока России в отопительный и теплый периоды года.

Практическая значимость работы. Полученные в работе результаты позволяют определить рентабельность использования систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения в проектировании инновационных энергоэффективных зданий. Результаты работы могут быть использованы при проверке наружных ограждений на теплоустойчивость и при разработке Норм теплотехнического проектирования. Результаты работы необходимы при решении проблем, обусловленных истощением ресурсов органического топлива, их доставкой или необходимостью повышения эффективности систем теплоснабжения.

Апробация работы. Результаты проведенных в диссертации исследований и основные положения работы доложены в 2002 -ь 2008 г.г. на научной конференции студентов и аспирантов ДВГУ (Владивосток, 2002 г.); международном рабочем совещании по изучению глобальных изменений климата на Дальнем Востоке (Владивосток, 2002 г.); третьей, четвертой, пятой и седьмой региональных научно — практических конференциях к Всемирным дням Воды и Метеорологии (Владивосток, 2002, 2003, 2004, 2007 г.г.); Всемирной конференции по изменению климата (Москва, 2003 г.); третьей международной архитектурно-строительной недели (Владивосток, 2006 г.); научно-технической конференции «Строительная физика в XXI веке» (Москва, 2006); международной научно-технической конференции «Инновационные энергосберегающие технологии в странах АТЭС» (Владивосток, ТГЭУ, 8-11 ноября 2007 год); на годичном собрании Российской Академии архитектуры и строительных наук в г. Белгород (май, 2008 г.).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 15 научных работ общим объемом 44 страницы, из них лично автору принадлежит 26 страниц. Статья [1] опубликована в издании, приведенном в перечне ВАК РФ. В статье [1], опубликованной в Известиях Орловского государственного технического университета (серия «Строительство. Транспорт»), приведена комплексная характеристика солнечных энергоресурсов и сопутствующих климатологических факторов, влияющих на тепловой баланс системы наружных ограждений на примере территории юга Дальнего Востока России с муссонным типом климата. В статье [3], опубликованной в Вестнике отделения строительных наук (2007 г.), выполнен технико-экономический расчет простейшей солнечной водонагревательной установки в реальных климатических условиях юга Дальнего Востока. В статье [4], опубликованной в журнале «Academia. Архитектура и строительство», выполнена оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата, даны рекомендации о возможности использования солнечной энергии в практических целях в различных районах юга ДВФО в отопительный и теплый периоды года. В статье [5], опубликованной в Вестнике отделения строительных наук (2006 г.), выполнено районирование территории юга Дальневосточного Федерального округа по потенциалу солнечной энергии для отопительного периода (с целью реализации дополнительного отопления и горячего водоснабжения) и для теплого периода (для систем горячего водоснабжения). В работе [6], опубликованной в материалах научно-технической конференции «Строительная физика в XXI веке», рассчитаны специализированные климатические показатели, включающие радиационные и температурно-ветровые характеристики, необходимые при планировании и проектировании инновационных энергоэффективных зданий и систем горячего водоснабжения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 191 наименования, в том числе 24 на иностранных языках и трех приложений. Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков и 101 таблицу. Общий объем диссертации, включая приложения, составляет 265 страниц.

1. По данным метеорологических станций с использованием косвенных методов, основанных на использовании данных по облачности и продолжительности солнечного сияния, рассчитаны основные статистические характеристики составляющих потенциала солнечной энергии, выявлены некоторые закономерности их распределения, обусловленные влиянием муссонной циркуляции.2. Рассчитаны специализированные климатические показатели, включающие радиационные и температурно-ветровые характеристики, необходимые при планировании и проектировании энергоэффективных зданий и систем горячего водоснабжения. Ранее эти характеристики охватывали до 10% юга Дальнего Востока, в результате наших исследований освещено до 80% территории.3. На основе рассчитанных климатических показателей исследуемая территория детально районирована по потенциалу солнечной энергии. Применен новый подход к районированию территории в связи с особенностями муссонного типа климата. Карта районирования территории по потенциалу солнечной энергии позволит определить климатические характеристики, необходимые для расчета солнечных водонагревательных установок.4. Для выделенных районов приведены средние характеристики основных составляющих радиационного режима, средние специализированные климатические показатели и усредненный часовой климатический комплекс, т.е. набор расчетных характеристик климатических воздействий, необходимый для расчета различных гелиосистем. Дана оценка возможности использования солнечной энергии в практических целях в выделенных районах.5. Предложены рекомендации об использовании солнечной энергии в различных районах юга Дальнего Востока в отопительный (холодный) и теплый периоды года. Так, в пределах отопительного периода использование солнечной формируются на южной прибрежной части Приморского края - район IA. Северная часть исследуемой территории менее пригодна для использования солнечной энергии в холодный период вследствие малого поступления солнечной энергии на фоне жестких погодных условий.6. В пределах теплого периода использование солнечной энергии благоприятно на всей территории юга Дальнего Востока. С высокой эффективностью системы горячего водоснабжения могут работать в центральных континентальных районах.7. Выполнен технико - экономический расчет на примере солнечной водонагревательной установки для районов юга Дальнего Востока, выделенных по условиям теплого периода. Получено, что наибольшая удельная теплопроизводительность солнечной установки в теплый период года (до 13809 кДж/м за день) отмечается в центральной континентальной части юга Приморского

8. Системы солнечного теплоснабжения на юге Дальнего Востока России могут быть конкурентоспособными с котельными, работающими на мазуте; срок окупаемости СВНУ составляет от 6,9 (в центральном континентальном районе) до

7,4 лет (на побережье).9. Стоимость энергии СВНУ в теплый период года соизмерима с затратами на производство энергии котельными, работающими на угле. В этом варианте срок окупаемости СВНУ увеличен в центральных континентальных районах до 13,3 лет, в прибрежных районах - до 14,2. Однако, в конкуренции по теплообеспечению с учетом экологического эффекта использование СВНУ целесообразнее относительно котельных, работающих на угле.10. Результаты работы могут быть использованы для теплотехнического расчета всех типов СВНУ, при проектировании энергоэффективных зданий и в вопросах ориентирования зданий на стадии проектирования.

1. Аббасов, П.А. Оценка потенциала солнечной энергии для разработки энергоэффективных зданий в условиях муссонного климата / П.А. Аббасов, Н.В Гричковская // Academia. Архитектура и строительство. - 2006. - №4. - 36 - 44.

2. Авдеева, Л.В. Расчет теплопроизводительности систем солнечного горячего водоснабжения для южных районов СССР / Л.В. Авдеева, СИ. Смирнов, Б.В Тарнижевский, О.Ю. Чебунькова//Гелиотехника. - 1983. - №3. - 39-42.

3. Актинометрический ежемесячник. Январь - декабрь. 1961-1973. №1-12. - Л.: 1962-1978.

4. Андрюхин, А.В. Эффективность развития возобновляемых и нетрадиционных источников энергии (на примере Дальнего Востока): Автореф. дис. ... канд. экон. наук / А.В. Андрюхин. - Владивосток, 2002. - 24с.

5. Барашкова, Е.П. Связь средних месячных значений часовых сумм солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния / Е.П. Барашкова // Труды ГГО. -1985.-Вып. 487. -С. 10-15.

6. Безруких, П.П. Экономика и перспективы использования возобновляемых источников энергии в России / П.П. Безруких // Электро. - 2002. - №5. - 2-6.

7. Белан, Б.Д. Результаты измерения суммарной солнечной радиации в районе Томска / Б.Д. Белан, Т. К. Скляднева // Оптика атмосф. и океана. - 2000. - 386-391.

8. Березников, К.П. Особенности расчета и распределения элементов радиационного режима на юге Дальнего Востока / К.П. Березников, А.А. Басанец, О.В. Ковальчук // Труды ДВНИГМИ. - 1974. - Вып. 48. - 59-84.

9. Березников, К.П. Радиационный баланс на территории юга Дальнего Востока / К.П. Березников // Труды Омского с-х ин-та. - 1967. - Т. 69, вып. 3. - 17-28.

10. Березников, К.П. К вопросу о радиационном режиме пологих склонов в Приморском крае / К.П. Березников, Л.М. Крамар // Труды ДВНИГМИ. - 1973. Вып.

11. Берлянд, Т.Г. Климатологические исследования режима солнечной радиации для использования их в гелиотехнических целях / Т.Г. Берлянд // Труды ГГО. - 1980. -Вып. 427.-С.3-35.

12. Берлянд, Т.Г. Радиационный режим зарубежной Азии / Т.Г. Берлянд // Труды ГГО. - 1971. - Вып. 287. - 3-34.

13. Берлянд, Т.Г. Суммарное солнечное излучение и его междугодовая изменчивость на континентах северного полушария / Т.Г. Берлянд, М.Д. Дворкина // Труды ГГО. - 1985. - Вып. 488. - 3-20.

14. Берлянд, Т.Г. Об ослаблении солнечной радиации облаками над континентами / Т.Г. Берлянд, Е.М. Полынская // Труды ГГО. - 1980. - Вып. 427. - 79-39.

15. Берлянд, Т.Г. Непрерывная продолжительность солнечного сияния болееб часов и устойчивая ясная погода на территории СССР / Т.Г. Берлянд, Н.И Смирнова // Труды ГГО. - 1985. - Вып. 488. - 30-42.

16. Богданов, Ю.Ю. Учет тепла в Приморском крае / Ю.Ю. Богданов, А.А. Гришан // Энергосбережение. — 2005. №2.

17. Болышев, Л.Н. Таблицы математической статистики / Л.Н. Болышев, Н.В. Смирнов. - М.: Наука, 1983. - 524 с.

18. Борисенко, М.М. Основные направления климатических исследований для целей энергетики / М.М. Борисенко // Сб. Тр. Всесоюзного совещания по прикладной климатологии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 239 — 246.

19. Боровиков, В.П. Популярное ведение в программу STATISTIKA / В.П Боровиков. - М.: КомпьютерПресс, 1998. - 267 с.

20. Брукс, К. Применение статистических методов в метеорологии / К. Брукс, Н. Карузерс. - Л.: Гидрометеоиздат, 1963. -416 с.

21. Будыко, М.И. Тепловой баланс земной поверхности / М.И. Будыко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1956.-255 с.

22. Будыко, М.И. Климат и жизнь / М.И. Будыко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971. — 471с.

23. Бусель, Н.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии / Н.А. Бусель. - Великий Новгород : НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2003.

24. Бутузов, В.А. Анализ опыта разработки и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения / В.А. Бутузов // Сборник трудов АВОК, 26 - 29 мая. - Спб., 1998.

25. Бутузов, В.А. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок в Краснодарском крае / В.А. Бутузов // Промышленная энергетика. - 1997. - №2. - 49-50.

26. Бутузов, В.А. Солнечное теплоснабжение: состояние дел и перспектива развития / В.А. Бутузов // Энергосбережение. - 2000. №2.

27. Быкова, Л.С. Об однородности рядов наблюдений за продолжительностью солнечного сияния / Л.С. Быкова // Труды ГГО. - 1987. - Вып. 515. - 124-128.

28. Валов, М.М. О точности определения интенсивности солнечной радиации при расчетах гелиоустановок / М.М. Валов, Б.Н. Горшков, Э.И. Некрасова // Гелиотехника. - 1982. - №6.

29. ВСН 52-86. Нормы проектирования. Установки солнечного горячего водоснабжения. - М.: Госгражданстрой СССР, 1988. - 16 с.

30. Вейнберг, Б.П. Желтый уголь / Б.П. Вейнберг. - Л.: Изд. КЕПС АН СССР, 1929.-64 с.

31. Вейнберг, Б.П. Опыт климатологических характеристик района для удовлетворения запросов гелиотехники / Б.П. Вейнберг, Р.Э. Соловейчик // Метеорол. вестник. - 1933. - № 1-2. - 35-38.

32. Вейнберг, В.Б. История советской гелиотехники / В.Б. Вейнберг // Гелиотехника. - 1967. - №5. - 7-19.

33. Верле, Е.К. Радиационный баланс территории Приморского края / Е.К. Верле, Г.В. Свинухов // Труды ДВНИГМИ. - 1985. - Вып.6. - 30-43.

34. Виников, К.Я. Чувствительность климата / К.Я. Виников. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 224 с.

35. Волкова, Н.Г. Температурное зонирование территории России по зимним условиям / Н.Г. Волкова // Строительная физика в XXI веке: Материалы научно-технической конференции / Под ред. И.Л. Шубина. - М.: НИИСФ РААСН, 2006. -С. 242-247.

36. Волкова, Н.Г. О связи строительства с изменением климата / Н.Г. Волкова // Проблемы управления качеством городской среды: докл. VII Междунар. научно-практической конф. - М.: Прима-Пресс, 2003. - 118-122.

37. Гальперин, Б.М. Средние значения суммарной солнечной радиации при различной облачности / Б.М. Гальперин / Труды ГГО. - 1972. - Вып. 279. - 55-58.

38. Гертис, К. Энергосбережение - мотивация создания архитектурных и конструкторских решений: перевод. / К. Гертис // Архитектура и строительство. — 2003.-№2.-С 2 9 - 3 1 .

39. Голубова, Т.А. Количественные характеристики радиационного режима / Т.А. Голубова; под ред. И.А. Гольцберг // Микроклимат СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-С. 11-37.

40. Горланов, А.С. Влияние солнечной радиации на тепловой режим мерзлотной кладки / А.С. Горланов // Сборник материалов по вопросам сезонной мерзлоты. -Владивосток, 1957.

41. Гричковская, Н.В. Особенности режима солнечного сияния на юге Приморья / Н.В. Гричковская, П.С. Коннов // Материалы научной конференции студентов и аспирантов ДВГУ 2002: Тез. докл. - Владивосток: Дальневост. гос. ун-т, 2002. - С 124-126.

42. Давыдюк, Г.Ф. О величине потока солнечной радиации на вертикальные поверхности различной ориентации в Хабаровске / Г.Ф. Давыдюк // Вопросы строительства на Дальнем Востоке: тез. докл. науч. конф. —Владивосток, 1972. — 51-53.

43. Давыдюк, Г.Ф. О величине потока солнечной радиации на различноориентированные поверхности в Хабаровске / Г.Ф. Давыдюк // Труды ДВНИГМИ. - 1974. - Вып.48. - 93-98.

44. Давыдюк, Г.Ф. Режим освещенности Приамурья / Г.Ф. Давыдюк // Вопросы географии Дальнего Востока. - 1973. - Вып. 12. — 93-102.

45. Давыдюк, Г.Ф. Распределение суммарной и рассеянной радиации, поступающей на вертикальные поверхности на территории Дальнего Востока /Г.Ф. Давыдюк // Труды ГГО. - 1980. - Вып. 427. - 94-110.

46. Давыдюк, Г.Ф. Распределение суммарной радиации и ее составляющих при безоблачном небе на территории Дальнего Востока / Г.Ф. Давыдюк, Е.Н. Лубская // Труды ДВНИГМИ. - 1977. -Вып. 59. - С . 126-133.

47. Даффи, Дж.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии / Дж.А. Даффи, У.А. Бекман. - М.: Мир, 1977. - 420 с.

48. Дубковский, В.А. Использование солнечных прудов в комбинированных энергоустановках / В.А. Дубковский, А.Е. Денисова // Экотехнол. и ресурсосбережение. - 2000. - № 2. - 11-13.

49. Дьяков, А.Ф. Состояние и перспективы развития нетрадиционной энергетики в России / А.Ф. Дьяков // Известия Академии наук. - 2002. - №4. - 13-29.

50. Емельянов, А.В. Солнечная альтернатива / А.В. Емельянов // Экология и жизнь. - 2001. - №6.- 22-23.

51. Заварина, М.В. Строительная климатология / М.В. Заварина. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 312 с.

52. Захидов, Р.А. Пропускание прямой солнечной радиации облачностью и метеоявлениями / Р.А. Захидов и др.. // Гелиотехника. - 1990. - №5. - 3-7.

53. Ивашинников, Ю.К. Физическая география Дальнего Востока / Ю.К. Ивашинников-Владивосток: Дальневост. ун-т, 1999. — 324 с.

54. Ильин, А.К. Нетрадиционная энергетика в Приморском крае: Ресурсы и технические возможности / А.К. Ильин, О.П. Ковалев.- Владивосток: ДВО РАН, 1994.-41 с.

55. Ильин, А.К. Возможности использования солнечной энергии в Приморском крае / А.К. Ильин, О.П. Ковалев // Вестник ДВО РАН. - 1992. - № 5-6. - С 63-71.

56. Ильин, А.К. О методике оценки практических ресурсов солнечной энергии / А.К. Ильин // Материалы третьей Всесоюзной конф. по энергетике океана. Часть 3. -Владивосток: ДВО РАН, 1992. - 17 - 18.

57. Ильин, А.К. О расчете солнечных водонагревателей объемного типа / А.К. Ильин // Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии в XXI столетии: Материалы международного научно-технического семинара. Сочи: РИО СГУГ и КД, 2001.-Сочи, 2001.

58. Ильин, А.К. К расчету солнечных нагревателей / А.К. Ильин, О.П. Ковалев // Нетрадиционные энергетические установки: Тез. докл. к региональному семинару. (Владивосток, 27-28 декабря 1989 г.). - Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. - 33-38.

59. Исаев, А.А. Прикладная климатология: экономические аспекты использования климатических ресурсов / А.А. Исаев. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 290 с.

60. Исаев, А.А. Статистика в метеорологии и климатологии / А.А. Исаев. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - 248 с.

61. Исаев, А.А. Экологическая климатология / А.А. Исаев. - М.: Научный мир, 2001.-458 с.

62. Исаев, А.А. Климатические ресурсы и их прикладное использование / А.А. Исаев, М.А. Петросянц. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 159 с.

63. Кадырова, А.Г. Об анализе однородности климатологических рядов облачности / А.Г. Кадырова // Труды ГГО. - 1986. - Вып. 501. - 60-65.

64. Кенисарин, М.М. Способ определения теплопроизводительности плоских солнечных коллекторов солнечной энергии / М.М. Кенисарин // Гелиотехника. -1990. -№5.-С. 25-27.

65. Кенисарин, М.М. Соотношение между диффузной и суммарной солнечной радиацией / М.М. Кенисарин, Н.П. Ткаченкова, А.И. Шафеев // Гелиотехника. -1990. - №6.-С. 3-9.

66. Кенисарин, М.М. Статистическое сравнение корреляции между солнечной радиацией и продолжительностью часов солнечного сияния / М.М. Кенисарин, Н.П. Ткаченкова, А.И. Шафеев // Гелиотехника. - 1990. - №5. - 7-11.

67. Климатология: учеб. пособие / О.А. Дроздов и др..; под ред. О.А. Дроздова, Н.В. Кобышевой. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 568 с.

68. Кобышева, Н.А. Методические указания по статистической обработке метеорологических рядов / Н.А. Кобышева, М.А. Гольберг. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-83 с.

69. Кобышева, Н.В. Методы оценки и районирования климатических ресурсов Ленинградской области / Н.В. Кобышева, О.Б. Ильина // Метеорология и гидрология. - 2001. - №9. - 17-24.

70. Кобышева, Н.В. Климатологическая обработка метеорологической информации / Н.В. Кобышева, Г.Я. Наровлянский. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -295 с.

71. Ковалев, О.П. Использование нетрадиционных источников энергии для теплоснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства / О.П. Ковалев, А.В. Волков // Труды ДВГТУ. - 2000. - Т. 127. - 109-114.

72. Ковалев, О.П. Комбинированная солнечная установка горячего водоснабжения и отопления для автономного объекта / О.П. Ковалев, А.В. Волков, В.В. Лощенков // Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: тез. докл. конф. - СПб, 2001.-С. 46-48.

73. Ковалев, О.П. Стенд для исследования солнечных коллекторов / О.П. Ковалев, А.В. Волков, В.В. Лощенков // Труды ДВГТУ. - 2004. - Вып. 136. - 230-234.

74. Ковалев, О.П. Расчет поступления солнечной энергии на территорию Приморского края / О.П. Ковалев, А.В. Волков, А.В. Коренев // Сборник ИПМТ ДВО РАН. - Владивосток, 2003. - Вып. 5.

75. Ковалев, О.П. Солнечные водонагревательные установки для отопления и горячего водоснабжения в Приморском крае / О.П. Ковалев, А.В. Волков, В.В. Лощенков // Материалы международной научно-практ. конф. «Морская экология -2002». - Владивосток: МГУ, 2002.

76. Крюков, В.Ф. Статистические критерии проверки однородности двух выборок / В.Ф. Крюков // Труды ГГИ. - 1973. - Вып. 196. - 97-123.

77. Лапин, Ю.Н. Климат и энергосберегающее жилище / Ю.Н. Лапин, A.M. Сидорин // Архитектура и строительство России. - 2002. - №1. 2-31.

78. Лицкевич, В.Л. Жилище и климат / В.Л. Лицкевич. - М.: Стройиздат, 1984. - 288 с.

79. Лоева, И.Д. Статистический анализ временных рядов / И.Д. Лоева, Л.П. Евсеева // Труды ГГО. - 1983. - Вып. 475. - 101-108.

80. Марченко, О.В. Оценка экономической и экологической эффективности солнечного теплоснабжения в России / О.В. Марченко, С В . Соломин // Теплоэнергетика, 2001. - №11. - 46-49.

81. Минц, А.А. Опыт количественной оценки природно-ресурсного потенциала районов СССР / А.А. Минц, Т.Г. Кахановская // Известия АН СССР. География. -1973.-№5. -С. 55-65.

82. Монахова, И.Г. Сегодняшний день нетрадиционной энергетики России / И.Г. Монахова // Вестн. электроэнерг. - 1999. - №4. - 95-99.

83. Нетрадиционная энергетика: По материалам доклада «Бизнес и инвестиции в области ВИЭ в России» // Экология и жизнь. - 2001. - №6.

84. Пановский, Г.А. Статистические методы в метеорологии / Г.А. Пановский, Г.В. Брайер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 209 с.

85. Паталеев, В.А. Определение угла склона, получающего максимальное количество прямой солнечной радиации / В.А. Паталеев // Труды ДВНИГМИ. — 1974.-Вып. 4 8 . - С . 99-103.

86. Пестерева, Н.М. Особенности солярного климата юга Дальнего Востока / Н.М. Пестерева, Г.Ф. Давыдюк, Н.В. Гричковская // Всемирная конференция по изменению климата (Москва, 29 сентября-3 октября 2003 г.): тез. докл. - М.: ИГКиЭ, 2003.- 429.

87. Петелина, Н.А. Некоторые результаты исследования режимных гелиоэнергетических характеристик / Н.А. Петелина // Исследования характеристик режима возобновляющихся источников энергии - воды, ветра, солнца. - Ташкент: АнУзбССР, 1963.-С. 170-197.

88. Петелина, Н.А. Опыт разработки принципов гелиотехнического кадастра на основе композиционных вероятностных оценок режимных характеристик: автореф. дис... канд. техн. наук / Н.А. Петелина. - Ташкент, 1963. - 15 с.

89. Пивоварова, З.И. Исследования радиационного режима применительно к запросам проектирования жилищ / З.И. Пивоварова // Природно - климатическое районирование и проблемы градостроения. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 53-60.

90. Пивоварова, З.И. Расчет средней по площади продолжительности солнечного сияния и суммарной солнечной радиации // Труды ГГО. — 1987. - Вып. 515. - 87-100.

91. Пивоварова, З.И. Характеристика радиационного режима на территории СССР применительно к запросам строительства / З.И. Пивоварова // Труды ГГО. - 1973. -Вып. 321.-128 с.

92. Пивоварова, З.И. Климатические характеристики солнечной радиации как источника энергии на территории СССР / З.И. Пивоварова, В.В. Стадник. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-291 с.

93. Поляк, И.И. К анализу длиннопериодных колебаний солнечной радиации / И.И. Поляк, З.И. Пивоварова, Л.В. Соколова // Труды ГГО. - 1980. - Вып. 427. - 55-65.

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

95. Проблемы "поисков энергетических носителей на рубеже 2-3 тысячелетий. - Южно-Сахалинск: Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, 2000. - 90 с.

96. Прок, А.Ю. Учет зимней солнечной радиации при теплотехническом расчете ограждений зданий / А.Ю. Прок // Ученые записки Дальневосточного университета. -1957.-Вып. 1.

97. Рабинович, М.Д. Сравнение различных методов представления климатологической информации при расчете производительности гелиосистем / М.Д. Рабинович // Гелиотехника. - 1986. - №3. - 32-45.

98. Ревелль, П. Среда нашего обитания: Кн. 3: Энергетические проблемы человечества: Перевод. / П. Ревелль, Ч. Ревелль. - М.: Мир, 1995. - 291с.

99. Рекомендации по определению климатических характеристик гелиоэнергетических ресурсов на территории СССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -30 с.

100. Рекомендации по учету местных климатических условий при выборе архитектурно- планировочных решений жилища. - М.: 1ЩИИЭП жилища, 1978. - 49 с.

101. Рекомендации по учету суточных и месячных сумм теплопоступлений от солнечной радиации на наклонные поверхности. - Владивосток: ДальНИИГМ, 1979. -106 с.

102. Рекомендации по учету суточных и месячных сумм теплопоступлений от солнечной радиации на вертикальные поверхности. — Владивосток: ДальНИИГМ, 1979.-79 с.

103. Роль возобновляемых источников энергии в энергетической стратегии России. Национальный доклад: труды Международной конф. «Бизнес и инвестиции в области возобновляемых источников энергии в России», часть 1. - М, 1999.

104. Рудаков, В.П. Учет ориентации при проектировании и строительстве жилых зданий в Приморском крае: автореф. дис... канд. техн. наук / Рудаков Виктор Поликарпович. - Владивосток, 1968.- 17 с.

105. Савин, В.К. Строительная физика: энергоперенос, энергоэффективность, энергосбережение / В.К. Савин // М.: Лазурь, 2005. - 432 с.

106. Саплин, Л.А. Экономическое обоснование использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Челябинской области Электрон, ресурс. / Л.А. Саплин. - Доступно из URL: http://aomai.ab.ru Дата обращения 11 января 2005..

107. Саушкин, Ю.Г. Экономическая климатология / Ю.Г. Саушкин // Вест. Моск. ун-та.- 1962. -№ 6.

108. Сборник задач и упражнений по общей метеорологии: учеб. пособие / И.И. Гуральник, СВ. Мамиконова, М.А. Полковников ; под ред. В.Г. Морачевского. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 317 с.

109. Семкин, Б.И. Районирование территории Приморского края для выбора рациональных вариантов ограждающих конструкций зданий / Б.И. Семкин, Г.Н. Смирнова, М.А. Столовникова // Метеорология и гидрология. - 1988. - №2. - 126-132.

110. Сивков, СИ. Методы расчета характеристик солнечной радиации / С И . Сивков. -Л. : Гидрометеоиздат, 1968. - 231 с.

111. Смирнов, СИ. Метод расчета теплопроизводительности системы солнечного горячего водоснабжения в условиях юга СССР / С И . Смирнов, Б.В. Тарнижевский, О.Ю. Чебунькова // Гелиотехника. - 1991. - №1. - 75-78.

112. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий - Москва, 1997.

113. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование - Москва, 1997.

114. СНиП 23-101-2000 Проектирование тепловой защиты зданий - Москва, 2003.

115. СНиП 23-01-99* Строительная климатология - Москва, 2003.

116. СНиП П-3-79 Строительная теплотехника - Москва, 2001.

117. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий - Москва, 2004.

118. Справочник по климату СССР. Выпуск 26. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 80 с.

119. Справочник по климату СССР. Выпуск 25. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 72 с.

120. Стад ник, В.В. Статистические характеристики суточных сумм суммарной радиации / В.В. Стадник // Труды ГГО. - 1980. - Вып. 412. - С 41-51.

121. Стадник, В.В. Типизация эмпирических распределений суточных сумм суммарной радиации по территории СССР / В.В. Стадник // Труды ГТО. — 1986. -Вып. 501.-С. 134-147.

122. Стадник, В.В. Экстремальные значения суточных сумм суммарной радиации / В.В. Стадник, А.С. Быкова // Труды ГГО. - 1983. - Вып. 475. - 61-69.

123. Стадник, В.В. Климатологическое обобщение по территории СССР асимметрии и эксцесса суточных сумм суммарной радиации /В.В. Стадник, Э.П. Иващенко // Труды ГГО. - 1986. - Вып. 501. - 122-134.

124. Строительная климатология: справочное пособие к СНиП 23-01-99*/ Под ред. чл.-кор. В.К. Савина. - М.: НИИ строительной физики РААСН, 2006.- 258 с.

125. Субботин, В.И. Энергоисточники в XXI веке / В.И. Субботин // Вестник Российской Академии Наук. - 2001. - Т. 71, № 12. - 1059-1068.

126. Тарнижевский, Б.В. Возможности применения полупроводниковых преобразователей солнечной энергии в южных районах СССР /Б.В. Тарнижевский // Теплоэнергетика. - 1961. - Вып. 3. - 7-12.

127. Тарнижевский, Б.В. Возможности применения солнечных установок в зависимости от характеристик радиационного режима: автореф. дис... канд. техн. наук / Б.В. Тарнижевский. - М., 1960. - 16 с.

128. Тарнижевский, Б.В. Определение показателей работы солнечных установок в зависимости от характеристик радиационного режима / Б.В. Тарнижевский // Теплоэнергетика. - 1960. - Вып. 2. - 18 - 26.

129. Тарнижевский, Б.В. Подбор емкости аккумуляторов для регулирования неравномерной выработки энергии солнечными установками / Б.В. Тарнижевский // Теплоэнергетика. - 1960. - Вып. 2. - 27 - 33.

130. Тарнижевский, Б.В. Состояние и перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в России / Б.В. Тарнижевский // Промышленная энергетика. - 2002. - №1. - 52-56.

131. Тарнижевский, Б.В. Учет некоторых характеристик радиационного климата, влияющих на работу солнечных установок / Б.В. Тарнижевский // Вопросы прикладной климатологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - 138-148. \

132. Тарнижевский, Б.В. Возможности гарантированной отдачи энергии при использовании солнечной радиации / Б.В. Тарнижевский, А.Н. Смирнова // Солнечные энергетические установки: сборник трудов. - 1974. - Вып. 24. - 32-44.

133. Твайделл, Дж. Возобновляемые источники энергии: Перевод. / Дж. Твайделл, А. Уэйр. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с.

134. Турулов, В.А. К вопросу о тепловой эффективности наружных ограждений гелиовоздухонагревателей многоэтажных зданий / В.А. Турулов, Б.В. Хрустов // Гелиотехника. - 1981. - №3.

135. Уланова, Е.С. Методы корреляционного и регрессионного анализа в агрометеорологии / Е.С. Уланова, В.Н. Забелин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

136. Цвид, А.А. Комплексный учет климата в строительстве на Дальнем Востоке: дис.. .докт. геогр. Наук / Андрей Аврамович Цвид. - Благовещенск, 1967. - 232 с.

137. Чижов, Ю.Г. Районирование территории Хабаровского края по приходу солнечной радиации на поверхность с оптимальным углом наклона для нетрадиционных источников теплоснабжения: отчет о НИР / ДальНИИС; рук. Ю.Г. Чижов. - Владивосток, 1988. - 83 с.

138. Чигреюс, Ю. Солнце отапливает дома / Ю. Чигреюс // Жилищное строительство. - 1984. - №6.

139. Щеголев, Д.М. Выбор схемы потребления энергии солнечной тепловой станции / Д.М. Щеголев // Теплоэнергетика. - 1960. - Вып. 2. - 43-51.

140. Щербаков, Ю.А. Поступление и отражение прямой солнечной радиации на неодинаково ориентированных склонах в разных условиях / Ю.А. Щербаков // В кн.: Влияние экспозиции на ландшафты. - Уч. Записки, № 240, Пермь, 1970. - 100 -133.

141. Щербаков, Ю.А. Вспомогательные таблицы для расчета прямой радиации на разноориентированные наклонные поверхности / Ю.А. Щербаков // В кн.: Влияние экспозиции на ландшафты. - Уч. Записки, № 240, Пермь, 1970. - 168 -205.

142. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите // Строительный вестник Приморья. - 2005. -№5/6 (36/37).

143. Ярославцев, И.Н. О колебаниях сумм теплоты от радиации солнца и неба и распределении этих радиации во времени для Ташкента / И.Н. Ярославцев // Использование солнечной энергии. - М : АН СССР, 1957. - 24 - 31.

144. Batlles, F.J. Empirical modelling of hourly direct irradiance by means of hourly global irradiance / F.J. Batlles et al. // Energy: An International Journal (Gr. Brit.). -2000. - Vol. 25, № 7. - P. 675-688.

145. Germeny opts for solar // Renewable energy world. V.9, №3. - P.2

146. Gravity systems worldwide: a question of quality and aesthetics // SUN&WIND ENERGY. - 2006. - №1. - P. 28-40.

147. Gordon, J. Solar Energy. The state of the art / J. Gordon // London: James and James (Science Publishers), 2001. - 706 p.

148. New Mexico brings in new solar promotion law // Renewable energy world. - V.9, №3.-P. 18.

149. Volkov, A.V. Potentional and use of solar energy in Primorye region (Russia) / A.V. Volkov // International Solar Energy Conference, August 6-12, 2005, Orlando, Florida. -USA, ISEC, 2005.

150. Duffie, J.A. Solar Engineering of Thermal Processes / J.A. Duffie, W.A. Beckman. - New York: John Wiley and Sons, 1980. - 762 p.

151. Helwa, N.H. Maximum collectable solar energy by different solar tracking systems / N.H. Helwa et al. // Energy Sources : Journal of Extraction, Conversion, and the Environment. - 2000. - Vol. 22, № 1. - P. 23-24.

152. Luis, R. Luminous efficacy of direct solar radiation for clear skies / R. Luis, S. Alfonso // Energy: An International Journal (Gr. Brit.). - 2000. - Vol. 25, № 8. - P. 689-701.

153. Muneer, T. Models for estimating solar radiation and illuminance from meteorological parameters / T. Muneer, M. Gul, J. Kubie // Trans. ASME. J. Sol. Energy Eng. - 2000. - Vol. 122, № 3. - P. 146-153.

154. Solar American initiative // Renewable energy world, V.9, №2. P. 12.

155. Santamourus, M. Solar thermal technologies for buildings / M. Santamourus. - 1.ondon: James and James (Science Publishers), 2003. - 240 p.

156. Solar energy in Germeny // Refocus, may/june, 2006. - P.24-30.

157. Shafiqu, R. Empirical model development and comparison with existing correlations / R. Shafiqu // Pap. ENERGEX'98: 7th International Energy Conference, Bahrain 19-21 Nov., 1998. -Bahrain, 1999. - Vol. 64, № 1-4. - P. 369-378.

158. Evans, J. Power to the people / J. Evans // Chem. Brit. - 2000. - P. 30-33.

159. Satyamurty, V.V. An equivalent mean day calculation to predict monthly average daily utilizability for flat plate collectors / V.V. Satyamurty, K. Sarath Babu, P.K. Lahiri // Trans. ASME. J. Sol. Energy Eng. - 2000. - Vol. 122, № 2. - P. 106-113.