автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка системы управления энергокомплексом на базе гелиоустановки

Петренко Владимир Николаевич

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОМ НА БАЗЕ ГЕЛИОУСТАНОВКИ

Специальности:

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами

и производствами (промышленность) 05.14.08 - Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 ДЕК 2011

Москва-2011

005003145

Работа выполнена на кафедре «Техническая кибернетика и автоматика» Московского государственного университета инженерной экологии и на кафедре «Инженерная экология, общая и неорганическая химия» Сочинского государственного университета.

Научный руководитель:

Научный консультант: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Садилов Павел Васильевич

доктор технических наук, доцент Мокрова Наталия Владиславовна

доктор технических наук, профессор Смирнов Владимир Николаевич

доктор технических наук, профессор Виссарионов Владимир Иванович

Белгородский государственный технический университет им. В.Г. Шухова, г. Белгород

Защита состоится «22» декабря 2011 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.145.02 при Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, д. 21/4, (ауд. В-23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии.

Автореферат разослан «_»_2011 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Расширенное строительство жилых домов и объектов инфраструктуры требуют подвода значительных электроэнергетических и тепловых мощностей при существующем их дефиците. Существующие недостатки в энергоснабжении, недостаток традиционных энергоресурсов и их постоянно растущая стоимость, а также негативное воздействие от их сжигания на окружающую среду, могут быть компенсированы за счёт внедрения и массового использования в условиях субтропического климата солнечных энергетических установок на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью уменьшения дефицита тепловой энергии, снижения экологического воздействия энергоустановок в городских условиях субтропического региона, повышения эффективности теплоснабжения жилых и промышленных объектов, а также уменьшения тепловых выбросов в окружающую среду.

Рядом отечественных авторов на протяжении последних десятилетий (Амерханов P.A., Бутузов В.А., Безруких П.П., Попель О.С. и другие) были разработаны промышленные конструкции установок, использующие лучистую энергию Солнца для нагрева воды, которые используются как в южных регионах России и зарубежья, так и в широтах Москвы. Это, как правило, единичные установки, работающие на локального потребителя и не рассчитанные на совместную работу с существующими сетями традиционного теплоснабжения. Одним их важных факторов, сдерживающих применение ВИЭ, является отсутствие отработанной системы автоматики, обеспечивающей их эффективное использование в сочетании с традиционными источниками энергии. Одному из возможных вариантов решения этого вопроса на основе использования гелиоустановок горячего водоснабжения посвящена настоящая работа.

Диссертация является результатом исследований автора, которые проводились в ходе работ по заказу Федерального агентства по образованию России в период 2003 - 2007 гг., в рамках реализации Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие г. Сочи как горноклиматического курорта» (2006 - 2012 гг.).

Целью диссертационной работы является разработка системы управления теплоэнергокомплексом (ТЭК) на базе гелиоустановки, рассчитанным на совместную работу с существующими и проектируемыми сетями централизованного и местного теплоснабжения традиционного типа.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи: - разработка и практическая реализация реверсивного режима работы автоматизированной гелиоустановки совместно с централизованной теплосетью населённого пункта, обеспечивающего повышение коэффициента ассимиляции солнечной энергии с уменьшением теплового загрязнения окружающей среды;

построение системы управления ТЭК на базе гелиоустановки и разработка алгоритма её работы с учётом сезонных, суточных изменений параметров солнечного сияния и тепловых нагрузок, а также технологических особенностей существующих теплосетей;

- исследование экологических и технико-экономических факторов, влияющих на эффективность работы гелиоустановки в городских условиях;

- проведение расчётно-теоретических и экспериментальных исследований по моделированию компонентов технологических режимов управления гелиоустановкой;

- реализация двухуровневой системы управления ТЭК на базе гелиоустановки;

- методика экспериментальных исследований микропроцессорного управления реверсивным режимом теплообмена теплоэнергокомплекса с блоком компьютерной накопления и обработки статистической информации.

Методы исследования основаны на положениях теории моделирования и идентификации систем, статистическом анализе экспериментальных данных, положениях опытно-теоретического метода испытания систем автоматизации, общих закономерностях расчетов параметров и режимов энергетических комплексов на основе ВИЭ.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается применением современных методов исследования с использованием аналитических подходов и аналого-цифровых компьютеризованных систем измерений контролируемых параметров, корреляцией расчётных и экспериментальных данных.

Научная новизна состоит в структурном синтезе четырехконтурной системы управления гелиоустановкой и обеспечении её реверсивной работы в составе действующей системы городского водоснабжения, основными моментами реализации новизны являются:

- алгоритм совместной эксплуатации существующей системы теплоснабжения жилых и промышленных объектов, построенный на основе анализа особенностей теплового режима гелиоустановок;

- автоматизированный реверсный режим совместной работы ТЭК на базе гелиоустановки с сетями централизованного и местного теплоснабжения традиционного типа;

четырёхконтурная схема управления передачей тепла, обеспечивающая повышение эффективности работы гелиоустановки совместно с теплосетью;

- экспериментальный теплоэнергокомплекс на базе гелиоустановки с блоком компьютерной обработки статистической информации, реализующий предложенный реверсивный режим теплообмена;

- методика экспериментальных исследований факторов, влияющих на технико-экономические параметры эксплуатации установки.

Практическая ценность исследования:

- синтезирован опытно-промышленный автоматизированный теплоэнергокомплекс горячего водоснабжения на базе гелиоустановки, сопряжённый с существующей городской теплосетью через теплообменник, схема подключения которого обеспечивает реверсивный режим работы;

- разработана и внедрена в опытно-промышленную эксплуатацию система автоматического микропроцессорного управления с блоком компьютерной обработки информации, позволяющая выполнять комплекс научных исследований установок аналогичного типа;

внедрена система управления, позволяющая снизить годовое потребление тепла от традиционных источников на 60 %, предотвратить вредные и тепловые выбросы в окружающую среду, повысить надёжность и безаварийность работы ТЭК в целом, а также энергоснабжения объекта управления;

предложена схема реверсивного теплообмена, обеспечивающая повышение экономической эффективности работы солнечной коллекторной установки горячего водоснабжения (СКУ ГВС) за счёт снижения стоимости вырабатываемой тепловой энергии;

- исследовано влияние сезонных, суточных и погодных колебаний количества солнечной энергии и смога на эффективность работы систем управления гелиоустановкой.

Практическая ценность подтверждена внедрением разработанных системы управления и алгоритмов при проектировании и внедрении промышленного ТЭК горячего водоснабжения на базе гелиоустановки для двух учебных корпусов Сочинского государственного университета (СГУ); спортзала Белгородского государственного технического университета им. В.Г. Шухова (БГТУ). Результаты работы могут быть использованы для проектирования и внедрения гелиотехнических энергетических систем. Основные результаты работы используются в учебном процессе СГУ и БГТУ им. В.Г. Шухова. Получено Свидетельство о государственной регистрации программы управления технологическим процессором.

Положения, выносимые на защиту:

четырехконтурная схема реверсивной параллельной работы системы горячего водоснабжения нового поколения с городской теплосетью в условиях субтропиков для диверсификации теплоснабжения;

система автоматизированного управления ТЭК, позволяющая реализовать исследование установок аналогичного типа на базе сгагостической информации;

- теоретическое обоснование и алгоритм микропроцессорного управления технологическими процессами при реверсивной параллельной работе с теплосетью;

результаты экспериментальных исследований гелиоустановки по оценке энергетической безопасности в условиях реверсивной работы с теплосетью;

результаты инструментального исследования плотности годовой солнечной радиации с учётом реального широтного наклона плоских солнечных коллекторов (43 °) в ресурсе (зима, весна, лето, осень) в условиях субтропиков;

- способ измерения интегральной плотности экранирующего действия смога, влияющего на эффективность работы гелиоустановки в условиях городской среды.

Апробация результатов исследования

Основные положения диссертационной работы докладывались на международном семинаре ЮНЕСКО в рамках работы BSTN «Культурное наследие, туризм и устойчивое развитие стран Черноморского бассейна» (Сочи, 2004), на Международном научно-практическом семинаре «Энергосбережение и возобновляемая энергетика - 2005», (Сочи, 2005); представлены и отмечены дипломом на выставке Всероссийского форума «Образовательная среда - 2005» (Мо-

сква, ВВЦ); обсуждены на 6-й Международной научно-практической конференции «Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма» (Сочи, 2006); 4-й и 5-й Международных научно-практических конференциях «Строительство в прибрежных курортных регионах» (Сочи, 2006, 2008); 1-й Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Студенческие научные исследования в сфере туризма» (Сочи, 2007); заседании «Круглого стола» Всероссийского экономического форума «Кубань-2007»; Международных научно-практических конференциях «Устойчивое развитие городов и новации жипищно-коммунапьного комплекса» (Москва, 2007) и «Энергосбережение и внедрение ресурсосберегающих технологий» (Сочи, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ в научных журналах и сборниках трудов, материалах Международных и Всероссийских конференций, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК. Автором предложены четырехконтурная схема и алгоритм управления реверсивным режимом теплообмена гелиоустановки с теплосетью. Доля автора в публикациях определяется в 50 - 100 %.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 125 наименований, что составляет 117 страниц машинописного текста, а также приложения; содержит 58 рисунков и 6 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, отражены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены основные защищаемые положения.

В первой главе диссертации приведен аналитический обзор воздействия традиционных видов энергии на окружающую среду и экологию региона. Отмечено, что реализация ФЦП в г. Сочи с учётом коммерческого строительства и требований МОК приведёт к увеличению электропотребления в 2,5 раза (с 400 МВт до 1043 МВт), теплоснабжения в 1,2 раза (с 1662 до 1976 тыс. Гкал/год). Покрытие этих нагрузок только за счёт сжигания органического топлива приведёт к значительному увеличению вредных выбросов в окружающую среду, сооружение только Адлерской и Кудепстинской ТЭС мощностью по 360 МВт увеличит выбросы от стационарных источников по окислам азота в 2 раза. В этих условиях использование ВИЭ совместно с традиционными источниками энергии содействует диверсификации энергоснабжения, повышению надёжности энергетических систем и их экологической чистоте. В первую очередь это касается использования солнечной энергии как наиболее доступной.

Анализ сравнительных характеристик типовых схемных решений СКУ позволил выделить их недостатки. Обзор современных коллекторных гелиоустановок и сравнительный анализ эксплуатационных характеристик показал их растущую экономическую и экологическую эффективность, особенно в условиях опережающего роста цен на природные топлива. Одним из выводов анализа явилось то, что солнечные энергетические системы являются примером "закона уменьшения прибыли": с увеличением площади общий КПД установки

падает, т.к. значительное количество лучевоспринимающих элементов работает при повышенных температурах. Кроме того, большая площадь покрывает нагрузку, соответствующую более низкой температуре наружного воздуха, т.е. при увеличенных коэффициентах теплопотерь. Последний фактор, по мнению автора, является спорным, так как при этом увеличивается годовой коэффициент использования установки.

В работе получен вывод, что СКУ ГВС не должны быть рассчитаны на полную тепловую нагрузку, её максимум должен покрываться пиковым источником (например, газовый котел, электрокотел и т.п.). КПД СКУ снижается и при росте расчетной температуры подогрева воды выше 60 °С, поэтому догре-вать воду для условий отопления при низких температурах целесообразно в котельной. В южных широтах (южнее 50 °) с помощью установок на базе солнечных коллекторов ранее рекомендовалось покрывать только нагрузку систем горячего водоснабжения (Нормы ВСН 52-86). Однако для субтропиков с ростом стоимости энергоресурсов и усилением влияния экологического фактора это положение устаревает. Сегодня СКУ становятся конкурентоспособными и в системах отопления.

Практика применения данных установок в реальных городских условиях показала, что существует целый ряд проблем:

1) отсутствие согласования СКУ с централизованным теплоснабжением, что приводит к необходимости штатного сброса избыточной тепловой энергии в окружающую среду, приносящей экологический ущерб, снижающей экономические показатели установки и надёжность энергоснабжения;

2) необходимость доработки отдельных узлов СКУ для эффективной реализации совместной работы с сетями водоснабжения;

3) отсутствие алгоритмов управления совмещёнными системами теплоснабжения.

Анализ основных факторов влияющих на эффективность работы существующих сетей и СКУ приведённый в первой главе позволяет перейти разработке общих принципов совместного эффективного использования солнечной и традиционных источников энергии в системах теплоснабжения.

Во второй главе представлена общая методика теплового расчёта СКУ ГВ и определены теплоинерционные характеристики экспериментальной гелиоустановки горячего водоснабжения, разработан алгоритм совместной эксплуатации с существующей системой теплоснабжения жилых и промышленных объектов.

Основными входными величинами при разработке системы автоматического регулирования (САР) гелиоустановки является плотность солнечного излучения, которая изменяется по времени года, в течение суток, при наличии облачности и т.д. и инерционные характеристики нагрева и транспортировки теплоносителя. В качестве объекта регулирования принят солнечный коллектор (СК), образующий с пластинчатым теплообменником (ПТ01) первый контур циркуляции теплоносителя с регулируемой величиной -температурой в верхней части коллектора в области основного первичного преобразователя температуры - /1 (рис.1).

В общем случае в силу зависимости процессов теплообмена от температурного уровня нагрева коллектора система регулирования будет нестационарной нелинейной. Показано, что при практической реализации теплоэнергетических систем эту связь можно принять стационарной в силу относительно небольших изменений температуры в каждом акте регулирования.

При исследовании процессов регулирования связь между входной и выходной величинами определена аналитическим путем с помощью преобразований Лапласа и Фурье на примере теплового баланса <3* участка тонкостенного элемента «пера» солнечно-

2С го коллектора

/ч

ПТ01

с!х

Рис. 1. Технологическая

схема контура солнечного коллектора

Ох+с1х

Рис. 2. Плоский элемент расчётной схемы

2X5

(1х, толщиной 5 и длиной / при 5с - падающей мощности солнечного излучения (рис.2).

Получена закономерность изменения избыточной температуры «пера» - 9 по отношению к охлаждающей жидкости (X - коэффициент теплопроводности; х -ширина «пера»)

а

11 +

(1)

Зависимость (1) показывает, что распределение температуры в тонкостенном «пере» подчиняется закону квадратичной параболы. Из теории нестационарного нагрева известно, что при значении числа Фурье ^ =а / х = 0,55, что для практических конструкций солнечных коллекторов соответствует времени 0,5 - 2,5 с, наступает регулярный тепловой режим. Следовательно, большая часть времени нагрева «пера» происходит в регулярном режиме.

В случае электронного регулирования целесообразно использовать рас-четно-экспериментальный метод, так как выходная величина - напряжение рассогласования - эквивалента регулируемой величине - температуре и, соответственно, разгонная характеристика температуры соответствует подобной для напряжения. Также принято допущение о возможности не исследовать амплитудно-фазовую характеристику систему регулирования, в силу специфики происходящих в объекте природных процессов.

Из анализа рассматриваемых тепловых объектов принята устойчивость разгонных кривых, и их параметры рассчитаны аналитически в стационарном режиме с использованием методики А.В. Лыкова.

Исходя из технологической схемы (рис.1) первого контура гелиоустановки - контура СК, основными звеньями САР приняты последовательно включенные СК, изолированные трубопроводы и ПТО. Полученные в работе число-

вые характеристики (постоянные времени нагрева пластины СК и трубопровода, время витка циркуляции теплоносителя в первом контуре, а также потери тепла в трубопроводе) позволяют произвести расчёт отдельных узлов автоматики СКУ с целью оптимизации работы всей установки.

Рис. 3 Структурная схема контура нагретой воды БА2 - ПТО2 и контура ПТ02 - теплосеть (догрева - сброса тепла);

КРЗ- КР5 - клапаны (в положении сброса избытка тепла);

М4 - циркуляционный насос; 1,2- положения клапанов; БА2 - бак аккумулятор воды с заданной температурой, 13,15,18 - датчики температуры.

В диссертации предложена двухконтурная схема стабилизации температуры воды (рис. 3), учитывающая стратификацию температурных слоев в баке аккумуляторе с использованием в качестве внешнего источника регулирования теплосети по закрытой схеме теплопередачи. Автором разработан алгоритм управления исполнительными механизмами - трёхходовыми клапанами с электроприводом КРЗ- КР5, входящими в состав системы управления.

Алгоритм управления реверсивным режимом представлен в виде следующих процедур (рис.4): процедура догрева водопроводной воды до заданной температуры при условии, что температура воды теплосети больше, чем на выходе бака кондиции БА2; процедура отмены подачи горячей воды теплосети к теплообменнику ПТ02 при условии, что температура воды на выходе бака БА2 равна кондиционной; процедура подачи горячей воды теплосети к теплообменнику ПТ02 для охлаждения избыточной температуры в БА2; процедура отмены подачи горячей воды теплосети к теплообменнику ПТ02 при условии, что температура воды на прямой ветви теплосети меньше температуры воды в обратной ветви. Рассчитаны и экспериментально подтверждены температурные режимы работы исполнительных механизмов.

Для учёта переходных процессов в теплосети при работе моторного привода по переключению положения клапана КР5 команды по его управлению (счетчик БТЗ) выполняются с задержкой. Для предотвращения несанкционированных процессов сброс тепла производится при росте превышения температуры в баке над температурой в теплосети не более 8 °С, при дальнейшем росте

температуры КР5 переводится в закрытое положение. Сигнал - флаг Р1ЛСР5 подает на блок управления концевой выключатель моторного привода КР5.

Рис. 4 Алгоритм управления гелиоустановкой в реверсивном режиме работы с теплосетью

Для более эффективного внедрения устройств на основе возобновляемых источников энергии в повседневную практику необходимо иметь отлаженные методы прогнозирования экономической эффективности на стадии проектирования. Расчетные экологические и технико-экономические показатели на практике связывают с экономическими издержками и энергетической окупаемостью всего цикла производства материалов, комплектующих и оборудования устано-

ю

вок. Спецификой рассматриваемого случая использования ВИЭ является то, что темп роста стоимости энергоресурсов значительно превосходит темп роста сырья, материалов, проката и т.д.

В ходе проведённого анализа получено выражение для определения срока окупаемости установки на основе ВИЭ:

где: п - число лет (месяцев) или срок окупаемости; К - капитальные вложения; ц - годовой (месячный) коэффициент роста стоимости энергоресурсов; А \ — фактический доход в конце первого года эксплуатации установки с учетом затрат; / - параметр дисконтирования.

Формула (2) позволяет учитывать, компенсирование банковского процента общей инфляцией цен на оборудование и материалы, поэтому значимым является лишь опережающий рост стоимости традиционных энергоресурсов.

Проведённый во второй главе расчёт технических параметров первого контура и разработанные алгоритмы управления отдельными контурами, в том числе принципиально новое управление взаимодействием контура кондиционной горячей воды с теплосетью дают возможность перейти к построению системы управления теплоэнергокомплексом.

В третьей главе на основе структурного синтеза предложена четырех-контурная схема солнечной коллекторной установки водоснабжения, включающая узел реверсивного сопряжения с теплосетью. Произведён анализ работы СКУ ГВС в различных режимах. Построена общая структура системы автоматизации, включающая блок обработки информации и управления. Выполнен расчет погрешности основного измерительного канала (температура СК). Приведен расчёт параметров солнечной электростанции для собственных нужд системы водоснабжения.

Для достижения максимальной эффективности с учётом проведенного анализа существующих вариантов технологических схем и структурного синтеза предложена 4-х контурная схема гелиоустановки ГВС реализующая реверсивный режимом работы с теплосетью (рис.5).

В контуре №1 традиционной схемы, образованном блоком солнечных коллекторов - СК, циркуляционным насосом М2, пластинчатым теплообменником ПТ01 при круглогодичной работе используется антифриз - экосол (про-пиленгликоль), при сезонной - дистиллированная вода. Насос М2 включают при температуре теплоносителя в СК больше, чем температура в нижней части БА1, а МЗ с задержкой после прогрева первого контура (время задержки получено аналитическим путем при исследовании работы контура СК). Выключение насосов М2, МЗ происходит при остывании СК.

Особенностью контура №2, в котором циркулирует нагреваемая питьевая вода, составляют баки-аккумуляторы БА1 и БА2 циркуляционный насос МЗ. Баки-аккумуляторы работают последовательно, находятся под давлением водопровода (до 1 МПа) и стратифицированы по температуре воды. Алгоритм работы трехходового клапана КР1 задан таким, чтобы нагретая от Солнца вода на

выходе из ПТ01 возвращалась в бак БА1, если ее температура ниже кондиционной, или подавалась в бак БА2, если ее температура выше кондиционной.

Рис 5. Общая структурная схема установки теплоснабжения

Для реверсивного сопряжения с теплосетью автором добавлены в систему управления: контур №3 - бака заданной температуры воды и контур №4 - сопряжения с теплосетью, которые разделены через теплообменник ПТ02. Работа контуров рассмотрена выше и соответствует (рис. 3). Предложенная закрытая схема теплоснабжения позволяет вдвое уменьшить платежи теплоснабжающей организации (за Гкал), а также произвести сброс избыточного тепла в теплосеть. Установленные счетчики тепловой энергии (С?2, <33) реализованы на базе тепломера типа ВКТ7-03 и позволяют произвести взаимозачет тепла с централизованной сетью в прямом и обратном направлении теплового потока.

Для системы автоматики в ходе работы произведен выбор контролируемых параметров температуры, давления, положения задвижек, определены количества необходимых сигнализаций и блокировок при выходе контролируемых величин за допустимые пределы.

В диссертации произведён анализ работы синтезированной четырёхкон-турной СКУ ГВС в различных возможных режимах: в ночное время, или днем при низкой инсоляции из-за плотной облачности, или тумана, смога; утром при солнечном сиянии и параллельном догреве от централизованного источника; в дневное время при прямом нагреве от солнца до кондиционной температуры; при избыточной инсоляции и перегревом кондиционной воды с включением режима сброса избытка тепла в централизованный источник.

Для проведения научных исследований при мониторинге работы СКУ и использования установки в образовательном процессе ВУЗа была принята двухуровневая система автоматики с использованием компьютера, который имеет сетевое соединение с учебной аудиторией. В ходе исследований сформирован банк данных контролируемых параметров. Для непосредственного управления использован микроконтроллер А 7Б958252, на базе которого сконструирован шкаф автоматики с кнопочно-клавиатурными органами управления и ¿СО-табло для отражения текущих характеристик процесса управления. К дополнительным функция АСУ отнесены отображение на мониторе мнемосхемы

с расходом холодной и горячей воды, выработкой тепла, расчетным КПД установки, а также графиками «легенды».

Для измерительного канала произведена оценка погрешности при этом составляющие погрешности измерения <5^ при последовательном соединении

*) = *лГ{Е<5?} =1,2-0,71 = 0,85 (3)

где к = 1,2 - для особо важных параметров, о, - погрешность компонентов канала измерения. С учетом ряда класса точности компонентов = 1,0%.

Расчёты показывают, что дрейф показаний средств измерений укладывается в диапазон = 0,15%.

Построение системы управления четырехконтурной гелиоустановкой, апробация предложенных технических узлов и программного обеспечения позволяет приступить к аппаратурному исследованию системы управления.

В четвёртой главе предложен аппаратно-статистический способ измерения интегральной прозрачности атмосферы, приведены результаты экспериментальных исследований опытно-промышленной гелиоустановки.

Результаты аналитических исследований по работе контура СК нашли своё подтверждение при эксплуатации гелиоустановки. При исследовании графиков температур в СКУ в безоблачный день наблюдается 35-минутный переходный процесс, связанный с тепловой инерционностью первого контура, что обуславливает необходимость включение насоса МЗ второго контура с задержкой. Исследование КПД СКУ в зависимости от времени года и в различных нештатных ситуациях, например при аварийной остановке циркуляционного насоса первого контура в солнечный день показало безаварийность работы установки. Реализация алгоритма управления обеспечивает автоматический запуск установки теплоснабжения с нагревом воды в жаркие летние ночи.

В процессе эксплуатации произведен анализ комбинированного режима работы СКУ в разное время года, исследованы ресурсы теплоснабжения, построены графики средней солнечной радиации по временам года: за июль, октябрь, январь, апрель. Посредством пиранометра ПП-1, сопряженного с управляющим процессором гелиоустановки, исследованы оптические свойства атмосферы в городе, показан вклад загрязнения выхлопными газами в уменьшение ее прозрачности - до 15 % - экранирующим действием смога в центре Сочи. На графиках регистрации мощности солнечного излучения пиранометром зарегистрировано пиковое увеличение мощности при очистке воздуха кратковременным дождём. Исследованы соотношения количества теплоты, вырабатываемой СКУ ГВ и потребляемой от централизованного источника.

Обработанные материалы по работе гелиоустановки, собранные, в частности, за сезон июнь 2005 - май 200 6 гг. позволили определить суммарную выработку тепла от солнца, коэффициент ассимиляции солнечной энергии, необходимый догрев от теплосети, зарегистрировать моменты возврата в теплосеть неиспользованной теплоты и т.п. (табл. 1, рис.6).

Месяц Произведено, ГКал Догрето, ГКал Отдано, ГКал Итого, ГКал Нагрев от Солнца, %

Сетябрь 3.345 1.620 0.000 4.965 67.371

Октябрь 2.464 2.491 0.003 4.952 49.758

Ноябрь 2.019 4.283 0.004 6.298 32.057

Декабрь 2.122 5.621 0.000 7.743 27.404

Итого 38.936 30.970 0.037 69.869 55.727

МДж 3663.453 2914.001 3.481 6573.973

Экспериментально снятые автором характеристики суточного солнечного излучения в плоскости солнечных коллекторов, расположенных под углом, равным широте местности (43 °) дают отличия от приведенных в СНИПе. Разница становится особенно заметной в периоды солнцестояния, в июне интегральная суточная плотность солнечной энергии уменьшается на 10 %, а в декабре относительное увеличение достигает 50 % . Полученные результаты можно объяснить применённым углом наклона солнечных коллекторов. Это необходимо учитывать при проектировании гелиоустановок и определении их эффективности в рассматриваемом районе.

Июнь 2005

Рис.6 Диаграмма соотношения распределения тепловой энергии

В ходе работы произведена поузловая доработка СКУ нового поколения; разработана и апробирована система автоматического управления совмещённой СКУ ТВ и городской теплосети; выполнены исследования плотности солнечной радиации при широтном угле наклона коллектора в условиях субтропического региона г. Сочи. Использовано при разработке и внедрении промышленных установок СКУ ГВС в двух учебных корпусах Сочинского государственного уни-

верситета и здании спортзала Белгородского государственного технического университета им. В.Г. Шухова.

Основные выводы по результатам работы

1. Разработана система управления теплоэнергокомплексом на базе гелиоустановки с комбинированным реверсивным режимом теплообмена и решена задача безаварийной круглогодичной работы гелиотехнических установок за счёт сброса избыточного тепла в централизованную теплосеть.

2. Впервые предложена четырехконтурная схема гелиоустановки ГВС с реверсивной работой с теплосетью, реализующая максимальную эффективность использования солнечного тепла.

3. Реализован автоматизированный теплоэнергокомплекс горячего водоснабжения на базе гелиоустановки, работающей в комбинированном режиме реверсивного теплообмена совместно с центральной теплосетью, позволяет диверсифицировать энергетику в условиях субтропиков, а также увеличить безопасность и надёжность энергоснабжения.

4. Проведён расчётно-теоретический анализ системы управления и определены параметры регулирования солнечно-коллекторных установок, аппроксимировано значение инерционности СКУ и точности поддержания температурного уровня САР.

5. Показано, что в условиях российских субтропиков при оптимальном проектировании СКУ могут покрывать до 60 - 70 % годовой нагрузки горячего водоснабжения при КПД 70 - 80 %.

6. Предложен аппаратно-статистический способ измерения интегральной прозрачности атмосферы, позволяющий учитывать экранирующее действие загрязненного воздуха на ассимиляцию солнечного излучения гелиоустановками.

7. Показано, что изменения интенсивности солнечной радиации по отношению к данным СНиП не превышают 10 % в месяц летнего солнечного и доходят до 50% в месяц зимнего противостояния, что необходимо учитывать при проектировании гелиосистем.

8. Разработана и внедрена схема автоматизации СКУ ГВС учебного корпуса СГУ и спортзала Белгородского государственного технического университета им. В.Г. Шухова, реализующая алгоритмы реверсивного теплообмена. Результаты настоящей работы могут быть использованы в проектировании и внедрении гелиотехнических энергетических систем в условиях субтропиков.

Основные публикации по теме диссертации

1. Садилов П.В., Петренко В.Н., Миминошвили СЛ. Инновации - в учебный процесс // Высшее образование в России. 2005. № 10. С.85.

2. Петренко В.Н., Садилов П.В. Опыт параллельной работы гелиоустановки и теплосети в регионе Сочи // Промышленная энергетика. 2005. № 10. С.47.

3. Садилов П.В., Петренко В.Н., Логинова С.А., Ильин И.К. Опыт использования ВНЭ в регионе г. Сочи. // Промышленная энергетика. 2009. № 5. С.50.

4. Садилов П.В., Петренко В.Н. Состояние и перспективы использования возобновляемых видов энергии в современных условиях // Вестник СГУТиКД: выпуск 1-2 сентябрь-декабрь 2007. С. 31.

5. Садилов П.В., Петренко В.Н., Логинова С.А., Лукьянов В.А., Ильин И.К. Некоторые вопросы использования ВИЭ в условиях российских субтропиков // Вестник СГУТиКД: выпуск 3,2008. С.114.

6. Садилов П.В., Петренко В.Н. Внедрение автоматизированной гелиоустановки горячего водоснабжения в г. Сочи // Материалы Международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2004», Нижний Новгород. 2004. С.40.

7. Садилов П.В., Волков А.Н., Петренко В.Н., Миминошвили С.А. Использование возобновляемых видов энергии в рекреационном регионе г. Сочи // Материалы международного семинара под эгидой ЮНЕСКО в рамках работы BSTN «Культурное наследие, туризм и устойчивое развитие стран Черноморского бассейна». Сочи: СГУТиКД. 2004. С.254.

8. Садилов П.В., Петренко В.Н., Волков А.Н. Разработка системы автоматизации гелиоустановки горячего водоснабжения учебного заведения //Сборник статей 4-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве», - М:, ВИЭСХ, 2004.

9. Садилов П.В., Петренко В.Н., Миминошвили С.А. Опыт использования возобновляемых источников энергии в регионе г. Сочи. Инновационные подходы. Энергосбережение и возобновляемая энергетика - 2005 // Материалы Международного научно-практического семинара, Сочи, 2005. С.48.

10. Петренко В.Н. Оптимизация гелиоустановки для параллельной работы с теплосетью в районе г. Сочи // Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма. Материалы 6-й международной научно-практической конференции. Сочи. 2006. С. 97.

11. Садилов П.В., Петренко В.Н., Панин Е.В., Исследование эффективности работы гелиоустановки в условиях г. Сочи. Студенческие научные исследования в сфере туризма // Материалы 1 всероссийской студенческой научно-практической конференции, Сочи. 2007. С.169.

12. Садилов П.В., Петренко В.Н., Разработка режима работы гелиоустановки горячего водоснабжения для условий г.Сочи // Материалы конференции «Устойчивое развитие городов и новации жилищно-коммунального комплекса» - М:, МИКХиС. 2007. С.329.

13. Садилов П.В., Петренко В.Н. Опыт применения установок ВИЭ в образовательных учреждениях г.Сочи. Строительство в прибрежных курортных регионах. // Материалы 5-й международной научно-практической конференции. Сочи. 2008. С. 197.

Подписано в печать с готового оригинал-макета 17.11.2011 г. Формат бумаги 60x84. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,0. Гарнитура Times New Roman. Тираж 100 экз. Редакционно-издательский центр ФГБОУ ВПО «СГУ». 354003, г. Сочи, ул. Пластунская, 94. Тел. 68-25-73.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕК ТИВЫ. ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ВИДОВ ЭНЕРГИИ.

1.1. Оценка эффективности традиционных и возобновляемых видов энергии.

1.2. Направления исследований:возобновляемых видов энергии.22:

1.3; Основные задачи энергоснабжения «российских субтропиков.

1.4: Оценка потенциала солнечной энергии.'.28•

1.5. Сравнительная характеристика типовых схем гелиоустановок.

1.6. Опыт автоматизации установок горячего водоснабжения;.

1.7. Обзор методик прогноза экономической эффективности гелиоустановок.I.

Выводышшостановка задачи исследования.45Г

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИЦИИ УСТАНОВКИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ:.

2.1. Разработка системы автоматики гелиоустановки горячего водоснабжения;.:.

2.1.1. Расчёт переходных процессов^ тепловом контуре СКУ

2.1.2. Разработка алгоритмов работы, основных узлов автоматики.

2.2. Технико-экономическое обоснование устройств на основе возобновляемых; источников энергии.

Выводы.

ГЛАВА 3. ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА ГОРЯЧЕГОВОДОСНАБЖЕНИЯ?.;.

3.1. Синтез структурной схемы установки горячего водоснабжения.

3.2. Выбор параметров системы управления.

- 3.3; Мониторинг работы энергокомплекса.

3.4. Выбор технических средств автоматики.

3.5. Расчет погрешности измерительного канала.

3.6. Анализ возможностей автономной работы установки.

3.7. Схема и аппаратурное оформление системы автоматики.

Выводы.

ГЛАВА 4. АПРОБАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.

4.1. Апробация системы автоматики коллекторной установки.

4.1.1. Анализ проектных характеристик системы автоматизации.

4.1.2. Исследование инерционных свойств объекта управления.

4.1.3. Характеристики экстремальных режимов гелиоустановки.

4.2. Исследования ресурсов энергокомплекса.

4.2.1. Обоснование способа оценки экранирующего действия смога

4.2.2. Анализ количественных характеристик энергокомплекса.

4.2.3. Расчёт соотношения отдаваемой и потребляемой из теплосети энергии.

4.2.5. Исследование плотности солнечной радиации.

Выводы.

В настоящее время в г. Сочи при реализации Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие г. Сочи как горноклиматического курорта (2006-2012гг.) и в связи с подготовкой к зимней Олимпиаде 2014 года ведётся расширенное строительство жилых домов, спортивных сооружений и объектов инфраструктуры. Все они требуют подвода значительных электроэнергетических и тепловых мощностей.

Однако в энергоснабжении субтропического региона России остаются некоторые нерешённые вопросы. В частности, собственные энергетические мощности за счёт традиционных источников энергии (Краснополянской ГЭС - 29,ЗМвт и Сочинской ТЭС - 74Мвт) составляют 20 % от потребностей города. Наблюдается также дефицит тепловой; энергии. К 2012 г. будут введены в'строй Адлерская и Кудепстинская ТЭС общей мощностью более 700 МВт., что с вводом второй и третьей очереди Сочинской ТЭС позволит покрыть прогнозируемый пик нагрузки сочинского? энергорайона в 1000 Мвт. на время-проведения* Олимпиады -2014. Для-питания теплоэлектростанций, и обслуживания инфраструктуры олимпийских объектов по дну Черного моря к Сочи протянута линия о газопровода с пропускной способностью 3,8 млрд.м /год [122]. Сжигание такого количества газа значительно ухудшит экологию региона. Проблемы — негативное воздействие сжигания топлива на окружающую природную среду, которая является основой градообразующей отрасли субтропического курорта - туризма, ненадёжность и высокая стоимость традиционного энергоснабжения могут быть решены за счёт внедрения и массового использования солнечных энергетических установок и других устройств на основе возобновляемых источников энергии (ВИЗ). Этому способствует большой потенциал ВИЭ в условиях российских субтропиков и региона г. Сочи: 2253 ч прямого солнечного f сияния, незамерзающее море с минимальной зимней температурой 8 °С, более 40 горных рек и их больших притоков, высокая среднегодовая температура воздуха — 14,1 °С и т.д. Использование различных видов энергии способствует повышению надёжности и экономичности энергоснабжения за* счёт диверсификации энергетики, а также надежности самих установок ВИЭ. Последнее экспериментально установлено, в частности для гелиоустановок, при отключении электроэнергии и остановке циркуляционных насосов температура в солнечных коллекторах поднимается до 180 - 200 °С, что приводит к деструкции антифриза, гидравлическим ударам, образованию течей. А перегрев воды в баке - аккумуляторе при избытке солнечной энергии и недостаточном разборе вынуждает сбрасывать часть её в канализацию, или в градирню, приводя* к тепловому загрязнению окружающей среды. Всё это требует анализа и дальнейшей разработки режимов совместной работы установок, использующих традиционные и возобновляемые виды энергии для субтропического региона с высоким потенциалом ВИЭ. I

Актуальность данной работы обусловлена необходимостьюf уменьшения, энергодефицита1, снижения* негативного экологического воздействия-энергоустановок в условиях субтропического курорта Сочи на окружающую среду, повышения надёжности, безаварийности и эффективности» теплоснабжения жилых и промышленных объектов, а также уменьшение тепловых выбросов в окружающую среду за счёт утилизации их в централизованной теплосети.

Основной« целькк работы является разработка системы управления теплоэнергокомплексом на^ базе гелиоустановки, рассчитанным на совместную работу с существующими и проектируемыми сетями централизованного и местного теплоснабжения традиционного типа.

К основным задачам, решаемым в рамках реализации поставленной цели, относятся: разработка и практическая реализация реверсивного режима работы автоматизированной гелиоустановки совместно с централизованной теплосетью населённого пункта, обеспечивающего повышение коэффициента ассимиляции солнечной энергии с уменьшением теплового загрязнения окружающей среды; построение системы управления ТЭК на базе гелиоустановки и разработка алгоритма её работы с учётом сезонных, суточных изменений параметров солнечного сияния и тепловых нагрузок, а также технологических особенностей существующих теплосетей; исследование экологических и технико-экономических факторов, влияющих на эффективность, работы гелиоустановки в городских условиях; проведение расчётно-теоретических и экспериментальных исследований по-моделированию компонентов технологических режимов управления гелиоустановкой; реализация двухуровневой системы, управления ТЭК на базе гелиоустановки; методика экспериментальных исследований микропроцессорного управления реверсивным режимом теплообмена теплоэнергокомплекса с блоком компьютерной накопления и обработки статистической информации.

Объектом исследования является автоматизированный теплоэнергокомплекс горячего водоснабжения на базе гелиоустановки. 1

Предметом исследования является система автоматизированного управления теплоэнергокомплексом на базе гелиоустановки с возможностью реверсивного режима теплообмена, рассчитанного на совместную работу с сетями централизованного и местного теплоснабжения населённого пункта традиционного типа

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается применением современных методов исследования с использованием аналитических подходов и аналого-цифровых компьютеризованных систем измерений контролируемых параметров, использованием методов статистических испытаний, корреляцией расчётных и экспериментальных данных.

Методы исследования основаны ' на положениях теории моделирования и идентификации систем, статистическом анализе экспериментальных данных, положениях опытно-теоретического метода испытания систем автоматизации, общих закономерностях расчетов параметров и режимов энергетических комплексов на основе ВИЭ.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в структурном, синтезе четырехконтурной системы управления гелиоустановкой и обеспечении* её' реверсивной, работы в составе действующей системы городскогск водоснабжения, основными моментами реализации новизны являются: алгоритм совместной- эксплуатации существующей системы теплоснабжения жилых и промышленных» объектов, построенный на основе анализа особенностей теплового режима гелиоустановок; автоматизированный реверсный режим совместной работы ТЭК на базе гелиоустановки с сетями централизованного и местного теплоснабжения традиционного типа; четырёхконтурная схема управления передачей- тепла, обеспечивающая повышение эффективности работы гелиоустановки совместно с теплосетью; экспериментальный'теплоэнергокомплекс на базе гелиоустановки с блоком компьютерной обработки статистической, информации, реализующий предложенный реверсивный режим теплообмена; методика экспериментальных исследований' факторов, влияющих на технико-экономические параметры эксплуатации установки.

Положения, выносимые на защиту: четырехконтурная схема реверсивной параллельной работы системы горячего водоснабжения нового поколения с городской теплосетью в условиях субтропиков для диверсификации теплоснабжения; система автоматизированного управления ТЭК, позволяющая реализовать исследование установок аналогичного типа на базе сшшстической информации; теоретическое обоснование и алгоритм микропроцессорного управления технологическими процессами при реверсивной параллельной работе с теплосетью; результаты экспериментальных исследований гелиоустановки по оценке энергетической безопасности в условиях реверсивной1 работы с теплосетью; результаты инструментального исследования плотности годовой солнечной радиации с учётом реального- широтного наклона' плоских солнечных коллекторов. (43 в ресурсе (зима, весна,'лето, осень)» в условиях субтропиков; способ измерения интегральной плотности экранирующего действия смога, влияющего на эффективность работы гелиоустановки в условиях городской среды.

Практическая значимость исследования синтезирован опытно-промышленный автоматизированный теплоэнергокомплекс горячего водоснабжения на базе гелиоустановки, сопряжённый с существующей городской теплосетью через теплообменник, схема подключения которого обеспечивает реверсивный режим работы; разработана и внедрена в опытно-промышленную эксплуатацию система автоматического микропроцессорного управления с блоком компьютерной обработки информации, позволяющая выполнять комплекс научных исследований установок аналогичного типа; внедрена система управления, позволяющая снизить годовое потребление тепла от традиционных источников на 60 %, предотвратить вредные и тепловые выбросы в окружающую среду, повысить надёжность и безаварийность работы ТЭК в целом, а также энергоснабжения объекта управления; предложена схема реверсивного теплообмена, обеспечивающая повышение экономической эффективности работы солнечной коллекторной установки горячего водоснабжения (СКУ ГВС) за счёт снижения стоимости, вырабатываемой тепловой энергии; исследовано влияние сезонных, суточных и погодных колебаний количества' солнечной энергии и смога на эффективность работы систем управления гелиоустановкой.

Практическая ценность подтверждена внедрением разработанных системы, управления* • и> алгоритмов, при* проектировании и* внедрении промышленного ТЭК горячего* водоснабжения на базе гелиоустановки для учебных корпусов Сочинского государственного университета (СГУ); спортзала Белгородского государственного технологического университета^ им. В.Г. Шухова (БГТУ). Результаты, работы, могут быть использованы для проектирования и внедрения гелиотехнических энергетических систем. Основные результаты работы используются в учебном процессе СГУ и БГТУ им. В.Г. Шухова. Получено Свидетельство о государственной-регистрации программы управления технологическим процессором.

Выводы

Предложенный в работе реверсивный режим совместной эксплуатации СКУ ГВС и городских теплосетей позволяет эффективно решать ряд экологических и экономических проблем городского хозяйства: экономия природных топлив, сокращение выбросов в окружающую среду продуктов их сгорания; повышение экономичности и экологической безопасности работы СКУ ГВС за счёт предотвращения технологических тепловых выбросов в окружающую среду при передаче избытка тепла в городскую теплосеть.

Выполненный в работе комплекс опытно-конструкторских и инновационных разработок подтвердил высокую эффективность предложенных схем, алгоритмов и способов анализа энергетических установок.

Опытно-промышленная установка горячего водоснабжения создана при непосредственном участии автора диссертации в рамках выполнения НИОКР, проведенной научно-исследовательской частью университета по заданию Администрации города Сочи в составе хоздоговора №07/2003 от 01.07.03 г. «Обоснование и разработка экономичных комбинированных систем энергоснабжения образовательных учреждений г. Сочи на основе НВИЭ».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Разработана система управления теплоэнергокомплексом на базе гелиоустановки с комбинированным реверсивным режимом теплообмена и решена задача безаварийной круглогодичной работы гелиотехнических установок за счёт сброса избыточного тепла в централизованную теплосеть. (Свидетельство о Государственной регистрации программы для ЭВМ, реализующей АСУТП СКУ - в Приложении).

2. Впервые предложена четырехконтурная схема гелиоустановки ГВС с реверсивной работой с теплосетью, реализующая максимальную эффективность использования солнечного тепла.

3. Реализован автоматизированный теплоэнергокомплекс горячего водоснабжения на базе гелиоустановки, работающей в комбинированном режиме реверсивного теплообмена совместно с центральной теплосетью, позволяет диверсифицировать энергетику в условиях субтропиков, а также увеличить безопасность и надёжность энергоснабжения. (Акт внедрения гелиоустановки, согласование с «Сочитеплоэнерго» о сбросе избытков тепла, а также Акт допуска в эксплуатацию гелиоустановки по ул. Советской 26а - В Приложении).

4. Проведён расчётно-теоретический анализ системы управления и определены параметры регулирования солнечно-коллекторных установок, аппроксимировано значение инерционности СКУ и точности поддержания температурного уровня САР.

5. Показано, что в условиях российских субтропиков при оптимальном проектировании СКУ могут покрывать до 60 - 70 % годовой нагрузки горячего водоснабжения при КПД 70 — 80 %.

6. Предложен аппаратно-статистический способ измерения интегральной прозрачности атмосферы, позволяющий учитывать экранирующее действие загрязненного воздуха на ассимиляцию солнечного излучения гелиоустановками.

7. Показано, что изменения интенсивности солнечной радиации по отношению к данным СНиП не превышают 10 % в месяц летнего солнечного и доходят до 50 % в месяц зимнего противостояния, что необходимо учитывать при проектировании гелиосистем.

8. Разработана и внедрена схема автоматизации СКУ ГВС для спортзала и столовой факультета физической культуры, учебного корпуса СГУ по ул. Макаренко, 8а (Схема автоматизации и акт внедрения — в Приложении), реализующая алгоритмы реверсивного теплообмена. Разработан проект автоматики; и- внедрения СКУ ГВС на 2 кубометра в сутки для1 кафедры физвоспитания Белгородского- государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. Результаты настоящей работы могут быть использованы В' проектировании- и внедрении гелиотехнических энергетических систем в условиях южного региона России-.

Автором применены результаты- исследований при участии в хоздоговорах СГУ при разработке проекта автоматики и внедрении СКУ ГВС на- 2 кубометра в сутки- в НИОКР «Проект и монтаж солнечных батарей на крыше кафедры физвоспитания, БГТУ им< В Т.Шухова», а также в НИОКР «Создание автоматизированной системы по использованию тепла солнечной энергии^ для ИрГТУ» при разработке рабочего проекта СКУ ГВС для бытовых зданий № I и 2 спорткомплекса (стадиона) Иркутского государственного технического университета.

Результаты настоящей работы могут быть использованы в проектировании и внедрении гелиотехнических энергетических систем также и при реализации ФЦП «Развитие г. Сочи как горноклиматического курорта (2006 - 2012'гг.)».

1. Алексеев В.В, Чекарев К.В. Солнечная энергетика (перспективы развития). М.: Знание, 1991 - 64 с. - (Новое в жизни, науке, технике. Физика, №12).

2. Арбузов Ю.Д., Безруких П.П. и др. Экономика нетрадиционной энергетики // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве:Тр.З -й межд .научн.технич.конференции 14-15.05.03 Москва, ТНУ ВИЭСХ.-М:ВИЭСХ, 2003. С. 18 - 23.

3. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения / пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982. - 42 с.

4. Берковский' Б., Пинов А. Всемирная программа по солнечной энергии на 1996 2005 гг. // Возобновляемая энергия. - 1998. - № 2. - С. 48.

5. Бирюков F.P. Роль экологического фактора при выборе структуры источников децентрализованного теплоснабжения: Дисс. канд. техн. наук. -Тбилиси, 1989. 157 с. •

6. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления; вентиляции и кондиционирования воздуха). — М.: Высшая школа, 1982. — 415 с.

7. Бутузов В.А. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в системах теплоснабжения Краснодарского края. Краснодар: НИО, 1989; -78 с. ■ ■;' ' , '

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

9. Бутузов, В.А. Повышение эффективности систем теплоснабжения на* основе возобновляемых источников! энергии //Диссертация; на соискание учёной степени доктора технических наук Краснодар: КГУ,2004

10. Валов М.И., Горшков. Б.Н., Некрасова Э.И. О точности определения интенсивности солнечной радиации при расчетах гелиоустановок // Гелиотехника. 1982. - № 6. -С. 47 - 50.

11. Волков А.Н. Разработка системы устойчивого энергоснабжения рекреационного региона на основе возобновляемых источников энергии (на примере горноклиматического курорта «Красная поляна»)//

12. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических- наук Сочи СГУТИКД, 2002

13. Гамбург П.Ю. Расчет солнечной радиации в строительстве. М.: Стройиздат, 1966-211 с.

14. Даффи Дж.А., Бекман У.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.: Мир, 1977.- 472 с.

15. Доброхотов В.И., Шпильрайн Э.Э. Возобновляемые источники энергии. Проблемы и перспективы // Возобновляемая энергия. 1997. - № 1.-С. 10-14.

16. Захадов P.A., Кивалов Н.К., Киселева Е.И., Орлова Н.И., Таджиев У.А. Оценка солнечной радиации регионов Узбекистана приограниченности актинометрических наблюдений с учетом облачности // Гелиотехника. 2000. - № 1. - С. 67 - 75.

17. Зоколей С. Солнечная энергия и строительство: Пер. с англ. / Под ред. Ю.Н. Малевского. М.: Стройиздат, 1979. - 208 с.

18. Зубаков В.А. Куда идем? Философия выбора будущего / Зеленый мир. 19991 - №46-17 (август). - С. 24 - 28.

19. Иванов Г.С., Подолян JI.A. Энергосбережение в зданиях // Энергия: экономика, техника, экология. 1999. - № 9. - С. 25 - 32.

20. Киотский протокол к «Рамочной конвенции ООН об изменении климата», Киото 1997г.

21. Кенисарин М.М., Шафеев А.И., Филатова Н.И. Корреляция солнечной радиации с часами солнечного сияния // Гелиотехника. 1988. -№ 6. - С. 64 - 69.

22. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим.- М.,:ГИТТЛ, Гостехиздат, 1954,-С.408.

23. Кондратьев К. А., Романюк А.П. Устойчивое развитие: концептуальные аспекты // Известия РГО. 1996. - Т. 128, Вып. 6. - С. 3 -12.

24. Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию // На пути к устойчивому развитию России. 1996. - № 3. - С. 4-9:

25. Коптюг В.А. Повестка дня на XXI век: Мировое сообщество и проблемы цивилизации накануне XXI века // Экос-информ. 1994. - №3-4. -С. 58-106.

26. Котляков В.М, Глазовский Н.Ф., Руденко Л.Г. Географические подходы к проблеме устойчивого развития // Известия РАН. Серия географическая. 1997. - № 6. - С. 8-15.

27. Кришер О. Научные основы теории сушки. М.: Стройиздат, 1961. -231 с:

28. Леонтьев А.И:, Доброхотов В:И.,-Новожилов И.А., Мильман (D.O., Федоров В'.А. Энергосберегающие и нетрадиционные технологии производства электроэнергии // Теплоэнергетика. 1999; - № 4. - С. 2 - 6.

29. Лыков А.В.Теория теплопроводности -М.,Высшая школа, 1967.-600с Лунин В.Ю. Оценка энергетического потенциала и численные имитационное моделирование систем солнечного теплоснабжения: Дисс. канд. техн. наук. М., 1989: - 223 с.

30. Макаров A.A., Чимятов B.Hi Возможности энергосбережения и пути их реализации // Теплоэнергетика. 1995. - № 6. - с. 2 — 6.

31. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии / Пер. с англ. под ред. Б.В. Тарнижевского. М.: Энергоиздат, 1981. - 216 с.

32. Марченко1 О.В., Соломин C.B.- Анализ области, экономической! эффективности ветродизельных электростанций // Промышленная энергетика. 1999: - № 2. - с. 49-53.

33. Матросов. В.М; Задачи построения модели »устойчивого развития // Проблемы устойчивого развития России. М., 1997. - С. 124-144.

34. Методические рекомендации- по определению экономической эффективности установок и устройств, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии / Е.П. Антонов, Г.Р. Бирюков, Н.В. Меладзе и др. Тбилиси: ГКНТ ГССР, 1987. - 107 с.

35. Михеев: М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973.-320 с.

36. Петренко В.Н:, Садилов П:В: Опыт параллельной ' работы гелиоустановки; и. теплосети в регионе Сочи //Журнал «Промышленная энергетика» 10/ 2005г. С.47. ,

37. Пермяков А.Б. Проблемы^ и перспективы: внедрения энергосберегающих технологий' // Энергосбережение и водоподготовка: -1999.-№2.-С. 9-19:

38. Программно-аппаратный комплекс СотГоЛСот для автоматизации и диспетчеризации объектов теплоснабжения Ж^Ж^апГозэ.ги.

39. Садилов П., Волков А. Комплексное использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в системе устойчивогоэнергоснабжения рекреационного региона // Топливно-энергетический комплекс Кубани. 2001. - № 1, С. 46 - 50.

40. Садилов П.В., Волков А.Н. Инженерная экология: роль нетрадиционных источников энергии в обеспечении устойчивого развития горно-климатического курорта "Красная Поляна" // Инженерная Экология. -2001.-№3.-С. 48-53.

41. Садилов П.В., Волков , А.Н., Пудовинникова В.В., Чураков Ю.А. Разработка и внедрение первой в районе Сочи солнечно-топливной котельной // Промышленная энергетика. 2001. - № 12. - С. 47 - 49.

42. Садилов П.В., Петренко В.Н. Внедрение автоматизированной гелиоустановки горячего водоснабжения в г. Сочи // Материалы Международного научно-промышленного форума «Великие реки -2004» 18-21 мая 2004г. Нижний Новгород. С.40

43. Садилов П.В., Петренко В.Н., Миминошвили С.А. Инновации — в учебный процесс // Высшее образование в России 10/ 2005г. С.85.

44. Садилов П.В., Петренко В.Н., Шлярге А.Б. Расчёт теплопроводности при проектировании гелиоустановки // 7-я международная научно-практическая конференция. Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма. СГУТиКД, май 2007г С. 128

45. Садилов П.В., Петренко В.Н. Состояние и перспективы использования возобновляемых видов энергии в современных условиях // Вестник СГУТиКД: выпуск 1-2 сентябрь- декабрь 2007г С. 31.

46. Садилов. П.В., Петренко В.Н. Опыт применения установок ВИЭ в образовательных учреждениях г.Сочи Строительство в прибрежныхкурортных регионах. // Материалы 5-й международной; Научно- . практической конференции г.Сочи 12-17 мая 2008г. С. 197.

47. Сади лов П.В., Петренко В.Н.Логинова С.А., Лукьянов В.А., Ильин И.К. Некоторые вопросы использования ВИЭ в условиях российских субтропиков // Вестник СГУТиКД: выпуск 3, 2008г С. 114.

48. Садилов: П.В;, Петренко В.Н.Логинова С.А., Ильин И.К. Опыт использования; ВИЭ в регионе г. Сочи. //Журнал «Промышленная энергетика» 5/2009г. С.50.

49. Сергеев С.Ф., Смирнова С.И., Зуев Л.Д. Автоматизация системы теплоснабжения с использованием регулирующего. оборудования фирмы "Данфосс"// Энергосбережение: 2000: - № 3: - С. 22 - 23.

50. Слепцов В.В., Спиваков В.Д., Александров АЛО. Теплосберегающие стекла и энергосбережение // Теплоэнергетика: 1999. -№ 4. -С. 45 -47. .

51. Таги-заде Ф.Г. Энергоснабжение городов. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1992. - 320 с;.

52. Тарнижевский Б.В., Абуев И.М. Технический уровень и освоение производства плоских солнечных коллекторов в России // Теплоэнергетика. 1997. - № 4. - С. 13 -15.

53. Тетиор А.Н. Устойчивое проектирование и строительство // Промышленное и гражданское строительство. 1999. - № 1. - С. 35-37.

54. Томас М. Развитие возобновляемой энергетики в Европейском Союзе // Возобновляемая энергия. 1998. - №3. - с. 3 - 8.

55. Торговля квотами может принести России миллиардную прибыль. Политика России по сокращению выбросов парниковых газов // Экос-Информ. 1998;-№ 10-12. - G. 10-11.

56. Трофимов A.M., Котляков В.М., Селиверстов Ю.П., Пудовик Е.М. Проблема устойчивости: в комплексных эколого-экономических исследованиях // Известия АН. Серия географическая. -1998. № 3. - С. 7-13. .

57. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки; М.: Энергоатомиздат, 1991 - 208 с.

58. Шишов В. IT., Лоскутов В.К. Эколого-экономические критерии эффективности природопользования7/ Инженерная экология. 1997. - №1.'- с. 28-37. .

59. Шойхет Б:М., Ставрицкая JI.B. Эффективные утеплители в: ограждающих конструкциях зданий // Энергосбережение. 2000. - № 3. - с.

60. Энергоактивные здания / Н.П. Селиванов, А.И. Мелуа, С.В. Закол ей и; др.; под ред. Э.В; Сарнацкого и Н.ГГ. Селиванова; М.: Стройиздат, 1988.-376 с.

61. Юшков П.П. Приближенное решение задач нестационарной теплопроводности методом, конечных разностей. — Научи, труды Института энергетики АН БССР, вып. 8. Минск, 1958. - 324 с.

62. Источник:ЬЦр://ЖЖЖ.5оГаг11оте.шг

63. Ackermann Т. Means to Reduce СО2 emissions in the Chinese Electricity System, Mth Special Consideration to Wind Energy // Renewable Energy. -—1999. — №16. — P; 899-903;

64. Afif HI Sizing solar, space heating system: A case study I I Renewable' energy. — 1998.—Vol. 16.—P. 720-724.

65. Arkar C., Medved S., Novak P. Long-term operation experiences With large-scale solar systems in Slovenia // Renewable Energy. — 1999. — Vol. 16.1. P. 669-672.

66. Badescu V. Verification of Some Very Simply Clear and Cloudly Sky Models to Evaluate Global Solar Irradiance // Solar Energy. — 1997. — Vol. 61, №4.— P. 251-264.

67. Bellamy L., Mackenzie D. Thermal perfomance of concrete versus timber-framed Walls in side-by-side test buildings: results from base-case and ventilation trials // Solar Progress. — 1999. — Vol. 20, № 4. — P. 15.

68. Bourillon C. PFhich Way no W? The impact of climate change on the renewable energy industry // SunPForld. — 1997. —Vol. 21, № 2. — P. 12-14.

69. Calais P., Calais M. Incentives for photovoltaic schemes in Australia and Germany // Solar Progress. — 2000: — Vol. 21, № 3. — P. 10-12.

70. Caring for the Earth. A Strategy for Sustainable Living. — Gland, S ffitzerland: IUCN — UNEP — WWF, 1991.

71. Deltasol Mf AnFFendungsbeispile fur die Fachkraft Sistembeschreibungen Anschlussplane Einstellugshin Weise WWW.resohde

72. Dorota C. Prospects for loW energy buildings in Poland.// Renewable Energy. — 1999. —Vol. 16.—P. 1196-1199.

73. Electricity generating reneJFalles and global farming . emissions / Fitzherbert David // Renewable Energy. — 1999. — № 1 — 4. — P. 10571063.

74. Extern E. Externalities of Energy. Vol. 1. Summary Report. European-Commission, DGXII Science. — Brussels: Research and Development, 1996.

75. Gore A. Earth* in the Balance. NY. — Plume, 1992. — P. 12.

76. Hartley L.E., Martinez-Lozano J.A., Utrillas M.P., Tena F., Pedros R. The optimization of the angle of inclination of a solar collector to maximize the incident solar radiation. Renewable Energy. — 1999. — Vol. 17. — p. 291— 309.

77. Hay J.E., McKay D.C. Estimating solar irradiance on inclined surfaces: a rovieW and assessment of methodologies // International Journal of Solar Energy. — 1985. — Vol. 4, № 4-5. — P. 203 — 240.

78. Hollander J.M., Schnaider T.R. Energy Efficiency: Issues for the Decades // Energy. — 1996. — Vol. 24. — № 4. — P. 273-287.

79. Kapur J.G. Role of Renewable Energy for the 21st century // Renewable Energy. — 1999. — № 16. — P. 1245-1250.106: Klein S.A. and others. TRNSYS 13.1 User's Manual // Solar Energy Laboratory, University of iFisconsin — Madison. — 1990. — Report 38-13.

80. Klein S.A. Calculation of flat-plate collector utilizability // Solar Energy. — 1978. — Vol. 21, №-4. — P. 393.

81. Mills D. Boom-time for renewable energy in Europe // Solar Progress. — 2000. —Vol. 21, №2.—P: 14.112. // Proc. Of «The sun in the service of mankind» Conf. — Paris, 1973. — P. E 2V.

82. One laW for all reneFFables energies // Renewable Energy Journal. — 2000. —№ 10, June. —P. 10.

83. Sarkar A. Impact of competitive electricity market on renewable generation technology choice and policies in the United States // Renewable Energy. —1999. —Vol. 16. —P. 1237-1240.

84. Steeg H: Guidelines for the economic analysis of renewable energy technology applications. — Quebec, Canada, 1991. — 126 p.

85. Stoecklein A., Bassett M. Alf — an energy design tool for houses // Solar progress. — 1999. — Vol. 20, № 4. — P. 15.

86. Tiris M., Tiris С. Optimum collector slope and model evaluation: case study for Gebze, Turkey // Energy conversion. 1998. № 39. P. 167-179.

87. Valette P. The European Commission ExternE Project // Revie de l'Energie. 1995.

88. Амерханов P.A, Бессараб А.С.,Драганов Б.Х.,Рудобащта С.П., Шишко Г.Г. Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйства Под редакцией Б.Х.Драганова.-М.: Косос-Пресс, 2002- с. 231.

89. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения/Р.Р.Авезов, М.А.Барский Зорин,И.И.Васильев и др.-М.: Стройиздат, 1990 -328с.

90. Романько О. Отходы могут стать светом и теплом // Энергия юга . -2010.-№3-4.-с. 48

91. Романько О. Олимпиада в Сочи будет с газом // Энергия юга . -2010.-№3-4.-с. 34

92. Н.И.Данилов, Я.М.Щелоков Основы энергосбережения. Екатеринбург: Изд. дом «Автограф», 2009.-528 с.

93. Методические рекомендации по оценке эффективности проектов: вторая редакция/Мин-во экономики, Мин-во финансов, Госкомитет по строительству и архитектуре.-М.: «Экономика», 2000.

94. Я.С.Мелкумов. Экономическая оценка эффективности инвестиций-М.: ИКЦ «ДИС», 1997.-160 с.