Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии

Бутузов, Виталий Анатольевич

Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии

доктора технических наук: Бутузов, Виталий Анатольевич
город: Краснодар
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.14.08

Диссертация по энергетике на тему «Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии"

На правах рукописи

Бутузов Виталий Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Специальность: 05.14.08 «Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Тарнижевский Борис Владимирович доктор технических наук Безруких Павел Павлович доктор технических наук Томаров Григорий Валентинович

Ведущая организация: Государственное учреждение «Центр

энергосбережения и новых технологий администрации Краснодарского края»

Защита состоится 27- 2004 г. в // часов на заседании

диссертационного совета Д 222.012.01 в Открытом акционерном обществе

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «Энергетический

«Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского» по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 19

институт им. Г.М. Кржижановского»

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

Н.Ф. Васильева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Современное состояние систем теплоснабжения характеризуется расширением объёмов использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), из которых наиболее широко применяются геотермальные и солнечные. В мире эксплуатируются геотермальные системы теплоснабжения общей мощностью 16 ГВт, в том числе в России 0,9 ГВт. В то же время разведанные геотермальные ресурсы позволяют нашей стране значительно увеличить установленные мощности таких систем.

По объёмам практического применения в мире на втором месте - использование солнечной энергии для нагрева воды. Из 50 млн м2 гелиоустановок в США эксплуатируется 20 млн м2, в странах ЕС — 11,7 млн м2, а в России лишь 0,1 млн м2. При этом, условия солнечной радиации южных регионов нашей страны позволяют на порядок увеличить площади таких установок.

В России ВИЭ наиболее широко используются в Краснодарском крае. Ежегодно добывается до 10 млн. м3 геотермальной воды, эксплуатируется 50 солнечных водонагревательных установок общей площадью более 6 тыс. м2, десятки ветроагрегатов и фотоэлектрических преобразователей.

Актуальность рассматриваемой проблемы обусловлена необходимостью решения ряда важных народнохозяйственных задач: - массовое производство дешёвой и эффективн

ного коллектора (СК);

- широкомасштабное создание солнечных водонагревательных установок;

- создание эффективных геотермальных систем теплоснабжения.

Цель работы - разработка научных, методологических и технических

основ использования ВИЭ в системах теплоснабжения.

Для достижения цели в работе решены следующие задачи:

- определение основных условий и направлений совершенствования систем теплоснабжения с использованием ВИЭ, приоритетности применения их отдельных видов;

- оценка ресурсной базы термоводозаборов Краснодарского края, совершенствование методов регулирования тепловой мощности геотермальных систем теплоснабжения, разработка таких систем для крупных городов и населённых пунктов;

- определение достоверных значений интенсивности солнечной радиации для отдельных населённых пунктов на примере Краснодарского края;

- разработка и организация серийного производства новой конструкции солнечных коллекторов, имеющей оптимальное для российского рынка соотношение цены и энергетической эффективности;

- создание типовых проектов и на их основе организация массового строительства солнечных водонагревательных установок и солнечно-топливных котельных.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана методология циклического регулирования систем геотермального отопления по температурам наружного и внутреннего воздуха, применение которой обеспечивает существенную экономию теплоносителя;

- предложены методы определения себестоимости СК, его энергетической окупаемости, применение которых позволяет разработать конструкцию СК с оптимальным соотношением его цены и энергетической эффективности;

-разработана и внедрена методология создания солнечно-топливных котельных. Найдена взаимосвязь показателей эффективности работы гелиоустановок и котлов, позволяющая обосновать площадь устанавливаемых солнечных коллекторов;

-предложен и применён при проектировании принцип минимизации энергоёмкости оборудования гелиоустановок;

-разработана и апробирована методология экономического обоснования сооружения гелиоустановок в современных российских условиях;

-предложены и внедрены методы расчётов и рекомендации по проектированию солнечных водонагревательных установок.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные теоретические и методологические основы применены для решения задач повышения эффективности систем теплоснабжения с использованием

ВИЭ, в частности для Краснодарского края:

- определена ресурсная база геотермальных месторождений с общей расчётной тепловой мощностью 238 МВт и годовым потенциалом выработки тепловой энергии до 834 тыс. МВт-ч;

- разработана и построена геотермальная система теплоснабжения в посМостовском тепловой мощностью 5 МВт, в работе которой применяется циклический метод регулирования мощности;

- определена экономическая целесообразность, разработаны основные. технические решения систем геотермального теплоснабжения городов Усть-Лабинска тепловой мощностью 64 МВт и Лабинска — 60 МВт, реализация которых включена в программу Мирового банка реконструкции и развития (МБРР);

- разработана и утверждена краевой администрацией концепция развития геотермального теплоснабжения;

- для территории Краснодарского края и республики Адыгея общей площадью 83,3 тыс. км2 определены расчётные данные интенсивности суммарной солнечной радиации для 54 городов и населённых пунктов. Доказана целесообразность выделения.на данной.территории двух зон, в пределах каждой из которых указанные значения различаются не более, чем на 10 %. Для зон определены пункты-представители: города Краснодар и Геленджик, для которых в результате обработки 14-15-летних измерений получены для проектирования гелиоустановок-расчётные значения

прямой, рассеянной и суммарной интенсивности солнечной радиации на горизонтальную поверхность;

- совместно с Ковровским механическим заводом разработана и испытана и серийно выпускается конструкция солнечного коллектора, имеющая оптимальное для российского рынка соотношение стоимостных и энергетических показателей. На 1.01.2004 г. изготовлено и установлено на объектах края 2300 шт. таких СК;

- разработаны и построены типовые гелиоустановки горячего водоснабжения производительностью 0,2; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0 м3 в день, шесть солнечно-топливных котельных. Всего с 1987 по 2003 год сооружено 42 гелиоустановки общей площадью 3639 м2, выполнены проекты ещё 20 установок площадью 1900 м2;

- разработана и утверждена администрацией Краснодарского края концепция развития солнечного теплоснабжения.

Достоверность результатов исследований, теоретических и методологических обоснований, выводов и рекомендаций подтверждена совпадением результатов расчетов с данными испытаний геотермальных систем теплоснабжения, солнечных коллекторов, гелиоустановок, положительными результатами применения на практике предложенных автором рекомендаций и методов повышения эффективности систем теплоснабжения с использованием геотермальной и солнечной энергии.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке методологии циклического регулирования систем геотермального теплоснабжения;

- в руководстве, в постановке задач, непосредственном участии и анализе результатов разработки, строительства и испытаний геотермальной системы теплоснабжения в пос. Мостовском с циклическим регулированием и тепловыми насосами;

- в постановке задач, непосредственном участии и анализе результатов исследований централизованных геотермальных систем теплоснабжения городов Усть-Лабинска и Лабинска;

- в разработке методологии обработки значений интенсивности солнечной радиации для проектирования гелиоустановок и определения пунктов-представителей региона;

- в руководстве, постановке задач, непосредственном участии и анализе результатов исследований многолетних характеристик солнечной радиации на территории Краснодарского края;

- в разработке методологии проектирования гелиоустановок горячего водоснабжения и солнечно-топливных котельных;

- в руководстве, непосредственном участии в разработках принципиальных технических решений, режимов работы, проектировании, строительстве и испытаниях солнечных водонагревательных установок в Краснодарском крае производительностью до 40 м3 в день.

На защиту выносится:

- методология циклического регулирования систем геотермального отопления по температурам наружного и внутреннего воздуха;

- методология определения обоснованной себестоимости СК, его энергетической окупаемости;

-принцип минимизации энергоёмкости оборудования гелиоустановок;

-методология создания крупных солнечно-топливных котельных;

- методология обоснования экономической и энергетической целесообразности сооружения гелиоустановок.

Публикации и апробация работы. Диссертационная работа обобщает научные исследования автора за период с 1988 по 2003 г. Основные результаты диссертации были представлены на 16 международных, российских конференциях: Всесоюзное совещание «Перспективы развития и создания единой научно-технической, производственной и эксплуатационной базы Краснодарского края по использованию возобновляемых источников энергии и схемы их использования в народном хозяйстве страны» (Геленджик, 1988 г.); Всесоюзная конференция «Повышение эффективности использования топлива в народном хозяйстве» (Рига, 1990 г.); Международная конференция «Энергетика и экология» (Рига, 1991 г.); Международный семинар «Энергетика, экология, экономика» (Баку, 1991 г.); Германо-Российская конференция «Возобновляемые источники энергии, их роль в энергетической политике России и Германии» (Фрайбург, Герма-

ния, 1994 г.); Международная конференция «Энергоэкон-96» (Киев, Украина, 1996 г.); Международный конгресс по солнечной энергии 1998 г. (Любляна, Словения, 1998 г.); Международная конференция «Нетрадиционная энергетика в XXI веке» (Ялта, Украина, 2001 г.); Международный научно-технический семинар «Нетрадиционные и возобновляемые источники-энергии в XXI столетии» (Сочи,- 2001 г.); Международная школа-семинар ЮНЕСКО «Использование возобновляемых источников энергии в Черноморском регионе. Стратегия и проблемы образования» (Сочи, 2002 г.); Ш Международная конференция «Нетрадиционная энергетика в XXI веке» (Судак, Украина, 2002 г.); 3-я Международная; научно-техническая конференция «Энергообеспечение и электросбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2003 г.); Международная школа-семинар ЮНЕСКО «Образование и подготовка специалистов в области возобновляемых источников энергии: Проблемы и перспективы XXI века» (Махачкала, 2003 г.); Международный геотермальный семинар (Сочи, 2003 г.); Международная конференция «Возобновляемая энергетика 2003: состояние, проблемы, перспективы» (Санкт-Петербург, 2003 г.); Международный семинар «Проект Всемирного банка и глобального экологического фонда по развитию геотермальной энергетики в странах Европы и Центральной Азии: участие стран СНГ» (Москва, 2003 г.).

Основные результаты диссертации опубликованы в 56 печатных работах, в том числе одной монографии, защищены четырьмя патентами.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 264 источников и приложений. Работа изложена на 297 страницах текста, содержит 64 рисунка и 31 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи исследований, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрены вопросы развития систем теплоснабжения с использованием ВИЭ. В основе концепции развития существующих отечественных систем теплоснабжения - принципы государственного регулирования, максимальной централизации, комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. Новая стратегия развития энергетики России предусматривает, в том числе, расширение объёмов использования ВИЭ. В результате анализа опыта развития систем теплоснабжения в Краснодарском крае установлены основные условия их совершенствования: объективность технического и экономического состояния, инвестиционная привлекательность, дееспособность структуры управления. Приоритетность использования при этом исследована для основных видов ВИЭ: геотермальной, солнечной, ветровой, биомассы и теплового градиента моря. Наибольшую оценку перспективности применения имеет геотермальная энергия (рис. 1). На втором и третьем местах соответственно энергия

виды виэ

ЧАСТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

РАСЧЕТЫ

ДИАГРАММА ПРИОРИТЕТОВ ВИЭ

Рисунок 1.1 - Приоритеты использования ВИЭ для теплоснабжения

биомассы и солнечная энергия. Использование энергии биомассы не требует существенного изменения обычных систем теплоснабжения.

Для современного состояния геотермального теплоснабжения характерны: разрозненность исследований по определённым направлениям, противоречивость ресурсных оценок, несоответствие проектных решений и режимов эксплуатации специфике геотермального «теплоносителя. В Краснодарском крае с годовой добычей до 10 млн. м3 известны несколько оценок ресурсов термоводозаборов. При эксплуатации геотермальных систем теплоснабжения применяются традиционные методы количественного и качественного регулирования, что приводит к перерасходу тепловой энергии и нарушениям теплового режима отапливаемых зданий. При создании крупных систем централизованного теплоснабжения в условиях регионального дефицита органического топлива не предусматривается масштабное использование геотермальной энергии.

Целесообразность использования солнечной энергии в системах теплоснабжения определяется уровнем интенсивности суммарной солнечной радиации. Существующие отечественные способы представления таких данных несовершенны. Так, для Краснодарского края и республики Адыгея площадью 83,3 тыс. км2 только для городов Краснодара и Сочи имеются расчётные значения интенсивности солнечной радиации. Эти значения получены при обработке данных измерений за различные периоды и не могут быть применены для большей части городов данного регио-

на. Зарубежные компьютерные базы данных охватывают лишь западные регионы России, имеют ряд методологических недостатков.

Основным элементом для преобразования солнечной энергии в тепловую является солнечный коллектор (СК). В системах теплоснабжения наиболее широко используются плоские СК, для которых имеются апробированные методы расчёта и испытаний. На российском рынке представлены конструкции СК отечественных и зарубежных производителей, которые не получили широкого применения. Основной причиной является высокая, сравнимая со среднемировой, цена на комплектующие из цветных металлов и низкая по сравнению с зарубежной стоимость замещаемой энергии. В этих условиях установлена необходимость определения себестоимости СК, при которой коллектор при достаточно высоком КПД обеспечивает приемлемый срок окупаемости. В связи с относительно большими значениями последнего и неопределённостью динамики цен на органическое топливо экономический анализ целесообразно дополнить сопоставлением затраченной при изготовлении СК энергии и полезно полученной. На основе указанных принципов необходимо создать новую конструкцию СК и организовать её производство.

В системах теплоснабжения применяются гелиоустановки малой, большой производительности и солнечно-топливные котельные. Последние отличаются меньшими удельными стоимостями сооружения, эксплуатации. Для них характерна взаимосвязь эффективности гелиоустановок и

котлов, соотношение которых определяет основной показатель - площадь СК. Значительная материале- и энергоёмкость оборудования гелиоустановок предопределяет целесообразность нахождения энергетической окупаемости гелиоустановок. С учётом современной экономической ситуации необходима разработка принципов и методов расчётов сроков окупаемости гелиоустановок с учётом фактического уровня интенсивности солнечной радиации, КПД применяемых СК, стоимости замещаемой энергии и на их основе создание типовых проектов для широкомасштабного строительства.

Во второй главе представлены результаты исследований геотермальных систем теплоснабжения. В результате анализа характеристик 79 скважин 12 эксплуатируемых и 4 простаивающих без потребителей геотермальных месторождений Краснодарского края и республики Адыгея (дебит, температура на устье, общая минерализация, прогнозные и утверждённые запасы) при использовании существующих технологий и температурных графиков теплоснабжения, без учёта взаимного влияния скважин, установлена их суммарная расчётная тепловая мощность - 238 МВт с годовым потенциалом выработки тепловой энергии до 834 тыс. МВт-ч. Существующие системы геотермального теплоснабжения выполнены, в основном, по одноконтурной схеме с зависимым подключением систем отопления без обратной закачки отработанного теплоносителя. Такие технические решения предопределяют применение метода регулирования те-

плопроизводительности по температуре наружного воздуха пропусками: с остановом и без останова циркуляции в системах отопления. Наибольшее распространение получил метод циклического регулирования, при котором в зависимости от температуры наружного воздуха периодически прекращается подача геотермального теплоносителя от скважин с сохранением циркуляции в системах отопления. Нормируемым параметром при этом является амплитуда колебаний температуры воздуха внутри помещения, которая выражается уравнением:

(1)

пом

где - амплитуда колебаний температуры воздуха внутри помещений; коэффициент ослабления колебаний амплитуды температуры воздуха внутри помещений за счёт теплоёмкости системы отопления; - расчётная тепловая мощность системы отопления, - суммарный показатель теплопоглощения здания, - отопительный коэффициент; продолжительность циклического регулирования при цикле 24 ч. Коэффициент ослабления колебаний температуры воздуха внутри помещения определяется с учётом теплоёмкости всей системы теплоснабжения по формуле:

<} (Ус+У +УКУ<3С /кРг

№

(2)

где с - удельная теплоёмкость теплоносителя, кДж/(кг-вС); р - плотность

теплоносителя, кг/м3; п - число включений геотермального отопления в сутки, 1/сут.; V - ёмкость системы отопления представительного здания, м3; Kj - коэффициент тепловых потерь в системе геотермального теплоснабжения; Vre- ёмкость трубопроводов тепловых сетей, м3; V5-ёмкость баков-

аккумуляторов, м3; Vе - общая ёмкость систем отопления, м3; Qc- общая

расчётная тепловая мощность систем отопления зданий, Вт; к - коэффициент теплопередачи отопительных приборов, кДж/(ч-м2-0С); F — площадь отопительных приборов, м2; Zo - продолжительность цикла регулирования, ч. Из формул (1), (2) найдено уравнение для определения продолжительности циклического регулирования:

В соответствии с формулой (3) для зданий и систем отопления, применяемых в Краснодарском крае, для каждой температуры наружного воздуха определены значения продолжительности циклов работы геотермального теплоснабжения.

Метод циклического регулирования реализован при строительстве геотермальной системы теплоснабжения расчётной тепловой мощностью 5 МВт в посёлке Мостовском Краснодарского края, схема которого представлена на рисунке 2. Особенностями данной системы являются дегазация геотермального теплоносителя, применение баков вместимостью

140 м /ч, 74 "С,

тД

140 м3/ч

1 - геотермальная скважина; 3 - эжектор; 3 - бак рабочей воды; 7 - тепловой насос; 9 - сетевой насос

2 - дегазатор; 4 - насос рабочей воды; 6 - бак-аккумулятор; 8 - система отопления;

. Рисунок 2 - Схема геотермальной системы теплоснабжения в пос. Мостовском

по 300 м3 тепловых насосов расчётной мощностью 0,5 МВт. Для обеспечения нормируемой температуры воздуха внутри отапливаемых зданий, теплофизические характеристики которых существенно отличаются от представленного, разработан и защищен патентом автоматизированный тепловой пункт. В результате проведённых испытаний на Мостовской геотермальной системе теплоснабжения установлено, что данный метод регулирования позволяет на 30-35 % сократить расход геотермального теплоносителя.

В соответствии с результатами анализа ресурсной базы термоводозаборов, опыта строительства и эксплуатации разработана и утверждена администрацией Краснодарского края концепция развития геотермального теп- • лоснабжения. Первоочередными объектами для её реализации определены системы геотермального теплоснабжения городов Усть-Лабинска расчётной тепловой мощностью 64 МВт и Лабинска соответственно 60 МВт. Система геотермального теплоснабжения Усть-Лабинска (рис.3) предусматривает строительство двух кольцевых термоводозаборов, пиковой котельной, тепловых сетей со сроком окупаемости 4,5 года. Для Лабинска система геотермального теплоснабжения (рис.4) включает в себя три существующих и 9 новых скважин, она имеет срок окупаемости - 5 лет. Проекты Усть-Лабинска и Лабинска одобрены экспертами МБРР и рекомендованы к строительству.

1 - эксплуатационная скважина; 4 ■

2 - нагнетательная скважина; 5 ■

3 - центральный геотермальный тепловой пункт;

пиковая котельная; тепловой пункт

Рисунок 3 - Схема геотермального теплоснабжения г. Усть-Лабинска

1000м

Рисунок 4 - Схема геотермального теплоснабжения города Лабинска расчётной производительностью 60 МВт На основании анализа ресурсной базы геотермальных месторождений и значений интенсивности солнечной радиации проведены расчётные исследования их совместного использования. В качестве примера на рисунке 5 представлен график обеспечения ими расчётных тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения. Применение гелиоустановок в межотопительный период позволяет на 40-45% снизить годовое потребление гео-

термальной тепловой энергии.

1000 . 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 871

Число часов работы

Рисунок 5 - График тепловых нагрузок жилых зданий при использовании

геотермальной и солнечной энергии где Огтв - геотермальное отопление и горячее водоснабжение (ГВС) от скважин; - то же от тепловых насосов; Отс - пиковый догрев в котлах; Огу- солнечное ГВС;. <3^- солнечное ГВС при работе тепловых насосов.

В третьей главе представлены результаты расчётных исследований солнечной радиации на территории Краснодарского края и республики Адыгея. На основании данных 40 метеостанций совместно с институтом «Ленгидропроект» (СПб.) по методикам Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова определены месячные и годовые значения суммарной солнечной радиации для 54 городов и населённых пунктов. В ре-

зультате анализа полученных значений в данном регионе площадью 83,3 тыс. км2 выделено две зоны (рисунок 6), в пределах каждой из которых эти значения различаются не более, чем на 10 %, что сопоставимо с погрешностями обработки результатов измерений. Для них определены города-представители; Краснодар и Геленджик. На основании расчётных исследований величин интенсивности солнечной радиации для Краснодара (за 10 и 14 лет), получены расчётные значения прямой и рассеянной par диации для проектирования гелиоустановок. При этом применялся метод расчёта интегральной повторяемости отдельных градаций этих значений. В качестве примера на рисунке 7 представлены гистограммы повторяемости значений интенсивности суммарной солнечной радиации за указанные периоды наблюдений. Определены следующие значения интенсивности прямой/рассеянной радиации на горизонтальной поверхности в Краснодаре, кВтч/м2: январь - 14/22; февраль - 20/32; март- 42/49; апрель-60/61; май - 89/78; июнь -102/80; июль -109/77; август - 95/65; сентябрь - 71/48; октябрь - 41/37; ноябрь - 16/21; декабрь - 6/16; всего за год - 665/586. Аналогичные значения при обработке материалов 15-летних измерений в Геленджике составляют: январь - 16/23; февраль - 27/26; март - 45/51; апрель - 60/79; май - 89/83; июнь - 111/89; июль - 119/90; август - 108/72; сентябрь - 79/54; октябрь - 51/42; ноябрь - 22/28; декабрь - 13/20; всего за год - 737/654. Анализ полученных данных показал, что из соотношений

'Г*

- метеостанции с наблюдением за солнечной радиацией

- то же за солнечным сиянием

Рисунок 6 - Районирование территории Краснодарского края по значениям годовой интенсивности суммарной солнечной радиации на горизонтальной поверхности

интенсивностей рассеянной и суммарной солнечной радиации по формулам (4), (5), (6), (7) наименьшее среднеарифметическое отклонение обеспечивает формула (6):

=1,191-1,783Кт+0,862К? -0,324К?, (4)

0,992-1,602(и/М)-0,778(п/Н)2, (7)

где - среднемесячный дневной приход рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, кВт-ч/м2; среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, кВт-ч/м2; Кт- показатель облачности; п - среднемесячное количество часов солнечного сияния за день, ч; N - максимально возможное среднемесячное количество часов солнечного сияния, ч.

В результате расчётов по формуле (6) определены значения прямой и рассеянной радиации для 54 городов и населённых пунктов края и республики Адыгея, на основании которых ведётся проектирование и строительство солнечных водонагревательных установок.

Интенсивность суммарной солнечной радиации, кВт-ч/м2

Рисунок 7 - Гистограмма повторяемости интенсивности суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность в г. Краснодаре за июль: на первом плане за период 1977-1986 годы (серые), на втором плане - за 1977-1990 годы (белые) В четвёртой главе представлены результаты исследования конструкций солнечных коллекторов (СК). Удельная себестоимость определяется по выражению:

где Кск ~ удельная себестоимость СК, руб./ мсй КПД СК; Е - интенсивность суммарной солнечной радиации, кВт/м2; П1 - число часов работы СК в течение года, ч/год; Т - срок окупаемости СК, год; Сг - стоимость за-

мещаемой тепловой энергии, руб./кВт-ч. КПД СК выражается уравнением:

где Ря — коэффициент отвода тепла из ОС; "С - пропускательная способность прозрачного ограждения по отношению к солнечному излучению; по-глощательная способность панели СК по отношению к солнечному излучению; — полный коэффициент тепловых потерь коллектора, Вт/(м2-°С);

температура жидкости на входе в коллектор, температура окру-

жающей среды, °С.

Из формулы (8) следует, что себестоимость СК зависит от его КПД, интенсивности суммарной солнечной радиации, числа часов работы в течение года, заданного срока окупаемости и стоимости замещаемой энергии. В результате расчётных исследований для условий интенсивности солнечной радиации Краснодарского края (глава 3), стоимости замещаемой энергии, сезонной эксплуатации для горячего водоснабжения и срока окупаемости до 5 лет установлена предельная себестоимость СК -100 дол./м2. При этом в структуре его себестоимости основная составляющая - приобретение энергоёмких материалов (цветные металлы). Цена этих материалов в России сравнялась со среднемировой. В то же время стоимость замещаемой энергии в несколько раз ниже зарубежной. С учётом изложенного анализ себестоимости конструкции СК дополнен показателем энергетической окупаемости, выражаемый уравнением:

где Тэ — срок энергетической окупаемости, год; 2(тскЭск) _ сумма произведений масс и энергоёмкостей материалов СК, В результате расчётных исследований в соответствии с формулами (9) и (10) и последующих стендовых испытаний совместно с Ковровским механическим заводом трёх конструкций СК: 1) поглощающая панель (ПП) из стального листа и латунных труб, прозрачная изоляция (ПИ) из оконного стекла, тепловая изоляция (ТИ) из воздушной пергаминовой подушки; 2) такая же ПП и ПИ, ТИ из пенополиуретана; 3) ПП из алюминиевого листа и латунных труб, такая же ПИ и ТИ; установлено, что при увеличении КПД последней конструкции на 7-10 % по сравнению с остальными, её удельная энергоёмкость возросла на 57 %.

На основании полученных зависимостей (8), (10), результатов испытаний совместно с Ковровским механическим заводом разработана и выпускается конструкция СК с оптимальным соотношением для российского рынка цены и энергетической эффективности. При её изготовлении энергоёмкие материалы применяются в минимальном количестве. На 1.01.2004 г. выпущено и установлено на объектах Краснодарского края 2300 шт. таких коллекторов. На рисунке 8 представлено сопоставление удельной стоимости СК Ковровского механического завода и ведущих зарубежных производителей, а также удельной стоимости тепловой энергии, выраба-

I , I I I I Т I I I1

I I

_I I "■ I'

^4444\44444S4444V444VVVSSSS}

HERMANN Wannesysteme ZKK/H; Германия

— i i i i т—i—i—

I iij^^

Гм I i м i f

rill

ктЦ

i i i i i i i

Г-

1 1 1 1 1 1 I1

ч\ЧХЧ\ЧХЧ,ХЧХ\ХЧЧЧУ

«ш

I Г I I I I I

I I |l

Ecom Solarenergie GmbH ЕСОМ Eks 2000; Австрия Arbonia AGM210; Швейцария Solar-Diamant-System GmbH SV; Германия Solar-Energie-Technik GmbH A2F; Германия

Emst Schweizer AG, Integrierter Sonnenkollektor, Швейцария VRB/EES - International PCS 130-24/9.2; Голландия Emst Schweizer AG, Schweizer, Швейцария

Solar Energie-systeme F60; Германия AGENA SA AZUR 3; Швейцария

SOLVIS Energie-systeme F 60; Германия

Emst Schweizer AG, Schweizer Element kollek.; Швейцария HELIOAKM SUN POWER; Греция ' Huemer Solar Grossflacbenkollek, SKGK; Австрия MEA-Maschinen und Ener.GmbH MEA- К 191.0; Австрия Jacques Giordano Industries Modulsonnenkol. C2S; Франция Ruesch Solartechnik AG +AMCOR Ltd, AM2121; Швейцария BATEC Solvarme, BA 22; Дания

Solahart Welschpool Solahaxt 300J; Австралия

FOCO Ltd., IKARUS 1 S; Греция Wagner + Co. Solartechik, Euro-kollektor M 10; Германия Chromagen-Lordan, Chromagen CS-D; Израиль

KANDUTH, CrNl 1; Австрия Haumer Solar Indachkoll. SK ГОК; Австрия

Allkraft, Германия SOLARIS GmbH Solaris SB; Австрия

THERMO|SOLAR ZIAR HSL 30, HELIOSTAR 202N; Словакия

Ковровский механический завод, Россия

S v

4 u

s >s

5 t

s g

о а с

о к

о и о ч а

ч ä

о □

1S Я £ се

О С я о о. о

о §

а ы Я

Q. w S

I В 2

e 8 £

в* к « |

ЕС

и о

5 S

8 о о X

о с

0 U

S >»

о Я

(и

са ее о С Я

£ Q. U

п «

о га о

S «

S §

m tn X о о. с

Я и и о

тываемой ими при стандартных условиях за расчётный срок службы. Как следует из рисунка 8, разработанная конструкция СК имеет существенно меньшую цену и стоимость вырабатываемой тепловой энергии.

В пятой главе представлены результаты исследований и практической реализации солнечных водонагревательных установок, соотношение параметров которых при отсутствии теплового дублёра выражается уравнением:

где А - площадь СК, м2; - интенсивность суммарной солнечной

радиации за «п» часов работы в плоскости СК, кВт-ч/м2; Т1г - КПД гелиоустановки; количество нагретой гелиоустановкой воды, кг; удельная теплоёмкость воды, температуры воды на входе и выходе из гелиоустановки, °С.

Солнечные водонагревательные установки совмещённые с котельными (солнечно-топливные котельные) имеют существенно большие значения КПД и меньшие удельные стоимости монтажа и эксплуатации. Для них найдено уравнение, связывающие показатели эффективности работы гелиоустановки и котлов:

где температура воды после гелиоустановки перед догревом в котель-

0,278• Ю-3 А¿1р.77г = Сгср(12 - Г,),

(И)

0,278.10-3А|1р.7г =Огср(1'2-11)-ВдРл1[, (12)

ной, °С; В - расход топлива котельной при догреве после гелиоустановки, кг; - теплотворная способность топлива, кДж/кг; т^-КПД котельной.

Выражение (12) позволяет найти формулы для определения основных параметров солнечно-топливных котельных: площади гелиоустановки и её КПД:

А = [0Г •ср(^-11)-ВдРЛк]/.|1р.Лг '0,278-КГ3, (13)

ть = [сг -11)-ВдРЛк)/А.|1р. -0,278-10"3. (14)

На основе формул (13), (14) разработана методология проектирования и построены шесть солнечно-топливных котельных в городах Краснодарского края. В качестве примера для одной из них (в Анапе) на рисунке 9 приведён месячный график изменения теплопроизводительности, расхода нагреваемой воды и её температуры, степени замещения нагрузок. Обработка показаний тепловычислителя и результатов наладочных работ позволил определить средний КПД данной солнечно-топливной котельной равный 40-42 %, что существенно выше (на 8-10 %) КПД гелиоустановки горячего водоснабжения с такими же СК.

При сооружении гелиоустановок применяются материалы с высокой энергоёмкостью изготовления (цветные металлы). В то же время низкие значения суммарной солнечной радиации в условиях России обуславливают целесообразность сопоставления вырабатываемой гелиоустановкой за

-Расход горячей воды, м3

Температуры воды после гелиоустановки, °С Температура воды перед гелиоустановкой, °С ......Теплопроизводительность гелиоустановки. ГкалЮО

" ■ Степень замещения гелиоустановкой суммарного теплопстреблекия солнечно-топливной котельной Рисунок 9 - Месячный график работы гелиоустановки солнечно-топливной котельной в Анапе

расчётный срок тепловой энергии с энергозатратами на её изготовление. Показателем такого сопоставления является срок энергетической окупаемости, выражаемый уравнением:

где срок энергетической окупаемости, лет; произведения масс

и удельных энергоёмкостей оборудования гелиоустановки, кВт-ч/м2; удельное количество тепловой энергии, вырабатываемое гелиоустановкой за год, кВт-ч/(м2-год). Применение формулы (15) при проектировании позволяет снизить материало-, энергоёмкость и стоимость гелиоустановок.

Экономическая целесообразность сооружения солнечных водонагрева-тельных установок, в основном, определяется сроком окупаемости капитальных затрат по формуле:

где Ту — срок экономической окупаемости гелиоустановки, лет; Кп Кг - капитальные вложения в гелиоустановку и замещаемый энергоисточник, руб.; р - годовое количество выработанной тепловой энергии, кВт-ч/год.

Из формулы (16) следует, что срок окупаемости сокращается при снижении стоимости гелиоустановки, для определения которой найдено выражение:

ТНЕп^+ЕтРуУч,

(15)

Ту^-КтУСЗСт,

(16)

К =пСс 0 -0(к +к +к+к )/п(1Р+1 соз2-)-0,278-Ю'3, (17)

г г р 2 1 г ык 6 пру Г » » <1 2

I БИБЛИОТЕКА I

I С.ПгтГр5„г I

* 04 * ^

ное количество нагретой гелиоустановкой воды за день, кг, кгДсмкДсв.кпр -удельные капитальные вложения соответственно в СК, металлоконструкции, баки и прочие затраты, рубУм2; Т|г— КПД гелиоустановки; 1з,1с1 —расчётные дневные интенсивности прямой и рассеянной солнечной радиации в плоскости СК, кВт-ч/м2; Ps - коэффициент положения СК; Ь — угол наклона СК к горизонту.

С учётом формулы (17) срок экономической окупаемости гелиоустановки определяется из уравнения:

В качестве примера на рисунке 10 представлены фактические стоимостные и энергетические показатели десяти построенных в Краснодарском крае гелиоустановок горячего водоснабжения. Минимальную удельную стоимость (125 долУм2) имеет гелиоустановка в Темрюке, которая отличается наименьшим сроком энергетической окупаемости (7,5 лет). В структуре стоимости гелиоустановок (рис.11) основные затраты составляют приобретение СК (40,0-5-67,0 %). В структуре удельной энергоёмкости доля СК высока (63,0*79,6 %), а в структуре удельной материалоёмкости она составляет всего 23,8 %.

Одним из направлений сокращения стоимости сооружения гелиоустановок является использование воздушных солнечных коллекторов..

195.8

169,4

150,'

к!

в.6

4.961

9.2

161.8

% 140,8

6.6

170,7

137,2136.5

142,9

134.3

131,3

8,4

125

3.7.

184

186,8

128.9

7,7

ьа

Анапа. ^столовая_душевые прачечная ^ Новороссийск Темрюг, д/с

элаговещенская ^ Широкая балка, "Колокольчик*

6/0'Рассвет-, Анапа. Благовещенская, 6/о "Ладога" б/о "Лесная душевые поляна",

столовая

Анапа, Благовещенская, Курортный комплекс б/о "Элита" Иная", б/о "Кубаньбурга!"

В Удельная энергоемкость, МВт ч/м* В Срок экономической окупаемости, лет

ВУдельная стоимость гелиоустановки, дол/ма ПУдельная материалоемкость, кг/м'

□ Срок энергетической окупаемости, лет

Рисунок 10 - Стоимостные и энергетические показатели гелиоустановок

Металлоконструкции и трубопроводы 19,6-5-26,8 %

Стоимость

Прочее 3,5-5-5,8 %

Баки-аккумуляторы 9,6-К34,9 %

Удельная материалоемкость Солнечные коллекторы 18,3-5-23,8 %

Металлоконструкции, трубопроводы, баки-аккумуляторы 77,1-5-81,7 %

Солнечные коллекторы 40,(К67,0 %

Удельная энергоемкость

Металлоконструкции, трубопроводы, баки-аккумуляторы 20,4-5-36,9 %

Солнечные коллекторы 63,1-5-79,6 %

Рисунок 11 - Структуры стоимости, удельных материалоемкости и энергоемкости

В результате расчётных исследований установлено, что применение воздушных гелиоустановок оправдано только для отопления административных и промышленных зданий. Их использование для отопления жилых помещений даже в условиях самого южного российского города - Сочи экономически нецелесообразно. На основании результатов исследований разработан проект отопительной воздушной гелиоустановки административного здания в Будапеште (Венгрия).

В соответствии с разработанными методологическими основами проектирования в Краснодарском крае осуществлено строительство типовых гелиоустановок горячего водоснабжения производительностью 0,2; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0 м3 в день. Всего с 1987 по 2003 г. построено 42 таких установки общей площадью 3639 м2, выполнены проекты ещё 20 гелиоустановок общей площадью около 1900 м2.

ВЫВОДЫ

1. Для циклического регулирования систем геотермального отопления по температуре наружного воздуха разработана методология определения продолжительности останова с учётом заданной амплитуды изменения температуры воздуха в помещении, суммарного показателя теплопоглоще-ния зданий, тепловой аккумулирующей способности ограждающих конструкций и элементов системы теплоснабжения, применение которой позволяет на 30-35 % сократить расход геотермального теплоносителя.

2. В результате анализа характеристик 79 скважин геотермальных ме-

(порождений Краснодарского края и республики Адыгея при использовании существующих технологий теплоснабжения без учёта взаимного влияния скважин установлена их суммарная расчётная тепловая мощность -238 МВт с годовым потенциалом выработки тепловой энергии до 834 тыс. МВт-ч.

3. Разработана и реализована геотермальная система теплоснабжения в пос. Мостовском Краснодарского края с циклическим регулированием и тепловыми насосами установленной мощностью 5 МВт.

4. В результате технико-экономических исследований геотермального теплоснабжения г. Усть-Лабинска Краснодарского края расчётной тепло -вой мощностью 64 МВт обоснована целесообразность строительства двух термоводозаборов с 14 скважинами, двумя пиковыми котельными, тепличного комбината с общим годовым замещением органического топлива 18400 т.у.т. и сроком окупаемости 4,5 года.

5. Для г. Лабинска Краснодарского края на основании исследования динамики роста тепловых нагрузок, ресурсной базы геотермального месторождения, существующей системы теплоснабжения обоснована и подтверждена экспертами Мирового банка реконструкции и развития целесообразность строительства геотермальной системы теплоснабжения общей мощностью 60 МВт со сроком окупаемости 5 лет.

6. Разработана и утверждена краевой администрацией концепция развития геотермального теплоснабжения в Краснодарском крае.

7. Разработана комбинированная геотермально-солнечная установка для теплоснабжения жилищно-коммунальных объектов южных регионов страны, реализация которой позволит на 40-45 % снизить годовое потребление геотермальной тепловой энергии.

8. Определены расчётные значения интенсивности прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации на горизонтальной поверхности для 54 городов, административных центров Краснодарского края и республики Адыгея общей площадью 83,3 тыскм2. Анализ полученных значений позволил выделить на указанной территории две зоны, в пределах каждой из которых расчётные значения суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность различаются не более, чем на 10 %. Для первой зоны, включающей побережье Чёрного и Азовского море, часть равнинной территории края, пунктом представителем определён Геленджик. Для второй зоны, охватывающей предгорье, горя края и Адыгеи, большую часть равнинной территории, пунктом представителем является Краснодар. На основании анализа результатов обработки значений интенсивности суммарной солнечной радиации для Краснодара за 14 лет, Геленджика за 15 лет с применением дифференциальной функции распределения вероятности уточнены условия применения существующих справочных данных, а также получены достоверные значения для проектирования гелиоустановок во всех населённых пунктах региона.

9. Предложены методы определения экономически обоснованной себе-

стоимости солнечного коллектора, его энергетической окупаемости, на основании которых совместно с Ковровским механическим заводом разработана и производится конструкция коллектора (2300 шт.) с оптимальным для российского рынка соотношением цены и энергетической эффективности.

10. Предложен и применён в процессе проектирования принцип минимизации энергоёмкости оборудования гелиоустановок. Разработана методология экономического обоснования сооружения- гелиоустановок, применение которой позволяет на 20-30 % снизить их срок окупаемости.

11. На основании установленной взаимозависимости - эффективности работы гелиоустановок и котлов разработана методология создания солнечно-топливных котельных, в соответствии с которой построено шесть таких объектов производительностью до 40 м3 в день.

12. Предложены и внедрены методы расчётов и рекомендации по проектированию, согласно которым построены типовые гелиоустановки горячего водоснабжения производительностью от 0,2 до 10,0 м3 в день.

13. Разработана и принята краевой администрацией к реализации концепция развития солнечного теплоснабжения з Краснодарском крае.

14. В соответствии с методическими основами проектирования с 1987 по 2003 г.г. сооружено 42 гелиоустановки общей площадью 3639 м2, выполнены проекты ещё 20 установок общей площадью 1900 м2.

Основные результаты диссертация опубликованы в работах:

1. Бутузов В.А. Разработка и эксплуатация установок централизованного теплоснабжения с использованием геотермальной, солнечной энергии и тепловых насосов // Перспективы развития и создания единой научно-технической, производственной и эксплуатационной базы Краснодарского края по использованию возобновляемых источников энергии и схемы их использования в народном хозяйстве страны: Тез. докл. Всесоюз. сов., Геленджик, 10-12 октября 1988 г. -Геленджик, 1988. - С.226-227.

2. Бутузов В А. Теплоснабжение коммунальных потребителей с рациональным сочетанием традиционных и нетрадиционных источников энергии: Автореф. дис.... канд. техн. наук. -М., 1989. -24 с.

3. Бутузов В.А. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в системах теплоснабжения Краснодарского края. -Краснодар: СНИО, 1989/ -77 с.

4. Бутузов В.А. Использование солнечной и геотермальной энергии для теплоснабжения // Повышение эффективности использования топлива в народном хозяйстве: Докл. Всесоюз. конф., Рига, 10-14 апреля 1990 г. -Рига, 1990. -С.344-346.

5. Бутузов В.А. Развитие комбинированных солнечно-топливных котельных в Краснодарском крае // Пути повышения эффективности использования нетрадиционных источников энергии в жилищно-коммунальном хозяйстве РСФСР: Тез. докл. Рос. сем., Геленджик, 1-3 октября 1990 г. -Геленджик, 1990. - С.9.

6. Основные положения методики стимулирования внедрения нетрадиционных источников энергии в жилищно-коммунальном хозяйстве РСФСР на примере эксперимента в Краснодарском крае / Бутузов В.А., Прохоров В.И., Козлов С.А., Михайлов СЛ. II Пути повышения эффективности использования нетрадиционных источников энергии в жилищно-

коммунальном хозяйстве РСФСР: Тез. докл. Рос. сем., Геленджик, 1-3 октября 1990 г. - Геленджик, 1990. - С.26-28.

7. Бутузов ВА. Разработка и эксплуатация солнечно-топливных котельных / В.А.Бутузов, АН.Мацко // Промышленная энергетика. - 1991. -№1.-С.4-7.

8. Бутузов В.А. Теплоснабжение объектов с использованием нетрадиционных источников энергии // Энергетика и экология: Тез. докл. Между-нар. конф., Рига, 13-17 мая 1991 г. - Рига, 1991. - С.412-413.

9. Бутузов В.А. Теплоснабжение объектов с использованием нетрадиционных источников энергии // Энергетика, экология, экономика: Тез. докл. Междунар. конф., Баку, 20-23 августа 1991 г. - Баку, 1991. - С.13-14.

10. Механизм стимулирования внедрения нетрадиционных источников энергии в ЖКХ РФ на примере эксперимента в Краснодарском крае / ВАБутузов, В.И.Прохоров, САКозлов и др. // Новые разработки в энергетике коммунального хозяйства: Сб. научн. тр. / Акад. ком. хоз. - М., 1993. -С.55-59.

И. Бутузов В.А. Разработка, эксплуатация и экономическая целесообразность сооружения гелиоустановок // Монтажные и специальные работы в строительстве. - 1993. - № 4. - С.8-10.

12. Бутузов В А. Региональное энергосбережение с использованием возобновляемых источников энергии // Новые разработки в энергетике коммунального хозяйства: Сб. науч. тр. / Акад. ком. хоз. - М., 1993. - С.59-80.

13. Бутузов В.А Разработка, эксплуатация, экономическая целесообразность сооружения солнечно-топливных котельных // Докл. III съезда АВОК, Москва, 22-25 сентября 1993 г. - М., 1993. - С.82-92.

14. Бутузов В.А. Опыт геотермального теплоснабжения в Краснодарском крае // Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политике России и Германии: Тез. докл. науч. конф., Фрайбург, 24-26 октября 1994 г. - Фрайбург, Германия, 1994. - С.74.

15. Бутузов В.А. Использование комбинированного производства энергии и нетрадиционных источников энергии в системах теплоснабжения /

B.А.Бутузов, Л.А.Репин // Монтажные и специальные работы в строительстве. - 1995. -№ 3. - С.9-11.

16. Бутузов В.А. Новый двигатель для нетрадиционной и малой энергетики / В.А.Бутузов, Л.А.Репин // Энергокон-96: Тез. докл. Ш Междунар. конф., Киев, 24-26 апреля 1996 г. - Киев, 1996. - С.70-71.

17. Бутузов В.А. Разработка и сооружение гелиоустановок централизованного горячего водоснабжения / В АБутузов, Л.А.Репин // Энергокон-96: Тез. докл. III Междунар. конф., Киев, 24-26 апреля 1996 г. - Киев, 1996. -С.71-72.

18. Бутузов В.А. Анализ опыта разработки и эксплуатации гелиоустановок в Краснодарском крае // Промышленная энергетика. - 1997. - № 2. -

C.49-50.

19. Пат. 2078289 РФ, МКИ 6 F 24 D 3 / 08. Тепловой пункт / Фаликов

B.C., Бутузов В .А., Придня В.В., Курков В.В. // Опубл. 27.04.97.

20. Бутузов В.А. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения // Докл. IV съезда АВОК, Санкт-Петербург, 26-29 мая 1998 г. - СПб., 1998. - С.205-216.

21. Butuzov W., Repin L. Analysis of experience of projecting, exploitation and prospects of the market of solar water heating systems in the of south Russia // EuroSun-98: The theses of the report iSES Eur. Sol. Cong. 14-17 September 1998 r. -Ljubljna.-Slovenia, 1998.-Р.Ш2.41-Ш2.41-4.

22. Бутузов В.А. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения // Энергосбережение на Кубани. Сб. науч. тр. - Краснодар: Центр энергосбер. - 1999. - С.82-97.

23. Бутузов В.А. Исследования теплотехнических характеристик солнечного коллектора новой конструкции / ВАБутузов, Л.А.Репин Л.А.,

C.А.Калиниченко // Энергетика: Сб. научн. тр. - Краснодар: Кубан. гос.

технол. ун-т. - 1999. - Т.З. - Вып.1. - С.109-113.

24. Бутузов В.А. Расчётные характеристики солнечной инсоляции для условий Краснодарского края / ВА.Бутузов, Ю.М.Просёлков, А.М.Тимошенко // Энергетика: Сб. научн. тр. - Краснодар: Кубан. гос. технол. ун-т. - 1999. - Т.З. - Вып.1. - С.86-90.

25. Бутузов В.А. Перспективы развития гелиоустановок горячего водоснабжения / В.А.Бутузов, С.А.Калиниченко // Промышленная энергетика. -2000.-№6.-С.44-46.

26. Бутузов В.А. Расчёт интенсивности солнечной радиации при проектировании гелиоустановок горячего водоснабжения // Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии в XXI столетии: Докл. Междунар. сем., Сочи, 31 мая-2 июня 2001 г. - Сочи, 2001. - С.39-46.

27. Бутузов В.А. Анализ энергетических и экономических показателей гелиоустановок горячего водоснабжения // Нетрадиционная и возобновляемая энергетика в XXI столетии: Докл. Междунар. сем., Сочи, 31 мая-2 июня 2001 г. - Сочи, 2001. - С.46-60.

28. Бутузов В.А. Гелиоустановки горячего водоснабжения в России: экономические и энергетические характеристики // Нетрадиционная энергетика в XXI веке: Тез. Докл. Междунар. конф., Ялта, 17-22 сентября 2001 г. -Киев, 2001.- С. 113-114.

29. Бутузов В.А. Геотермальное теплоснабжение в России: состояние дел и перспективы развития // Нетрадиционная энергетика в XXI веке: Тез. докл. Междунар. конф., Ялта, 17-22 сентября 2001 г. - Ялта, 2001. - С.21-23.

30. Бутузов В Л. Анализ энергетических и экономических показателей гелиоустановок горячего водоснабжения // Промышленная энергетика. -2001.-№1.-С.54-61.

31. Бутузов В.А. Энергетическая и экономическая целесообразность использования биогаза канализационных очистных сооружений // Про-

мышленная энергетика. - 2002. - № 1. - С. 12-14.

32. Бутузов В.А. Использование биогаза канализационных очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. - 2002. - № 6. - С.36-38.

33. Бутузов В.А. Анализ опыта разработки и эксплуатации гелиоустановок, геотермальных систем теплоснабжения в Краснодарском крае // Использование возобновляемых источников энергии в Черноморском районе. Стратегия и проблемы образования: Докл. Междунар. школы-семинара ЮНЕСКО, Сочи, 11-15 марта 2002 г. - М., 2002. - С.48-73.

34. Бутузов В.А. Анализ геотермальных систем теплоснабжения России // Промышленная энергетика. - 2002. -№ 6. - С.53-57.

35. Бутузов В.А. Гелиоустановки горячего водоснабжения малой производительности // Промышленная энергетика. - 2002. - № 7. - С.56-58.

36. Бутузов В.А. Геотермальные ресурсы региона: комплексная оценка ресурсной базы, технология геотермального теплоснабжения, экономическая целесообразность / Нетрадиционная энергетика в XXI веке: Тез. докл. Междунар. конф., Судак, 9-15 сентября 2002 г.-Киев, 2002. - С.57-58.

37. Бутузов В.А. Системы солнечного горячего водоснабжения в южных регионах России: расчёты солнечной радиации, проектирование, монтаж, эксплуатация // Нетрадиционная энергетика в XXI веке: Тез. докл. Междунар. конф., Судак, 9-15 сентября 2002 г. - Киев, 2002. - С. 147-149.

38. Бутузов В.А. Гелиоустановки горячего водоснабжения большой производительности // Промышленная энергетика. - 2002. - № 9. - С.44-51.

39. Бутузов В.А. Гелиоустановки с воздушными солнечными коллекторами // Промышленная энергетика. - 2002. -№11.- С.46-48.

40. Бутузов В.А. Сооружение гелиоустановок в России // Монтажные и специальные работы в строительстве. - 2002. - № 12. - С.7-13.

41. Бутузов В.А. Солнечная радиация. Обработка данных измерений. Получение достоверных значений для проектирования гелиоустановок'//

Известия Академии промышленной экологии. - 2002. - № 4. - С.39-46.

42. Бутузов В А. Геотермальное теплоснабжение // Энергосбережение и водоподготовка. - 2002. - № 4. - С.9-12.

43. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение санаторного комплекса в Сочи // Промышленная энергетика: - 2002. - С.43-46.

44. Бутузов В.А. Проектирование систем солнечного горячего водоснабжения. Анализ российского рынка и нормативных документов // Промышленная энергетика. - 2003. - № 1. - С.39-45.

45. Бутузов В.А. Возобновляемые источники в системах теплоснабжения сельского и коммунального хозяйства России / Труды 3-й Междунар. науч.-техн. конф. Москва, 14-15 мая 2003 г. ГНУ ВИЭСХ «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». Часть 4 «Нетрадиционные источники энергии. Вторичные энергоресурсы. Экология». - М., 2003. -С. 18-23.

46. Бутузов В.А. Солнечные коллекторы в России и на Украине: конструкции и технические характеристики // Теплоэнергетика. - 2003. - № 1. -С.37-40.

47. Бутузов В.А. Условия и предпосылки модернизации теплоснабжения // Промышленная энергетика. - 2003. - № 7. - С.7-9.

48. Бутузов В.А. Эксплуатационная надёжность солнечных коллекторов // Промышленная энергетика. - 2003. - № 8. - С.47-52.

49. Бутузов В.А. Расчёт интенсивности солнечной радиации для проектирования систем солнечного горячего водоснабжения // Промышленная энергетика. - 2003. - № 9. - С.52-57.

50. Бутузов В.А. Системы солнечного горячего водоснабжения в южных регионах России: расчёты солнечной радиации, проектирование, монтаж, эксплуатация // Образование и подготовка специалистов в области возобновляемых источников энергии: Проблемы и перспективы XXI века: Докл. Междунар. школы-семинара ЮНЕСКО, Махачкала, 15-19 сентября

2003 г. -М., 2003. - С.170-182.

51. Бутузов В А Рациональные области применения возобновляемых источников энергии для теплоснабжения // Образование и подготовка специалистов в области возобновляемых источников энергии: Проблемы и перспективы XXI века: Докл. Междунар. школы-семинара ЮНЕСКО, Махачкала, 15-19 сентября 2003 г. - М., 2003. - С.183-191.

52. Бутузов В А. Геотермальные системы теплоснабжения: энергетический анализ, перспективы развития // Возобновляемая энергетика-2003. Состояние, проблемы, перспективы: Тез. докл. Междунар. конф., Санкт-Петербург, 4-6 ноября 2003 г. - СПб., 2003. - С.287-288.

53. Пат. 33806 РФ, МПК 7 Б 24 I 2 / 24 Прозрачная изоляция плоского солнечного коллектора / ВАБугузов, ААЛычагин // Опубл. 17.07.03.

54. Пат. 35871 РФ, МПК 5 Б 24 I 2 / 24 Корпус плоского солнечного коллектора / В А.Бутузов, ААЛычагин // Опубл. 17.07.03.

55. Пат. 35872 РФ, МПК 5 Б 24 I 2 / 24 Фокусирующий коллектор солнечной энергии / ВА.Бутузов, ААЛычагин, В.Ф.Стюхин // Опубл. 17.07.03.

56. Бутузов В А Солнечно-топливная котельная в Анапе // Промышленная энергетика. - 2004. - № 2. - С.51-53.

ü-7458

Подписано в печать 1Д,, О 3. ¡LOP Чг . Зак. № -f-f-f9 Тираж -/ОО

Лиц. ПД№10-47020 от 11.09.2000 Типография КубГТУ. 350058, Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Бутузов, Виталий Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ

ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

1.1. Масштабы и направления использования ВИЭ в системах теплоснабжения.

1.2. Геотермальное теплоснабжение.

1.2.1. Геологические и гидрогеологические факторы.

1.2.2. Экономическая и энергетическая эффективность.

1.3. Солнечная радиация. Расчетные характеристики.

1.4. Солнечные коллекторы.

1.4.1. Отечественные конструкции.

• 1.4.2. Тепловая эффективность.

1.4.3. Конструктивные элементы. Общие положения.

1.4:3.1. Прозрачная изоляция.

1.4.3.2. Поглощающая панель.

1.4.3.3. Тепловая изоляция.

1.4.3.4. Энергетическая эффективность.

1.4.4. Эксплутационная надежность. 1.4.5.Стоимостные показатели.

1.5. Солнечные водонагревательные установки.

1.5.1. Зарубежный опыт.

1.5.2. Анализ российского рынка.

1.5.3. Наладочные испытания.

1.5.4. Анализ методик экономического обоснования целесообразности строительства.

1.5.5. Методики обоснования энергетической целесообразности сооружения.

1.6. Выводы по главе 1.

Глава 2. ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ.

2.1. Ресурсы и тепловые характеристики геотермальных месторождений на примере Краснодарского края.

2.2. Регулирование производительности.

2.3. Система теплоснабжения с циклическим регулированием и тепловыми насосами.

2.4. Теплоснабжение города Усть-Лабинска.

2.5. Теплоснабжение города Лабинска.

2.6. Геотермально-солнечные системы теплоснабжения.

2.7. Выводы по главе 2.

Глава 3. ДОСТОВЕРНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

• СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГЕЛИОУСТАНОВОК.

3.1. Методы и способы обработки результатов многолетних исследований характеристик солнечной радиации.

3.2. Оптимизация способов представления расчетных значений интенсивности солнечной радиации территории региона.

3.3. Выводы по главе 3.

Глава 4. КОНСТРУКЦИИ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ.

4.1. Экономическая и энергетическая эффективность.

4.2. Удельная себестоимость.

4.3. Эксплуатационная надежность.

4.4. Производство оптимальной конструкции.

4.5. Выводы по главе 4.

Глава 5. СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ.

5.1. Проектирование гелиоустановок.

5.2. Гелиоустановки большой производительности.

5.3. Солнечно-топливные котельные.

5.4. Гелиоустановки с воздушными солнечными коллекторами.

5.5. Экономическое и энергетическое обоснование гелиоустановок.

5.6. Реализация расчетных и проектных решений гелиоустановок.

5.7. Выводы по главе 5.

Введение 2004 год, диссертация по энергетике, Бутузов, Виталий Анатольевич

Современное состояние развития систем теплоснабжения характеризуется расширением объёмов использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Из них наиболее широко применяется геотермальная и солнечная энергия. В мире эксплуатируются геотермальные системы теплоснабжения общей мощностью более 16 ГВт, в том числе в России 0,9 ГВт. Ежегодная добыча геотермальной воды в нашей стране составляет 30 млн м3. Один из экономически развитых регионов России - Краснодарский край - имеет многолетний опыт геотермального теплоснабжения. Из 40 скважин 12 месторождений ежегодно добывается до 10 млн м3 геотермальной воды с температурой 75-105 °С. Тепловая мощность геотермальных систем теплоснабжения составляет 150 МВт. В то же время разведанные геотермальные ресурсы позволяют существенно увеличить объёмы использования данного вида энергии.

По объёмам практического применения в мире на втором месте - ис 2 пользование солнечной энергии для нагрева воды. Из 50 млн м гелиоустановок

2 2 в США эксплуатируется 20 млн м , в Европе - 11,7 млн м , а в России всего 0,1 л млн м . По темпам роста рынка гелиоустановок лидирует Европа — 20 % в год. По количеству гелиоустановок на одного жителя на первом месте Кипр - 0,8 м2, затем Израиль - 0,6 м /чел., США - 0,4 м /чел. В России строительство гелиоустановок наибольшими темпами ведётся в Краснодарском крае. Там сооружены солнечные водонагревательные установки общей площадью 6000 м , анализ опыта разработки и эксплуатации которых позволяет определить дальнейшие перспективы их развития. Для проектирования эффективных гелиоустановок принципиальное значение имеют достоверные значения интенсивности суммарной солнечной радиации, однако существующие российские справочные материалы и зарубежные компьютерные базы не обеспечивают их получение для большинства регионов страны. Известные методики обработки значений солнечной радиации несовершенны. Действующие в России нормативные документы по проектированию солнечных водонагревательных установок устарели, отсутствуют их типовые решения. Существующие методы стоимостного анализа установок с использованием ВИЭ не учитывают затраты энергии на производство оборудования и материалов. Основным элементом гелиоустановок является солнечный коллектор (СК). Низкая стоимость органического топлива в России определила необходимость разработки принципов и методов оптимизации его конструкции по энергетическим, стоимостным критериям и на их основе - организации серийного производства СК.

Актуальность рассматриваемой проблемы обусловлена необходимостью решения следующих важных народнохозяйственных задач:

- массовое производство дешёвой и эффективной конструкции СК;

-широкомасштабное создание солнечных водонагревательных установок;

- создание эффективных геотермальных систем теплоснабжения.

Цель работы состоит в разработке научных, методологических и технических основ использования ВИЭ в системах теплоснабжения.

Для достижения цели в работе решены следующие задачи:

- разработка и организация серийного производства новой конструкции СК, имеющей оптимальное для российского рынка соотношение цены и энергетической эффективности;

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана методология циклического регулирования геотермального отопления по температуре наружного воздуха, применение которой обеспечивает при заданной температуре внутри зданий существенную экономию геотермального теплоносителя;

- предложены методы определения экономически обоснованной себестоимости СК, его энергетической окупаемости, применение которых позволяет разработать конструкцию с оптимальным соотношением его цены и энергетической эффективности;

- разработана и внедрена методология создания солнечно-топливных котельных. Найдена взаимосвязь показателей эффективности работы гелиоустановок и котлов, позволяющая обосновать площадь устанавливаемых солнечных коллекторов;

- предложен и применён при проектировании принцип минимизации энергоёмкости оборудования гелиоустановок;

- разработана и апробирована методология экономического обоснования сооружения гелиоустановок в современных российских условиях;

- предложены и внедрены методы расчётов и рекомендации по проектированию солнечных водонагревательных установок.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные теоретические и методологические основы применены для решения задачи повышения эффективности систем теплоснабжения с использованием ВИЭ, в частности, для Краснодарского края:

- разработана и построена геотермальная система теплоснабжения в пос.Мостовском тепловой мощностью 5 МВт, в работе которой применяется циклический метод регулирования мощности;

- определена экономическая целесообразность, разработаны основные технические решения систем централизованного теплоснабжения городов Усть-Лабинска тепловой мощностью 64 МВт и Лабинска - 60 МВт, реализация которых включена в программу Мирового банка реконструкции и развития (МБРР);

- разработана и утверждена краевой администрацией концепция развития геотермального теплоснабжения;

- для территории Краснодарского края и республики Адыгея общей площадью 83,3 тыс. км определены расчётные данные интенсивности суммарной солнечной радиации для 54 городов и населённых пунктов. Доказана целесообразность выделения на данной территории двух зон, в пределах каждой из которых указанные значения различаются не более, чем на 10 %. Для зон определены пункты-представители: города Краснодар, Геленджик, для которых в результате обработки 14-15-летних измерений получены расчётные значения прямой, рассеянной и суммарной интенсивности солнечной радиации на горизонтальную поверхность;

- совместно с Ковровским механическим заводом разработана, испытана и серийно выпускается конструкция солнечного коллектора, имеющая оптимальное для российского рынка соотношение стоимостных и энергетических показателей. На 1.01.2004 г. изготовлено и установлено на объектах края 2300 штук таких СК;

- разработаны и построены типовые гелиоустановки горячего водоснабжения производительностью 0,2; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0 м3 в день, шесть солнечно-топливных котельных. Всего с 1987 по 2003 г.г. сооружено 42 гелиоустановки общей площадью 3639 м , выполнены проекты ещё 20 установок л площадью 1900 м ;

В настоящее время результаты исследований используют следующие организации:

- комитет жилищно-эксплуатационного хозяйства администрации Краснодарского края (г. Краснодар) при эксплуатации геотермальных систем теплоснабжения и солнечно-топливных котельных;

- ЗАО «Южно-русская энергетическая компания» (г. Краснодар) для проектирования и строительства солнечных водонагревательных установок;

- ЗАО «Ковровский механический завод» (г. Ковров, Владимирская обл.) при освоении выпуска новых модификаций конструкций солнечных коллекторов.

Достоверность результатов исследований, теоретических и методологических обоснований, выводов и рекомендаций подтверждена совпадением результатов расчётов с данными испытаний геотермальных систем теплоснабжения, солнечных коллекторов, гелиоустановок, положительными результатами применения на практике предложенных автором рекомендаций и методов повышения эффективности систем теплоснабжения с использованием геотермальной и солнечной энергии.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии"

5.7. Выводы по главе 5

1. На основе разработанных методологических основ проектирования гелиоустановок горячего водоснабжения осуществлено строительство типовых установок суточной производительностью 0,2; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 10,0 м3.

2. Исследования гелиоустановок горячего водоснабжения большой производительности позволили установить необходимость выполнения режим-но-наладочных испытаний, в результате которых их КПД увеличивается на 1721 %. В отличие от зарубежных аналогов при увеличении производительности их удельная стоимость существенно не изменяется. Сопоставление значений сроков окупаемости гелиоустановок с площадью СК 96-326 м2 с аналогичными показателями при площади 22-54 м2 не выявило их уменьшения. В структуре стоимости гелиоустановок основные затраты приходятся на приобретение и монтаж солнечных коллекторов (40,0-67,0 %), при этом наибольшие значения характерны для импортных коллекторов. Применение баков-аккумуляторов из нержавеющей стали значительно увеличивает срок окупаемости гелиоустановок.

3. Солнечно-топливные котельные в отличие от гелиоустановок ГВС характеризуются большими значениями КПД и меньшей удельной стоимостью монтажа, эксплуатации. Установлена взаимозависимость эффективности работы гелиоустановок и КПД котельных.

4. Исследования показали, что применение воздушных гелиоустановок для отопления жилых зданий даже в условиях самого южного города России Сочи в ноябре, декабре, феврале и марте экономически нецелесообразно. Так, в январе гелиоустановка на кровле жилого дома средней площадью 82,2 м с четырьмя жителями может обеспечить только 2 % потребности одного человека в отоплении или 23 % - в горячей воде. Анализ перспектив применения воздушных гелиоустановок показал, что основными объектами в условиях юга России следует считать административные и промышленные здания при их работе без аккумулирования.

5. Анализ тенденций повышения стоимости органического топлива, с одной стороны, и снижения цен на оборудование с использованием ВИЭ по мере совершенствования технологий их производства, с другой, показал целесообразность определения срока энергетической окупаемости гелиоустановок при сопоставлении количества энергии, выработанной за год с энергозатратами на производство её оборудования и материалов.

6. В соответствии с методическими основами проектирования с 1987 по 2003 г.г. выполнена разработка и строительство 42 гелиоустановок горячего водоснабжения, эксплуатация которых подтвердила их расчётные характеристики. Завершено также проектирование ещё 20 гелиоустановок с общей площадью солнечных коллекторов 1903 м .

Заключение

При исследовании вопросов повышения эффективности систем теплоснабжения с использованием ВИЭ получены следующие результаты:

1. Для циклического регулирования систем геотермального отопления по температуре наружного воздуха разработана методология определения продолжительности останова с учётом заданной амплитуды изменения температуры воздуха в помещении, суммарного показателя теплопоглощения зданий, тепловой аккумулирующей способности ограждающих конструкций и элементов системы теплоснабжения, применение которой позволяет на 30-35 % сократить расход геотермального теплоносителя.

2. В результате анализа характеристик 79 скважин геотермальных месторождений Краснодарского края и республики Адыгея при использовании существующих технологий теплоснабжения без учёта взаимного влияния скважин установлена их суммарная расчётная тепловая мощность - 238 МВт с годовым потенциалом выработки тепловой энергии до 834 тыс. МВт-ч.

4. В результате технико-экономических исследований геотермального теплоснабжения г. Усть-Лабинска Краснодарского края расчётной тепловой мощностью 64 МВт обоснована целесообразность строительства двух термоводозаборов с 14 скважинами, двумя пиковыми котельными, тепличного комбината с общим годовым замещением органического топлива 18400 т.у.т. и сроком окупаемости 4,5 года.

8. Определены расчётные значения интенсивности прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации на горизонтальной поверхности для 54 городов, административных центров Краснодарского края и республики Адыгея общей площадью 83,3 тыс.км2. Анализ полученных значений позволил выделить на указанной территории две зоны, в пределах каждой из которых расчётные значения суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность различаются не более, чем на 10 %. Для первой зоны, включающей побережье Чёрного и Азовского море, часть равнинной территории края, пунктом представителем определён Геленджик. Для второй зоны, охватывающей предгорье, горя края и Адыгеи, большую часть равнинной территории, пунктом представителем является Краснодар. На основании анализа результатов обработки значений интенсивности суммарной солнечной радиации для Краснодара за 14 лет, Геленджика за 15 лет с применением дифференциальной функции распределения вероятности уточнены условия применения существующих справочных данных, а также получены достоверные значения для проектирования гелиоустановок во всех населённых пунктах региона.

9. Предложены методы определения экономически обоснованной себестоимости солнечного коллектора, его энергетической окупаемости, на основании которых совместно с Ковровским механическим заводом разработана и производится конструкция коллектора (2300 шт.) с оптимальным для российского рынка соотношением цены и энергетической эффективности

10. Предложен и применён в процессе проектирования принцип минимизации энергоёмкости оборудования гелиоустановок. Разработана методология экономического обоснования сооружения гелиоустановок, применение которой позволяет на 20-30 % снизить их срок окупаемости.

11. На основании установленной взаимозависимости эффективности работы гелиоустановок и котлов разработана методология создания солнечно-топливных котельных, в соответствии с которой построено шесть таких объектов производительностью до 40 м3 в день.

13. Разработана и принята краевой администрацией к реализации концепция развития солнечного теплоснабжения в Краснодарском крае.

14. В соответствии с методическими основами проектирования с 1987 по 2003 г.г. сооружено 42 гелиоустановки общей площадью 3639 м , выполне2 ны проекты ещё 20 установок общей площадью 1900 м .

Библиография Бутузов, Виталий Анатольевич, диссертация по теме Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

1. Бутузов В.А. Условия и предпосылки модернизации теплоснабжения // Промышленная энергетика. -2003. -№ 7. -С.7-9.

2. Бутузов В.А. Необходимые условия и предпосылки модернизации систем теплоснабжения // Теплоэнергоэффективные технологии. -2003. -№ 1. -С.25-27.

3. Твайделл Дж. Возобновляемые источники энергии / Дж.Твайделл, А.Уэйр. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -291 с.

4. Дэвис А. Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании / А. Дэвис, Р. Шуберт. -М.: Стройиздат, 1983. -186 с.

5. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии / Под ред. А.И.Гриценко. -М.: Авиаиздат, 1996. -220 с.

6. Кирюшатов А.И. Использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии в сельскохозяйственном производстве. -М.: Агропромиздат, 1991.-96 с.

7. Концепция развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России. -М.: Минэнерго РФ, 1994.-121 с.

8. Безруких П.П. Нетрадиционная возобновляемая энергетика в мире и России / ПЛ.Безруких, Д.С.Стребков // Энергетическая политика. -2001. -№3.-С. 10-14.

9. Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика в третьем тысячелетии // Энергетическая политика. -2001. -№ 3. -С.6-9.

10. Тарнижевский Б.В. Состояние и перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии // Промышленная энергетика. -2002. -№ 1. -С.52-56.

11. Елистратов В.В. Использование возобновляемых источников энергии и проблемы аккумулирования: Сб. науч. тр. / СПб. гос. технол. ун-т. СПб. -1998. -с.47-53.

12. Асланян Г.С. Финансовые аспекты расширения использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии / Г.С. Асланян, С.Д. Молодцов // Теплоэнергетика. -2001. -№ 2. -С.34-39.

13. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России / Кол. авт. -СПб.: Наука, 2002. -314 с.

14. Забарний Г.М. Енергетичний потенщал нетрадищйних джерел енергй' Ук-раТни / Г.М.Забарний, А.В.Шурчков — Кшв: 1нститут техшчно'1 теплоф!зики НАН Укра'ши, 2002. -211 с.

15. Симанков B.C. Автоматизация системных исследований в альтернативной энергетике: Автореф. дис. . д-ра техн. наук.: 05.13.01.- Краснодар, 2001. -34 с.

16. Бутузов В.А. Теплоснабжение коммунальных потребителей с рациональным сочетанием традиционных и нетрадиционных источников энергии: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.03. М., 1989. -24 с.

17. Бутузов В.А. Региональное энергосбережение с использованием возобновляемых источников энергии // Новые разработки в энергетике коммунального хозяйства: Сб. науч. тр. Акад. ком. хоз-ва. -М., 1993. -С.59-80.

18. Бутузов В.А. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в системах теплоснабжения южных регионов России // Городское хозяйство и экология. Известия жил.-ком. Акад. -М, 1995. -С.56-59.

19. Потенциальные возможности России в использовании биомассы для производства коммерческих топлив и энергии / Е.С.Панцхава, В.А.Пожарнов, Н.И.Майоров, И.И.Школа // Энергетическая политика. -2001. -№ 3. -С. 1720.

20. Бутузов В.А. Энергетическая и экономическая целесообразность использования биогаза канализационных очистных сооружений // Промышленная энергетика. -2002. -№ 1. -С. 12-14.

21. Бутузов В.А. Использование биогаза канализационных очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. -2002. -№ 6. -С.36-38.

22. Минин В.А. Перспективы применения ветроэнергетических установок для теплоснабжения потребителей Севера // Теплоэнергетика. -2003. -№ 1. -С.12-14.

23. Плотников Д.В. Перспективы использования ветроэнергетических установок в XXI веке / Д.В.Плотников, В.П.Харитонов // Энергосбережение. -2001.-№ 1. -С.21-23.

24. Толмачёв В.Н., Оценка эффективности использования ветро- и дизельге-нераторных установок в составе системы энергоснабжения автономного объекта / В.Н.Толмачёв, В.Ф.Кузнецов // Теплоэффективные технологии. -2001.-№ 4. -С.34-36.

25. Поваров О.А. Всемирный геотермальный ■ конгресс / О.А.Поваров, Г.В.Томаров // Теплоэнергетика. -2001. -№ 2 -С.74-77.

26. Использование геотермальной энергии для теплоснабжения коммунально-бытовых потребителей / Экспресс информация. -М.: МЖХХ РСФСР, 1990.- Сер. Теплоснабжение и электроснабжение. Вып. 1 (1). -19 с.

27. Карта ресурсов геотермального теплоснабжения территории СССР. Масштаб 1:10000 / Ю.Д.Дядькин, А.Б.Вайнблат, Э.И.Богуславский, И.М.Остроумова и др. Л.: ВСЕГИНГЕО, 1991. -125 с.

28. Изучение и использование глубинного тепла Земли / Академия наук СССР. Научный совет по геотермическим исследованиям. -М.: Наука, 1973. -316 с.

29. Геотермальное теплоснабжение жилых и общественных зданий и сооружений. ВСН 56-87. -М.: Стройиздат, 1989. -50 с.

30. Берман Э. Геотермальная энергия. -М.: Мир, 1979. -416 с.

31. Кремнев О.А. Технико-экономическая оценка систем геотермального теплоснабжения / Изучение и использование глубинного тепла Земли / О.А.Кремнев, ВЛ.Журавленко, А.В.Шурчков. -М.: Наука, 1973. -С.60-68.

32. Шурчков А.В. Системы автоматизированного проектирования геотермальных установок / А.В.Шурчков, В.В.Величко, Г.Л.Четверик // Нетрадиционная энергетика в XXI веке: докл. II Междунар. конф., Судак, 9-15 сентября 2002 г. -Киев. -2002. -С.71-72.

33. Локшин Б.А. Использование геотермальных вод для теплоснабжения. —М.: Стройиздат. -1974. -148 с.

34. Богуславский Э.И. Технико-экономическая оценка геотермальных систем теплоснабжения регионов центральной России // Современные проблемы нетрадиционной энергетики: докл. Междунар. конф. Санкт-Петербург, 1-2 декабря 1994 г. -СПб. 1996. -С.61-66.

35. Бутузов В.А. Геотермальное теплоснабжение: состояние дел и перспективы развития // Теплоэнергоэффективные технологии. -2001. -№ 4. -С.53-56.

36. Бутузов В.А. Анализ геотермальных систем теплоснабжения России // Промышленная энергетика. -2002. -№ 6. -С.53-57.

37. Бутузов В.А. Геотермальное теплоснабжение // Энергосбережение и водо-ь подготовка. -2002. -№ 4. -С.9-12.

38. Щербаков А.В. Критерии оценки термальных вод промышленного значения / Изучение и использование глубинного тепла Земли. -М.: Наука, 1973. -С.265-267.

39. Тепловой режим недр СССР. -М.: Недра, 1970. -224 с.

40. Матвиенко В.Н. Теплопроводность пород осадочного чехла Западного Предкавказья / В.Н.Матвиенко, Т.С.Пипа // Известия Северо-Кавказского центра высшей школы (Естественные науки). -1985. -С.21-29.

41. Котов B.C. Геотермические условия и ресурсы термальных вод Азово-Кубанского нефтегазоносного бассейна / Региональная геотермия и распространение термальных вод в СССР / В.С.Котов, В.Н.Матвиенко -М.: Наука, 1967. -С.125-130.

42. Курбанов М.К. Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья. -М.: Наука / Интерпериодика, 2001. -260 с.

43. Правила разработки месторождений теплоэнергетических вод / Всесоюз. науч.-иссл. инс. прир. газов. -М., 1985. -57 с.

44. Геотермальное теплоснабжение / А.Г.Гаджиев, Ю.И.Султанов, П.Н.Ригер. и др. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -120 с.

45. Дать оценку состояния и рекомендации по использованию фонда нефтяных и газовых скважин для добычи термальных вод в районах Северного Кавказа и Закавказья: Отчет о НИР / СевкавНИИгаз; Руководитель Ю.С.Тенишев. -№ ГР-6 922616. Ставрополь, 1980. -130 с.

46. Перспективные термоводоносные комплексы Краснодарского края и рекомендации по исследованию объектов термальных вод в параметрических и поисковых скважинах объединения «Краснодарнефтегаз»: Отчет о НИР / ВНИПИтермнефть; Краснодар, 1987. -45 с.

47. Сироткин И.Т. Рациональность транспорта геотермальных вод для теплоснабжения / И.Т.Сироткин, Ю.С.Тенишев // Теплоэнергетика. -1980. -№ 5. -С.59-60.

48. Зоколей С. Солнечная энергия и строительство. -М.: Стройиздат, 1979. -208 с.

49. Справочник по климату СССР. Часть 1. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1966. -82 с.

50. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Часть 1. Выпуск 13. Солнечная радиация и солнечное сияние. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. -724 с.

51. Климатический справочник Западной Европы. JI: Гидрометеоиздат. 1979. -215 с.

52. Quaschnink Volker. Datenbanken fur Solarstralung // Sonne, Wind und Warme. -2001. -№ 8. -S.39-41.

53. Нормы проектирования. Раздел «Установки солнечного горячего водоснабжения»: ВСН 52-86 / Госгражданстрой СССР. -М., 1987. -17 с.

54. Пивоварова З.И. Характеристика радиационного режима на территории СССР применительно к запросам строительства. JI.: Гидромеоиздат, 1973.-128 с.

55. Заварина М.В. Строительная климатология. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -312 с.

56. Дроздов О.А. Основы климатологической обработки метеорологических наблюдений. -Л.: Изд. ЛГУ, 1956. -300 с.

57. Рабинович М.Д. Сравнение различных методов представления климатической информации при расчёте производительности гелиосистем // Гелиотехника. -1986. -№ 3. -С.75-76.

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

59. Рабинович М.Д. Научно-технические основы использования солнечной энергии в системах теплоснабжения. Автореф. дис. . д-ра техн. наук: 05.14.08.-Киев. 2001.-53 с.

60. Валов М.И. Системы солнечного теплоснабжения / М.И.Валов, Б.И.Казанджан. -М.: Изд-во МЭИ, 1991.-140 с.

61. Петухов Б.В. Методы расчёта солнечных водонагревателей / Использование солнечной энергии: Сборник трудов АН СССР. -№ 1. -1957. -С.177-201.

62. Klein S.A. A method of simulation of solar processes and its application I I Solar energy. -1975. -Vol.17. -№ 1. -P.299-33.

63. Klein S.A. Calculation of flat-plate collector utilizability // Solar energy. -1978. -Vol.21. -№ 6. -P.393-402.

64. Klein S.A., Beckman W.A. A general design method for closed loop-solar energy systems // Solar energy. -1979. -Vol.22. -№ 14. -P.269-282.

65. Бутузов В.А. Теплоснабжение коммунальных потребителей с рациональным сочетанием традиционных и нетрадиционных источников энергии, дис. . канд. техн. наук: 05.23.03. -М., 1989. -137 с.

66. Бутузов В.А. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в системах теплоснабжения Краснодарского края. -Краснодар: -Союз научных обществ, 1989. -77 с.

67. Климат г. Краснодара. -JL: Гидрометеоиздат, 1987. -35 с.

68. Бекман У. Расчёт систем солнечного теплоснабжения / У.Бекман, С.Клейн, Дж.Даффи. -М.: Энергоиздат, 1982. -80 с.

69. 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.

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

71. Бутузов В.А. Расчётные характеристики солнечной инсоляции для условий Краснодарского края / В.А.Бутузов, Ю.М.Просёлков, А.М.Тимошенко // Труды КубГТУ: научный журнал. Краснодар: Изд. КубГТУ, 1999. -Т. III. Сер. Энергетика. - Вып. 1.-е. 86-90.

72. Бутузов В.А. Учёт интенсивности солнечной радиации при проектировании гелиоустановок // Теплоэнергоэффективные технологии. -2001. -№ 3. -С.24-25.

73. Бутузов В.А. Расчёт интенсивности солнечной радиации при проектировании гелиоустановок горячего водоснабжения // Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии в XXI веке: Докл. Междунар. сем., Сочи, 31 мая 2 июня 2001 г., -Сочи, 2001. -С.39-46.

74. ГОСТ Р 51594-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Термины и определения. -М.: Госстандарт России, 2000. -12 с.

75. ГОСТ 28310-89. Коллекторы солнечные. Общие технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1990. -16 с.

76. Тарнижевский Б.В. Солнечные коллекторы нового поколения // Теплоэнергетика. -1992. -№ 4. -С.23-26.

77. Безруких П.П. Нетрадиционная энергетика и перспективы её развития // Промышленная энергетика. -1994. -№ 2. -С. 19-23.

78. Рекомендации по проектированию установок солнечного горячего водоснабжения для жилых и общественных зданий. -Киев: КиевЗНИИЭП, 1987.-118 с.

79. Ферт А.Р. Повышение эффективности установок солнечного теплоснабжения. -Киев: Знание, 1991. -17 с.

80. Мышко Ю.Л. ГОСТ «Коллекторы солнечные. Общие технические условия» / Ю.Л.Мышко, С.И.Смирнов, Б.В.Тарнижевский // Гелиотехника. -1990. -№ 3. -С.86-88.

81. Тарнижевский Б.В. Проблемы повышения технического уровня солнечных коллекторов в СССР / Б.В.Тарнижевский, С.И.Смирнов, Ю.Л.Мышко: Сб. науч. тр. / МЭИ. -1990. -С.17-20.

82. Таринижевский Б.В. Солнечные коллекторы и водонагревательные установки / Б.В.Тарнижевский, И.М.Абуев, В.Н.Алексеев, В.А.Кабилов // Теплоэнергетика. -1995. -№ 6. -С.11-14.

83. Тарнижевский Б.В. Технический уровень и освоение производства солнечных коллекторов в России / Б.В.Тарнижевский, И.М.Абуев // Теплоэнергетика.-1997. -№ 4. -С.21-24.

84. ГОСТ Р 51595-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Общие технические условия. -М.: Госстандарт России, 2000. -6 с.

85. ГОСТ Р 51596-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Методы испытаний. -М.: Госстандарт России, 2000. -18 с.

86. Бутузов В.А. Солнечные коллекторы в России и на Украине: конструкции и технические характеристики // Теплоэнергетика. -2003. -№ 1. -С.37-40.

87. Ферт А.Р. Стенд-имитатор солнечной энергии для испытаний солнечных коллекторов / А.Р.Ферт, В.М.Хаванский, А.А.Шмедрик // Гелиотехника. -1989.-№ 1. -С.75-77

88. Малевский Ю.Н. Методика определения тепловых характеристик солнечных коллекторов в лабораторных условиях / Ю.Н.Малевский, Ю.Л.Мышко, С.И.Смирнов, Тарнижевский Б.В. // Гелиотехника. -1990. -№ 4. -С.50-54.

89. Berner Joachim. Testen ohne Grenzen // Sonnenenergie (BRD) 2001. Juni. -S.54-56.

90. Фрид C.E. Методы тепловых испытаний солнечных коллекторов. Препринт № 3-248. -М.: ИВТАН СССР, 1988. -56 с.

91. Фрид С.Е. Исследование эффективности солнечных коллекторов и водонагревательных установок и разработка методических основ их тепловых испытаний / Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.14.01. -М.: Изд-во ОИВТ РАН. -2002. -23 с.

92. Бутузов В.А. Исследования теплотехнических характеристик солнечного коллектора новой конструкции / В.А.Бутузов, Л.А.Репин, С.А.Калини-ченко // Труды КубГТУ: науч. Журнал. -Краснодар: Изд. КубГТУ. 1999. -T.III. Сер. «Энергетика». Вып.1. -с. 109-113.

93. Hachemi A. Theoretical and experimental study of efficiency factor, heat transfer and thermal heat loss coefficients in solar air collectors with selective and nonselective absorbers // Int. J. Energy Res. -1999. -№ 8. -S.675-682.

94. Meyer Jens-Peter. Weiter Stationar // Sonne, Wind und Warme. -2001. -№ 2. -S.16-17.

95. Смирнова А.Н. Плоские солнечные коллекторы (Анализ патентного фонда) // Гелиотехника. -1990. -№ 6. -С. 14-17.

96. Харченко Н.В. Системный подход к разработке гелиотеплонасосных сисчтем теплоснабжения. Киев, 1987. - 158 с. Деп. в Информэнерго 01.03.88. № 2639ЭН.

97. Ушакова А.Д. Разработка, создание и исследование плоских солнечных коллекторов и систем теплохладоснабжения на их основе для включения в энергобаланс южных регионов страны: дис. . д-ра техн. наук: 05.14.05. Ашхабад, 1988. -460 с.

98. Remmers Karl-Heinz. Thermischekollectoren // HLH: Heizung, Luftung / Klima, Haustechnik. -2001. -№ 3. -S.91-100.

99. Mayer Jens-Peter. Kleiner guckt in die Rohre // Sonne, Wind und Warme. -2001. -№ 8. -S.24-29. .

100. SI 579. Часть 1. Стандарт Израиля. Солнечные водонагреватели: плоские коллекторы. -Ин-т станд. -Тель-Авив. -1990. -15 с.

101. Абуев И.М. Выбор материалов для солнечных коллекторов / И.М.Абуев, Б.В.Тарнижевский // Гелиотехника. -1990. -№ 5. -С.12-17.

102. Авезов P.P. Повышение эффективности использования низкопотенциальных солнечных нагревателей в системах теплоснабжения: дис. . д-ра техн. наук: 05.14.05 -Ташкент, 1990. -523 с.

103. Мышко Ю.JI. Оптимизация толщины воздушного зазора и тыльной тепловой изоляции плоского солнечного коллектора / Ю.Л.Мышко,

104. B.В.Мойсеенко, С.И.Смирнов, С.В.Смирнов // Гелиотехника. -1991. -№ 1.1. C.15-17.

105. Попель О.С. Солнечные водонагреватели. Возможности использования в климатических условиях средней полосы России / О.С.Попель, С.Е.Фрид // Теплоэнергетика. -2001. -№ 7. -С.44-47.

106. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения / Под ред. Э.В.Сарнацкого и С.А.Чистовича. -М.: Стройиздат, 1990. -217 с.

107. Мойсеенко В.В. Численное исследование тепловых потерь солнечного коллектора при поглощении излучения прозрачным покрытием /

108. B.В.Мойсеенко, С.В.Смирнов // Гелиотехника. -1990. -№ 3. -С.7-9.

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

110. Авезов P.P. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения / Р.Р.Авезов, А.Ю.Орлов-Ташкент: Фан, 1988. -288 с.

111. Авезов P.P. Исследование теплопередачи и эффективности экрана трубчатых теплоприёмников низкотемпературных солнечных водонагревателей / Р.Р.Авезов, Н.А.Кахаров // Гелиотехника. -1979. -№ 1. -с.21-24.

112. Обобщённая методика расчёта гелиоприёмника солнечных водонагревателей / Р.Р.Авезов, Н.А.Кахаров, М.Кабарити и др. // Гелиотехника. -1987. -№ 1. -С.28-33.

113. Вардияшвили А.Б. Приближённый метод определения скорости движения теплоносителя в термосифонной установке / А.Б.Вардияшвили, А.Т.Тей-мурханов, Г.Н.Товарных//Гелиотехника. -1991. 1. -С.57-61.

114. Ванжула С.К. Экспериментальные исследования установок солнечного горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя /

115. C.К.Ванжула, М.Д.Рабинович // Гелиотехника. -1990. -№ 5. -С.56-60.

116. Андерсон Б. Солнечная энергия (Основы строительного проектирования). -М.: Стройиздат, 1982. -372 с.

117. Харченко Н.В. Критерии оценки энергетической эффективности гелиотеп-лонасосных систем теплоснабжения / Киев, инж.-стр. ин-т. Деп. в УкрНИ-ИНТИ 13.04.87. -Киев, 1987. -160 с.

118. Ферт А.Р. Регулирование гелиосистем с принудительной циркуляцией теплоносителя // Гелиотехника. -1982. -№ 6. -С.38-40.

119. Оптимизация режима гелиоустановок как средство повышения их эффективности / М.И.Валов, Е.Н.Зимин, Е.В.Поперечная, Т.В.Лазаренко // Сб. науч. тр. / Моск. энерг. ин-т. -М., 1986. -№ 117. -С.49-55.

120. Гидравлические характеристики солнечных коллекторов / М.Д.Рабинович,

121. A.Р.Ферт, С.К.Ванжула, Ю.В.Соколов // Водоснабжение и санитарная техника. -1988. -№ 12. -С. 16-19.

122. Теймурханов А.Т. Оценка общего гидравлического сопротивления элемента гелиоводонагревательной установки / А.Т.Теймурханов, А.Б.Вардиаш-вили, Г.Н.Товарных // Гелиотехника. -1986. -№ 4. -С.51-53.

123. Оптимизация толщин теплоизоляции дна корпуса низкопотенциальных солнечных установок / Н.А.Кахаров, О.Л.Швалёва, С.О.Хатамов, Е.А.Гу-нер // Гелиотехника. -1982. -№ 5. -С.80-82.

124. Ферт А.Р. Конструкции и расчёт солнечных водонагревателей / А.Р.Ферт, И.А.Щёкина // Водоснабжение и санитарная техника. -1988. -№ 4. -С.8-10.

125. Тарнижевский Б.В. Обобщённый критерий оптимизации конструкций плоских солнечных коллекторов / Б.В .Тарнижевский, Ю.Л. Мышко,

126. B.А.Мойсеенко // Гелиотехника. -1992. -№ 4. -С.7-12.

127. Тарнижевский Б.В. Системный анализ солнечного коллектора на основе обобщённого критерия / Б.В.Тарнижевский, Ю.Л.Мышко, В.В.Мойсеенко, В.В.Смирнов // Гелиотехника. -1993. -№ 1. -С.17-22.

128. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. -М.: Энергия, 1973.-219 с.

129. Авезов P.P. Эксергетический баланс и эксергетическая эффективность плоских солнечных коллекторов // Гелиотехника. -2001. -№ 1. -С.29-32.

130. Авезов P.P. Оценка эксергетических потерь при тепловом преобразовании солнечного излучения в плоских коллекторах // Гелиотехника. -2001. -№ 2. -С. 12-16.

131. Авезов P.P. Оценка эксергетических потерь, вызванных необратимостью процесса передачи тепла в лучепоглощающих панелях плоских солнечных коллекторов // Гелиотехника. -2001. -№ 3. -С.23-25.

132. Авезов P.P. Оценка энергетических потерь, обусловленных тепловыми потерями плоских солнечных коллекторов в окружающую среду // Гелиотехника. -2001.-№ 4.-С. 19-21.

133. Алексеев В.В. Энергетический анализ межотраслевых связей и энергоотдача / В.В.Алексеев,, О.А.Синюгин // Сб. научн. тр. ВНИИ сист. иссл. -М., 1993.-№3. -С.23-30.

134. Рущук В.И. Сквозные затраты топливно-энергетических ресурсов на полный цикл производства цветных металлов от добычи руды до получения товарного продукта // Промышленная энергетика. -1991. -№ 3. -С.31 -3 5.

135. Литовский Е.И. Методика оценки эффективности возобновляемых источников энергии по энергии-нетто / Е.И.Янтовский, Е.В.Лукина // Известия Академии наук СССР. Энергетика и транспорт. -1990. -№ 2. -С. 165-168.

136. Лисенко В.Г. Основные факторы энергоёмкости // Энергетика. Известия ВУЗов. -1990. -№ 3. -С.3-16.

137. Kleinbloesem Bas. A. How can wi make mare efficient use of energy? / Bas.A.Kleinbloesem, F.M.Diepstraten // Elektrizitatswirtschaft. -1992. -№ 18. -S.1213-1218.

138. Felix Dr. Langzeiterfahrungen Solarthermi: Wehrwieser fur das erfolgreiche und Bauen von Solaranlagen. Solarpraxis. Dr.Felix, A.Peuser, Karl-Heinz Remmers, Martin Schnauss. -Berlin. -2001. -450 s.

139. Schnauss Martin. Aus Fehlern gelernt // Sonnenenergie. BRD 2001. Sentenber. -S.12-14.

140. Schnauss Martin. Langzeiterfahrungen Solarhtermie // Heizung, Luftung / Klima, Haustechnik. -2001. -№ 1. -S. 17-19.

141. Бутузов В.А. Разработка и эксплуатация солнечно-топливных котельных / В.А.Бутузов, А.Н.Мацко // Промышленная энергетика. -1991. -№ 1. -С.4-7.

142. Бутузов В.А. Гелиоустановки горячего водоснабжения большой производительности // Промышленная энергетика. -2002. -№ 9. -С.44-51.

143. Абуев И.М. Выбор материалов для солнечных коллекторов / И.М.Абуев, Б.В.Тарнижевский // Гелиотехника. -1990. -№ 5. -С.12-17.

144. Бутузов В.А. Опыт проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения в Краснодарском крае // Теплоэнергоэффективные технологии. -2000. -№ 2. -С.82-96.

145. Валов М.И. Оценка стоимости коллектора для систем гелиотеплоснабже-ния и пути её снижения / М.И.Валов, В.А.Асташенко, С.Н.Зимин // Гелиотехника. -1984. -№ 3. -С.65-69.

146. Барский М.А. Технико-экономическая оценка конструкций солнечных коллекторов для систем гелиотеплоснабжения / М.А.Барский, Т.Г.Макаренкова // Энергосберегающие индустриальные системы теплоснабжения / Сб. науч. тр. ВНИГС. -Л., 1991. -С.69-73.

147. Бутузов В.А. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения // Энергосбережение на Кубани: Сб. науч. тр. Центра энергосбер.-Краснодар, 1999. -С.82-97.

148. Бутузов В.А. Экономическое обоснование сооружения гелиоустановок // Теплоэнергоэффективные технологии. -2001. -№ 1. -С.37-40.

149. Бутузов В.А. Анализ энергетических и экономических показателей гелиоустановок горячего водоснабжения // Промышленная энергетика.2001. -№ 10. -С.54-61.

150. Weise W. Come in from the cold? The solar thermal market in Europe // Renewable Energy World. -2002. -V5, -No 4. -P.91-97.

151. Steiner Peter M. Wenn die Sonne heizt und kocht // Kultur und Technik. -2000. -№ 3. -S.30-33.

152. Les energies renouvelables: la France a la trainef Interclima 2002: Salon international du genie climatigue, Paris, 5-9 fevr. 2002. Atisan elec. Electron. -2001. -№ 32. -S.6, 8.

153. Koenemann Detlev. Auf dem Wachstumspfad // Sonne, Wind und Warme. -2001.-№ 7, -S.23.

154. Dynamischer Trend bei Solaranlagen: Stand und Pespektiven // Flussiggas. -1999. -№ 6. -S.27-29.

155. Buderrus startet Solaraktion 2002 // JKZ Haustechnik. -2002. -№ 12. -S.12.

156. Gerhard S.-H. Der deutsche Solarmarkt starke Dynamik // Sonnenenergie (BRD). -Juni 2001. -S.20-21.

157. Solarwirtschaft geht in die Offensive // Sonnenenergie (BRD). -2001. -Juni. -S.31-32.

158. Genath Bernd Sonne aus der Konserve // Saniter und Heizungstechnik. -2001. -№ 10. -S.46-49.

159. Mac Cregor Kerr. A ray of sunshine in Scandinavia // Safe Energi. J. 1996-1997. -№ 111. -S.16-17.

160. Solarunterstutzte Nahwarme // Galvanotechnik. -2000. -№ 12. -S.3401-3405.

161. Meyer J.-P. Den Test bestanden // Sonne, Wind und Warme. -2002. -№ 5. -S.30-32.

162. Безруких П.П. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии // Использование возобновляемых источников энергии в Черноморском регионе. Стратегия и проблемы образования: Докл. Междунар. школа-семинар, Москва, ЮНЕСКО. -М., 2002. -С.7-22.

163. Бутузов В.А. Разработка, эксплуатация и экономическая целесообразность сооружения гелиоустановок // Монтажные и специальные работы в строительстве. -1993. -№ 4. -С.8-10.

164. Бутузов В.А. Разработка, эксплуатация, экономическая целесообразность сооружения солнечно-топливных котельных // Сб. докл. III съезда АВОК,

165. Москва, 22-25 сентября 1993 г. -М., 1993. -С.82-92.

166. Бутузов В.А. Анализ опыта разработки и эксплуатации гелиоустановок в Краснодарском крае // Промышленная энергетика. -1997. -№ 2. -С.49-50.

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

168. Бутузов В.А. Перспективы развития гелиоустановок горячего водоснабжения / В.А.Бутузов, С.А.Калиниченко // Промышленная энергетика. -2000. -№ 6. -С.44-46.

169. Бутузов В.А. Анализ опыта разработок и эксплуатации гелиоустановок в Краснодарском крае / Энергетическая эффективность. -2002. -№ 34. -с. 17-21.

170. Бутузов В.А. Анализ опыта разработки и эксплуатации гелиоустановок в Краснодарском крае // Сантехника, отопление, кондиционирование. -2002. -№ 7. -С.53-56.

171. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение санаторного комплекса в г.Сочи // Промышленная энергетика. -2002. -№ 12. -С.43-46.

172. Бутузов В.А. Сооружение гелиоустановок в России // Монтажные и специальные строительные работы в строительстве. -2002. -№ 12. -С.7-13.

173. Опыт использования НВИЭ рекреационном регионе г.Сочи / П.В.Садилов,

174. B.А.Леонов, К.А.Глазов и др. // Нетрадиционные и возобновляемые источники в XXI веке: Докл. Междунар. науч.-техн. сем., Сочи, 31 мая-2 июня 2001 г.Сочи. -2001.-С. 15-30.

175. Тарнижевский Б.В. Солнечное теплоснабжение // Энергетическое строительство. -1993. -№ 7. -С.15-19

176. Тарнижевский Б.В. Системы пассивного солнечного отопления в архитектуре и строительстве / Б.В.Тарнижевский, К.П.Чикалев // Жилищное строительство. -1994. -№ 7. -с.28-31

177. Смирнов С.И. Характеристики комбинированной системы солнечного горячего водоснабжения с плоскими и параболоцилиндрическими коллекторами / С.И.Смирнов, А.А.Валюжинич // Гелиотехника. -1987. -№ 5. -С.51-55.

178. Упрощённый метод расчёта систем солнечного теплоснабжения /

179. C.И.Смирнов, Б.В.Тарнижевский, Б.МЛевинский и др. // Водоснабжение и санитарная техника. -1984. -№ 10. -С.21-22.

180. Тарнижевский Б.В. Расчёт теплопроизводительности систем солнечного теплоснабжения зданий для южных районов СССР / Б.В.Тарнижевский, С.И.Смирнов, М.К.Даудов // Гелиотехника. -1985. -№ 5. -С.57-61.

181. Тарнижевский Б.В. Метод расчёта теплопроизводительности систем солнечного горячего водоснабжения в условиях юга России / Б.В .Тарнижевский, С.И.Смирнов, О.Ю.Чебунькова // Гелиотехника. -1991. -№ 1. -С.75-77.

182. Валюжинич А.А. Расчёт солнечных водонагревательных установок для сезонных потребителей тепловой энергии / А.А.Валюжинич, Ю.Л.Мышко, С.И.Смирнов // Гелиотехника. -1986. -№ 6. -С.22-29.

183. Методические указания по расчёту и проектированию систем солнечного теплоснабжения: РД 34.20.115-90. -М.: Минэнерго СССР, 1990. -74 с.

184. Аверьянов В.Н. и др. Альбом для проектирования установок солнечного горячего водоснабжения. СПб. -Тула. -Знание. -1991. -55 с.

185. Практика проектирования и эксплуатации систем солнечного тепло- и хладоснабжения. -Л.: Энергоатомиздат, 1987. -243 с.

186. Байрамов Р.Б. Системы солнечного теплоснабжения в энергетическом балансе южных районов страны / Р.В.Байрамов, А.Д.Ушакова. -Ашхабад: Ылым, 1987. -315 с.

187. НИР / ТбилЗНИИЭП. № ГР 01860065538. -Тбилиси. 1985. -26 с.

188. Меладзе Н.В. Опыт внедрения комплексной системы теплохладоснабже-ния курортного учреждения / Н.В.Меладзе, Т.А.Грдзелидзе // Гелиотехника.-1987. -№ 2. -С.72-75.

189. Гелиотеплоснабжение населённых мест. Выпуск 4. Обзорная информация ЦНИИЭПИО. -М.: ЦНТИ по граждан, стр. и архит.; 1984. -35 с.

190. Энергоактивные здания / Под ред. Э.В.Сарнацкого и Н.П.Селиванова. -М.: Стройиздат, 1988. -376 с.

191. Харченко Н.В. Сравнение различных методов расчёта систем солнечного теплоснабжения // Строительные материалы, изделия и санитарная техника. -1987. -№ 10. -С.67-70.

192. Никифоров В.А. Математическое моделирование и экспериментальные исследования гелиосистем теплоснабжения зданий применительно к районам юга УССР / Дис. канд. техн. наук. 05.14.05. -Киев, 1984. -С.256

193. Никифоров В.А. Математические модели для проектирования гелиосистем теплоснабжения зданий // Гелиотехника. -1987. -№ 2. -С.52-55.

194. Валов М.И. Расчёт теплопроизводительности систем гелиотеплоснабжения // Гелиотехника.-1987. -№ 2. -С.43-48.

195. Бутузов В.А. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения / Сб. докл. IV съезда АВОК 26-29 мая 1998 г. -СПб. -С.205-216.

196. Бутузов В.А. Проектирование систем солнечного горячего водоснабжения. Анализ российского опыта и нормативных документов // Промышленная энергетика. -2003. -№ 1. -С.39-45.

197. Гончаров С.В., Чернявский А.А. Перспективы использования солнечной энергии в Российской Федерации // Энергетическая политика. -2002. -№ 3. -С.7-11.

198. Оборудование нетрадиционной и малой энергетики. Справочник-каталог. -М.: ВИЭН. -2000. -75 с.

199. Рабинович М.Д. Использование солнечной энергии для теплоснабжения на Украине / М.Д.Рабинович, А.Р.Ферт // Возобновляемая энергия. -1998. -№ 3. -С. 12-15.

200. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М.: Энергоатомиз-дат, 1991. -208 с.

201. Рашидов Ю.К. Автономные гелиоустановки горячего водоснабжения модульного типа // Гелиотехника. -1989. -№ 3. -С.61, 62.

202. Рашидов Ю.К. Сезонные системы солнечного горячего водоснабжения для индивидуальных жилых домов / Гелиотехника. -1989. -№ 6. -С.64-66.

203. Бутузов В.А. Гелиоустановки горячего водоснабжения малой производительности // Промышленная энергетика. -2002. -№ 7. -С.56-58.

204. Fiirfgeld Christian, Leidig Karl. Diskussionen nicht im Keim ersticken // Sonne-nenergie (BRD). -2002. -№ 1. -S.39-40.

205. Попель O.C. Эффективность использования индивидуальных солнечных водонагревательных установок в различных регионах России и Европы / О.С.Попель, С.Е.Фрид. -Препринт № 3-467. -М.: ОИВТ РАН. -2002. -40 с.

206. Yon Marc-O.Thiem. GroBe Solaranlagen wirtschaftlich und sie rechnen sich doch // Sonnenenergie (BRD). -August/September -2001. -S.23, 24.

207. Бутузов B.A. Гелиоустановки горячего водоснабжения большой производительности: проектирование и эксплуатация // Теплоэнергоэффективные технологии. -2002. -№ 2. -С.47-53.

208. Бутузов В.А. Солнечно-топливная котельная в Анапе // Промышленная энергетика. -2004. -№ 2. -С.51-53.

209. Комбинированные солнечно-топливные установки. Обзорная информация. ЦНИИЭПИО, 1989. -49 с.

210. Насонов С.А. Использование солнечной энергии в цикле топливной котельной / С А.Насонов, Т.И.Крюкова // Гелиотеплоснабжение и утилизация тепла в гражданских зданиях. Сб.науч.тр. ТашЗНИИЭП. -Ташкент, 1983. -С.3-11.

211. Крюкова Т.И. Солнечно-топливные котельные // Гелиотехника. -1986. -№ 4. -С.57-60.

212. Стронский JI.H. Экспериментальное исследование теплоэнергетических характеристик гелиоводонагревателя динамическим методом / Л.Н.Стронский, В.Н.Шевченко, А.В.Супрун // Гелиотехника. -1986. -№ 1. -С.45-48.

213. Morrion G.L., Trand H. Correlation of solar water heater test data // Solar Energy. -№ 2. -1987. -P. 135-142.

214. Абуев И.М. Испытания солнечного коллектора // Водоснабжение и санитарная техника. -№ 10. -1994. -С.22-23.

215. Смирнов С.И. Результаты испытаний солнечной водонагревательной установки в условиях средней полосы СССР / С.И.Смирнов, Ю.М.Сигалов, Ю.Х.Мышко // Гелиотехника. -№ 5. -1980. -С.70-77.

216. Байрамов Р. Результаты испытаний усовершенствованной схемы термосифонной гелиоустановки горячего водоснабжения / Р.Байрамов, Г.Р.Назарова // Известия Академии наук Туркменской ССР. -Ашхабад, 1989. -С.83-86.

217. Насонов Е.А. Результаты испытаний гелиосистемы горячего водоснабжения четырёхэтажного жилого дома / Е.А.Насонов, Т.И.Крюкова, Р.Р.Авезов и др. // Гелиотехника. -№ 1. -1984. -С.54-60.

218. Рашидов Ю.К. Результаты исследований гелиосистемы горячего водоснабжения с высокой эксплуатационной готовностью // Гелиотеплоснаб-жение и утилизация тепла в гражданском строительстве. Сб. науч. тр. ТашЗНИИЭП. -Ташкент, 1983. -С. 11-25.

219. Ушакова А.Д. Круглогодичное испытание гелиодушевой установки с тепловым дублёром / А.Д.Ушакова, Х.А.Беглиев // Известия Академии наук Туркменской ССР. -1985. -№ 4. -С. 16-20.

220. Опыт эксплуатации системы солнечного теплоснабжения / М.С.Калашян, А.А.Айрумян, О.С.Попель, Э.Э.Шпильрайн // Промышленность Армении. -1985.-№ 1. -С.53-55.

221. Петраш В.Д. Натурные исследования гелиосистемы горячего водоснабжения девятиэтажного жилого дома / В.Д.Петраш, М.М.Кочкин // Экономия материалов и энергетических ресурсов в системах отопления и вентиляции. -Ростов-на-Дону, 1985. -С.50-55.

222. Шпильрайн Э.Э. Комбинированные системы солнечного теплоснабжения с тепловыми насосами и аккумуляторами тепла / Э.Э.Шпильрайн, А.М.Амадзиев, С.И.Вайнштейн, А.Г.Мозговой // Теплоэнергетика. -2003. -№ 1. -С. 19-22.

223. Тарнижевский Б.В. Оценка эффективности применения солнечного теплоснабжения в России // Возобновляемая энергия. -1997. -№ 1. -С.48-51.

224. Тарнижевский Б.В. Оценка эффективности применения солнечного теплоснабжения в России // Теплоэнергетика. -1996. -№ 5. -С. 17-21.

225. Тарнижевский Б.В. Эффективность пассивных систем солнечного отопления в климатических условиях России // Теплоэнергетика. -2000. -№ 1. -С.28-31.

226. Попель О.С. Экономические аспекты создания установок солнечного теплоснабжения / О.С.Попель, С.Е.Фрид, Э.Э.Шпильрайн // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1983. -№ 5. -С.147-151.

227. Рекомендации по технико-экономическому обоснованию применения нетрадиционных солнечных и солнечно-теплонасосных систем теплохладо-снабжения на гражданских и промышленных объектах / ЦНИИЭП инж. обор. -М., 1987. -54 с.

228. Методические указания по оценке экономической эффективности и расчёту экономии органического топлива при использовании нетрадиционных возобновляемых источников энергии. АН СССР. -М., 1987. -56 с.

229. Валов М.И. Условия эффективного использования систем гелиотепло-снабжения // Гелиотехника. -1984. -№ 1. -С.23-27.

230. Асташенко В.А., Валов М.И., Зимин Е.Н. Технико-экономические показатели систем гелиотеплоснабжения / Сб. науч. тр. МЭИ -М., 1983. № 619. — С.127-135.

231. Валов М.И. Оптимальное значение площади солнечных коллекторов в системах гелиотеплоснабжения//Гелиотехника. -1986. -№ 1. -С.34-39.

232. Харченко Н.В. Оптимизация гелиотопливной системы теплоснабжения / Н.В.Харченко, В.А.Никифоров // Промышленная энергетика. -1981. -№ 4. -С.103-108.

233. Петраш В.Д. Экономические параметры солнечно-топливных систем в условиях центрального теплоснабжения / В.Д.Петраш, М.М.Полунин // Гелиотехника. -1989. -№ 3. -С.53-57.

234. Schmelz Reyinal. Europas Einfluss wachst // Sonne, Wind und Warme. -2000. -№ 4. -S.46-49.

235. Розенкевич A.M. Оценка энергетической эффективности применения гелиосистем теплоснабжения зданий / А.М.Розенкевич, Ю.К.Рашидов // Гелиотехника. -1986. -№ 10. -С.71-74.

236. Гонин В.Н. Использование многокритериального подхода для оценки эффективности использования нетрадиционных источников энергии // Изв. ВУЗов. Энергетика. -1986. -№ 9. -С.57-59.

237. Бутузов В.А. Анализ энергетических и экономических показателей гелиоустановок горячего водоснабжения // Нетрадиционная энергетика и возобновляемые источники энергии в XXI веке: Докл. Междунар. сем., Сочи, 31 мая -2 июня 2001 г., Сочи 2001. -С.46-60.

238. Пат. 2078289 РФ, МКИ 6F 24 D3 / 08 Тепловой пункт / Фаликов B.C., Бутузов В .А., Придня В.В., Курков В.В. // Опубл. 27.04.97

239. Бутузов В.А. Геотермальные ресурсы Кубани: использование и перспективы развития / В.А.Бутузов, В.Х.Шетов // Топливно-энергетический комплекс Кубани. 2003. -№ 3. -С.54-55.

240. Бутузов В.А. Геотермальное теплоснабжение городов и населённых пунктов Краснодарского края / В.А.Бутузов, В.В.Чепель, В.Х.Шетов // Топливно-энергетический комплекс Кубани. 2003. -№ 4. - С.59-63.

241. Пат. 33806 РФ, МПК 7F 24 J2 / 24 Прозрачная изоляция плоского солнечного коллектора / Бутузов В.А., Лычагин А.А. // Опубл. 17.07.03

242. Пат. 35871 РФ, МПК 5F 24 J02 / 24 Корпус плоского солнечного коллектора / Бутузов В.А., Лычагин АА. // Опубл. 17.07.03284

243. УТВЕРЖДАЮ» Гешадльный директормеханического завода1. В.Ф.СТЮХИН1. Vапреля 2003 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯразработок кандидата технических наук Бутузова В.А.

244. Ведущий конструктор —^vrvr -у А.А.Лычагин

245. УТВЕРЖДАЮ ^льный директор .й механический завод»9 » мая 2003г.

246. ПРОТОКОЛ №39 научно-технического совета ОАО «Ковровский механический завод»19 мая 2003 года

247. На заседании присутствовало 25 членов НТС ОАО «КМЗ»из 27 чел. по списку Совета).

248. В своем сообщении А.А.Лычагин отметил:

249. В отработке солнечных коллекторов КМЗ В.А.Бутузов участвует более 12лет.

250. В.А.Бутузов исследовал зависимость производительности коллектора от указанных параметров при разных уровнях солнечной радиации.

251. Им установлено, что при уровнях радиации, соответствующих периоду с апреля по октябрь, указанные параметры мало влияют на производительность коллектора.

252. Кроме того, период с апреля по октябрь характеризуется отсутствием заморозков, что делает ненужным применение в качестве теплоносителя дорогостоящих нетоксичных антифризов и сложных двухконтурных систем его циркуляции.

253. На основании проведенных исследований В.А.Бутузов предложил сезонное использование коллекторов (с апреля по октябрь) с тонколистовыми (0,8 мм) стальными солнцеприемными пластинами и технологическими воздушными зазорами между ними и трубками регистра.

254. В результате достигнуто снижение стоимости и трудоемкости изготовления коллектора 3.179.000.00 СП почти в 1,5 раза.

255. Эффективность предложения подтверждается многолетней реальной эксплуатацией коллекторов в южных регионах РФ.1. Прозрачная изоляция.

256. Это позволило упростить узел, снизить число крепящих резьбовых пар с 24 до 4 и резко уменьшить количество повреждений стекла, связанных с деформациями корпуса.

257. Как правило, тыльная изоляция коллектора представляет собой слой твердой вспененной пластмассы.

258. Стоимость вспененной пластмассы существенно удорожает коллектор, а необходимость ее механической обработки, подгонки или заливки в корпус усложняет технологию изготовления коллектора, что в свою очередь еще больше повышает его стоимость.

259. Изолятор внедрен в производство и обеспечивает хорошую производительность коллектора.

260. Внедрение воздушного изолятора снизило стоимость коллектора за счет.- исключения дорогостоящих вспененных пластмасс и- исключения механической обработки и подгонки изолятора к корпусу

261. Методика оценки вводимых в коллектор изменений

262. Методика внедрена в производство и позволяет снизитьу и сократить время на отработку конструкции и технологии изготовления коллекторов

263. Предложения подтверждены результатами реальной эксплуатации коллекторов.

264. Совещание рекомендует продолжить работу над другими разработанными В А Бутузовым техническими предложениями по улучшению выпускаемой заводом гелиотехники1. Секретарь НТО ОАО «КМЗ»1. Н А Лягина1. УТВЕРЖДАЮ»

265. Директор ЗАО «Южно-русская "©йёрретическая ^шдания»1. ДА. Репин 2003г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯразработок к.т.н. В.А. Бутузова

266. Начальник производственно-технического отдела1. С.А. Калиниченко

267. ЖДАЮ» ель комитета жилищно-ного хозяйства кого края^ланов 2003 г.

268. АКТ ВНЕДРЕНИЯ разработок к.т.н. В.А.Бутузова

269. В соответствии с результатами исследований к.т.н. В.А.Бутузова выполнена проектная документация, завершено строительство и осуществляется эксплуатация солнечно-топливных котельных в Анапе по ул.Крымской и в г.Тимашевске по ул.Чапаева.

270. Заместитель председателя комитета ЖКХ Краснодарского края

271. Фото 1. Гелиоустановка издательства «Советская Кубань» в г. Краснодаре

272. Фото 2. Гелиоустановка базы отдыха «Лесная поляна» в г. Новороссийск

273. Фото 3. Гелиоустановка базы отдыха «Рассвет» в ст.Благовещенской

274. Фото 4. Гелиоустановка Локомотивного депо в г.Тихорецке

275. Фото 5. Гелиоустановка гостиницы в пос.Архипо-Осиповка в Геленджике

276. Фото 6. Гелиоустановка жилого домика базы отдыха «Рассвет» в ст.Благовещенской

277. Фото 7. Солнечно-топливная котельная в г. Анапе

Похожие работы

Энергетика
05.14.00