автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Создание и исследование системы термостабилизации парника для условий средней полосы России

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

На правах рукописи УДК 662.997

Самойлов Дмитрий Владимирович

СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПАРНИКА ДЛЯ УСЛОВИЙ СРЕДНЕЙ ПОЛОСЫ РОССИИ

05.04.03 — Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2006

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Пешти Ю.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Маринюк Б.Т.

кандидат технических наук, доцент Гаранов С. А.

Ведущее предприятие: ОАО НПО «Наука»

Защита диссертации состоится « 25 » октября 2006 г. в 14 ч 30 мин на заседании Диссертационного совета Д212.141.16 при Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана по адресу: 107005, г. Москва, Лефортовская набережная, д. 1., корпус факультета «Энергомашиностроение».

Ваши отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим высылать в 2-х экземплярах по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Автореферат разослан 18 сентября 2006 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д212.141.16 кандидат технических наук, доцент /Глухов С.Д./

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рассматриваемый вопрос имеет важную социальную значимость, так как большая часть пахотных земель средней полосы России является зоной рискованного земледелия (особенно для теплолюбивых овощных культур, которые боятся возвратных заморозков в мае или июне). Чтобы исключить риск подмерзания и гибели весной таких культур, как помидоры, огурцы, перцы и т. п., предлагается использовать систему термостабилизации парника ночью за счет теплоты, аккумулированной от Солнца в дневное время суток.

Цель работы. Цель заключается в создании и исследовании системы термостабилизации парника ночью за счет энергии солнечной радиации, накопленной днем.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

• выбрать и усовершенствовать конструкцию системы и создать математическую модель ее работы днем;

• выполнить расчет работы усовершенствованной системы днем;

• создать методику расчета работы системы в ночном режиме и получить конкретные результаты;

• проанализировать полученные результаты расчетов и сопоставить их с экспериментальными данными, подтверждающими корректность решения поставленных задач;

• внедрить результаты исследований в народное хозяйство России.

Методы исследования. Использовались теоретические методы исследования работы системы в дневном и ночном режимах. При выводе теоретических зависимостей применялись уравнения неразрывности и энергии. Для подтверждения теоретических выводов результаты теоретических исследований сравнивались с экспериментальными данными, полученными автором диссертационной работы.

Научная новизна. В работе впервые достигнуты следующие результаты:

• создана система термостабилизации парника ночью с естественной циркуляцией теплоносителя;

• усовершенствован дневной режим работы системы, а именно впервые введены конусы на входе и выходе бака-аккумулятора, выравнивающие температурные поля теплоносителя;

• создана математическая модель работы системы днем с учетом конусов;

• предложена методика почасового определения поступлений солнечной радиации на наклонную плоскость на уровне Земли, позволяющая находить оптимальный угол наклона плоскости к горизонту с учетом влияния облачности;

• создана методика расчета работы системы ночью;

• проведен поиск рациональных параметров солнечной установки, охватывающий выбор теплоносителя, площади солнечного теплообменника, объема бака-аккумулятора и размеров парника.

Практическая значимость результатов работы. Предложенная система позволяет минимизировать риск гибели теплолюбивых культур от ночных заморозков за счет использования только липа, природных естественных источников теплоты, в частности — солнечной энергии. Система не требует подвода электроэнергии или промышленной теплоты, так как циркуляция теплоносителя в контурах дневного и ночного режимов работы происходит в результате естественной конвекции.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Восьмой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (Москва, МЭИ, 2002).

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего наименования работ отечественных и зарубежных авторов, и приложений. Общий объем диссертации — 167 е., в том числе 133 с. машинописного текста, 39 рис., 1 табл., 4 приложения на 29 с.

Во введении подчеркивается актуальность проблемы, дается классификация солнечных установок, показывается конструктивная схема системы термостабилизации парника в ночное время суток (рис. 1).

В первой главе проведен патентно-литературный обзор работ, посвященных преобразованию солнечной энергии в тепловую, а также аккумулированию последней. По результатам патентного обзора солнечных теплообменников выбрана конструкция теплообменника для системы термостабилизации, показанной на рис. 1.

Выбранная модель теплообменника (рис. 2) характеризуется технологичностью при изготовлении теплопоглощающей панели, сравнительно высокой эффективностью вследствие герметичности корпуса и наличия перемычек между трубами, простотой сборки, монтажа и возможностью установки на индивидуальном приусадебном участке. Эта конструкция относительно недорога и может иметь расширенную область применения в народном хозяйстве. Для достижения высокой теплопроводности поглощающая панель может быть изготовлена из меди.

Помимо конструкции теплообменника выбрана оптимальная площадь поглощающей солнечную радиацию панели теплообменника, которая для условий использования теплообменника на приусадебном участке составляет примерно Зм2.

Задача расчета системы термостабилизации парника в ночное время суток разбивается на три этапа:

• расчет поступления солнечной радиации на поверхность Земли с учетом влияния облачности;

• расчет работы системы термостабилизации парника днем во время аккумулирования энергии солнечной радиации;

• расчет работы системы термостабилизации парника ночью во время расходования энергии солнечной радиации, запасенной днем.

Обзор отечественной и иностранной литературы показал, что работы, посвященные определению количества солнечной радиации, поступающей на поверхность Земли, в большинстве своем носят частный характер. На основе обобщения и систематизации существующих материалов предложена методика расчета, строящаяся на астрофизических и эмпирических формулах и с учетом влияния облачности (см.: Самойлов Д.В. Расчет величины поступления теплоты от солнечной радиации на поверхность Земли. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006). Схема расчета поступления солнечной радиации показана на рис. 3.

При вычислении солнечной радиации, поступающей на какую-либо наклонную плоскость, принимают во внимание три составляющие радиационного баланса [4]:

2ваЮ1 — ^накл -^накл ^ ^накл » О)

где <2вгкл- суммарная солнечная радиация, падающая на наклонную поверхность, Вт/м2; 5'в,кл— прямое солнечное излучение, падающее на наклонную поверхность, Вт/м2; £>наю,— рассеянная солнечная энергия, падающая на наклонную поверхность, Вт/м2; - излучение, отраженное от поверхности Земли, Вт/м2.

Отраженное от поверхности Земли и падающее на наклонную плоскость излучение йиша, учитываемое в радиационном балансе (1), пренебрежимо мало в теплое время года, при отсутствии снежного покрова, и им можно пренебречь.

Значение 5накл находят по зависимости

А^^созе, (2)

где. Яф— прямое солнечное излучение на ортогональную лучам плоскость,

Вт/м2; 9 - угол падения прямого солнечного излучения на любую поверхность, рад.

Значение ¿'орт находят по формуле Кастрова:

о)

Бша + с

где 50- солнечная постоянная, Вт/м2; а - высота Солнца, рад; с - величина, характеризующая степень прозрачности атмосферы.

Рассеянную солнечную радиацию, поступающую на наклонную плоскость, определяют по зависимости

АаИ=^ГОр(0.55 + 0)434со8в + 0,313(со5е)2), (4)

где 2Эгпр- поток рассеянной солнечной энергии (Вт/м2) на горизонтальную плоскость, определяемый по формуле Берлаге:

А^^-Я^бЬ а. (5)

Оценку уменьшения интенсивности солнечной радиации проводят, вводя эмпирические коэффициенты в выражение (1) ( = 0):

+ 0^)(Х-{а+Ьп)п), (6)

где а - коэффициент, зависящий от среды (суша или море) и от широты местности; Ь — коэффициент, который можно считать постоянным и равным 0,38; п — количество облаков в долях единицы [п = 0 при безоблачном небе, п — 1 при сплошной облачности).

Что касается расчета работы системы термостабилизации парника днем, заключающегося в определении количества запасенной в баке-аккумуляторе энергии солнечной радиации, то данная область широко исследована. Методики расчета делятся на упрощенные и подробные, учитывающие сложные тепло-гидравлические процессы, происходящие в системе. Упрощенные методики недостаточно точны, а подробные методики слишком усложнены и требуют создания специальной программы для решения системы дифференциальных уравнений численными методами.

Методик, по которым может быть полностью рассчитана работа системы в ночном режиме по схеме, показанной на рис. 1, в специальной литературе автором диссертационной работы не обнаружено.

На основании проведенного обзора источников были сформулированы цель работы, а также задачи, которые необходимо решить для ее достижения (см. выше).

Во второй главе рассматривается предложенная усовершенствованная схема работы системы в дневное время суток. Введены конусы на входе в бак-аккумулятор и на выходе из него, позволяющие стабилизировать температурные поля теплоносителя в системе (рис. 4).

Для усовершенствованной схемы создана математическая модель работы системы в дневном режиме на основе уравнений движения и энергии. Решение уравнений, составляющих математическую модель работы системы в дневном режиме, позволяет определять количество энергии, запасенной в баке-аккумуляторе при заданных геометрических и теплофизических параметрах системы.

Для составления математической модели вводятся следующие допущения:

• движение жидкостного теплоносителя (далее по тексту — теплоносителя) в системе ламинарное;

• теплоноситель однороден;

• неравномерность температурного поля теплоносителя в пластине коллектора не учитывается в поперечном направлении;

• в уравнениях энергии плотность теплоносителя принимается постоянной.

Математическая модель решается в системе МаЛСЛХЯЗ. Для решения математической модели принимаются следующие основные допущения:

• теплоноситель проходит в системе один цикл нагрева в течение всего времени облучения теплообменника;

Рис. 1. Система термостабилизации парника в ночное время суток: 1 - солнечный коллектор; 2 - бак-аккумулятор; 3 — парник; 4 — термометр на входе в солнечный коллектор; 5 — термометр на выходе из солнечного коллектора; 6 — вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре нагрева; 7 - термометр в баке-аккумуляторе; 8 — вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в контур нагрева; 9 — расширительный бачок в контуре нагрева теплоносителя; 10 — вентиль, перекрывающий вытекание теплоносителя через переливной патрубок в контуре нагрева; 11 — указатель уровня жидкости; 12 - электроводонагреватель; 13 — вентиль, перекрывающий слив теплоносителя из системы; 14 — вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре ночного обогрева парника; 15 — вентиляционные каналы в грунте парника; 16 — термометр в грунте парника; 17 — каналы для циркуляции воздуха в грунте парника; 18 — подпочвенный коллектор с циркулирующим теплоносителем; 19 — термометр внутри парника; 20 — грунт в парнике; 21 — вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в систему; 22 — расширительный бачок в контуре отопления парника

1 2 3 4 5 6

А-А (повёрнуто)

9

Рис. 2. Солнечный теплообменник: 1 — корпус; 2 — вход холодной воды; 3 - нагревательные трубки; 4 — прозрачное покрытие; 5 — прижимные планки; 6— выход горячей воды; 7- тепловая изоляция; 8 - поперечные трубы; 9 — уплотнения; 10 — перемычки

б

Рис. 3. Схема для расчета поступления солнечной радиации на поверхность Земли:

1 — вертикальная плоскость; 2 — наклонная плоскость; 3 — горизонтальная проекция нормали и к наклонной плоскости; 4 — горизонтальная плоскость; 5 — горизонтальная проекция солнечного луча; 2— нормаль к горизонтальной плоскости; п — нормаль к наклонной плоскости; 5 — прямое солнечное излучение на поверхность Земли; а - высота Солнца; Р — азимут Солнца; у — азимутальный угол плоскости 2; в — угол падения солнечного луча на плоскость 2; з — угол наклона плоскости 2

Рис. 4. Принципиальные схемы работы системы в дневном режиме: а — классическая схема аккумулирования энергии солнечной радиации; б - усовершенствованная схема аккумулирования энергии солнечной радиации; 1 — поднимающий трубопровод; 2 - опускающий трубопровод; 3 — подводящий трубопровод; 4 — отводящий трубопровод; Т— солнечный теплообменник;бак-аккумулятор; Д- диффузор; К— конфузор; £) — энергия солнечной радиации

• поступление суммарной солнечной радиации на плоскость солнечного теплообменника аппроксимируется синусоидальной зависимостью;

• температура окружающего воздуха считается постоянной в светлое время суток.

Уравнение движения теплоносителя во всем контуре складывается из уравнений движения для каждого элемента системы:

аоРо^Ь = ^(Т-Т,х)&-АР. (7)

Уравнения энергии записываются для каждого элемента установки в отдельности.

Для солнечного теплообменника:

дТг _У эгт

( \ -

45/ Т -% -ит(Тт-Тс)

^рас

Для остальных (/-х) элементов системы (трубопроводы, бак-аккумулятор, цилиндры, на которые разбиваются конусы):

дъ дъ 4к,{т,-тс)

эх а] т а, Р0с,а, ' ^

В уравнениях (1) — (3) приняты следующие обозначения: а0- корректив количества движения, или коэффициент Буссинеска; р0— плотность теплоносителя при температуре 293 К, кг/м3; ут— скорость теплоносителя в солнечном теплообменнике, м/с; х- время, с; Ь - приведенная длина контура работы системы в дневное время суток, м; р- текущая плотность теплоносителя, кг/м3; 2 ~ ускорение свободного падения, м/с2; Р - коэффициент объемного расширения теплоносителя, 1/К; Т- текущая температура теплоносителя в системе, К; Тш — температура на входе в солнечный теплообменник, К; х — вертикальная координата, м; АР— потери давления в контуре работы системы в дневное время суток, Па; Тт— текущая температура теплоносителя в солнечном теплообменнике, К; /т - длина нагревательной панели солнечного теплообменника, м; 5 — площадь нагревательной панели солнечного теплообменника, м2; / — коэффициент отвода теплоты из солнечного теплообменника; (л— приведенная поглощательная способность солнечного теплообменника; /пшх- максимальное значение энергии солнечной радиации в полдень, падающей на 1 м2 поверхности солнечного теплообменника, Вт/м2; тр>с- расчетное время облучения нагревательной панели теплообменника, с; Г/т- полный коэффициент тепловых потерь солнечного теплообменника, Вт/(К-

м2); Тс — средняя

температура окружающего воздуха, К; тт- количество трубок в нагревательной панели теплообменника; С — изобарная теплоемкость теплоносителя, Дж/(К-кг); й?г- диаметр трубки нагревательной панели теплообменника, м; 7]- текущая температура теплоносителя в /-м элементе системы, К; с/, - диа-

метр г'-го элемента системы, м; /(- длина /-го элемента системы, м; к,- коэффициент теплопередачи /-го элемента системы, Вт/(К-мг).

Во второй главе также показана методика, созданная Ю.А. Ждановым, согласно которой потери теплоты с поверхностей трубопроводов и бака-аккумулятора незначительны и ими можно пренебречь.

Уравнение теплового баланса для расчета работы системы в дневном режиме по методу Ю.А. Жданова записывается в следующем виде:

У

л

-А-иЛЪ-То)

с1х = М6СрЫТ„ (10)

где Тб - температура теплоносителя в баке-аккумуляторе, К; Та- начальная температура теплоносителя в баке-аккумуляторе, К; М6 — масса теплоносителя нагреваемого в баке-аккумуляторе, кг.

Основное отличие методики Ю.А. Жданова от предлагаемой в диссертационной работе математической модели заключается в том, что, согласно методике Ю.А. Жданова, вся энергия, воспринятая нагревательной панелью солнечного теплообменника, передается теплоносителю в баке-аккумуляторе без потерь. Усовершенствованная методика учитывает потери теплоты в соединительных трубопроводах и в баке-аккумуляторе.

В третьей главе рассмотрена методика расчета системы термостабилизации парника ночью, позволяющая определять размеры парника, который способна обогреть система теплотой, аккумулированной днем, при заданных геометрических и теплофизических параметрах. Схема конструкции парника показана на рис. 5.

Методика расчета строится на следующих определениях, предположениях и допущениях:

• парник — малогабаритное культивационное сооружение, имеющее боковое ограждение и съемную светопрозрачную кровлю; обслуживается людьми, находящимися вне сооружения или внутри него, эксплуатируется в течение весенне-летнего периода;

• парник имеет конструкцию в виде «домика» (см. рис. 5) и однослойное пленочное покрытие;

• выбирается один из самых неблагоприятных режимов: днем температура окружающего воздуха не поднимается выше +5...+8 °С. В момент захода Солнца парник закрывается на ночь, в течение которой температура окружающего воздуха может упасть ниже нуля;

• система термостабилизации должна поддерживать температуру воздуха в парнике не ниже, например, +3 °С (минимальная температура, которую переносят растения) на всем протяжении времени до восхода Солнца;

• воздух подчиняется законам идеального газа;

• выбирается такой объем парника, при котором количество тепловых потерь в парнике в течение ночи полностью компенсируется количеством энергии, запасенной в баке-аккумуляторе днем, т. е. количество запасенной энергии больше или равно количеству теряемой в парнике теплоты;

• предполагается, что теплота, запасенная баком-аккумулятором, передается в течение ночи в воздушное пространство парника без потерь, как в соединительных трубопроводах, так и в самом баке-аккумуляторе.

В основе методики расчета лежат закон ночного падения температуры окружающего воздуха (см.: Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.), а также уравнение теплового баланса для парника, которое записывается в следующем виде:

еи=аг,+а,+а*. ао

где , £>огр, £?ф, £?„„ф- суммарные тепловые потери в парнике, потери теплоты через ограждения, теплопотери через грунт и посредством инфильтрации, Вт.

Закон ночного падения температуры окружающего воздуха имеет вид

где Т— текущая температура окружающего воздуха ночью, К; Ти— температура окружающего воздуха в начальный момент времени (заход Солнца), К; В — эффективное излучение земной поверхности, Вт/м2; С^— удельная теплоемкость грунта, Дж/(кг-К); р^— плотность хрунта, кг/м3; К — коэффициент температуропроводности грунта, м2/с.

В четвертой главе проведен поиск рациональных параметров системы и описан эксперимент, поставленный автором диссертационной работы. Выбраны следующие критерии поиска: в качестве расчетных суток взято 1 мая; днем температура не превышает + б °С, ночью падает ниже нуля; погода облачная с прояснениями; скорость ветра 3 м/с; температура в парнике должна быть не ниже + 3 °С.

Основные результаты поиска:

• площадь солнечного теплообменника не должна превышать 3 м2;

• теплоноситель— вода;

• объем бака-аккумулятора 300 л;

• объем парника 13 м3 при размерах парника 5x1,5x1,9 м (длина, ширина, высота в средней части), высота вертикальных боковых стенок 1,6 м.

Вода является наиболее эффективным теплоносителем по количеству запасенной в баке-аккумуляторе энергии солнечной радиации. При самых неблагоприятных условиях (ночью температура окружающего воздуха опускается до - 6 °С) вода в элементах теплоизолированной системы не замерзает. На рис. 6 показан график падения температуры воды в солнечном теплообменнике ночью 1 мая. Согласно графику, температура воды не падает ниже нуля.

На рис. 7 показан график изменения количества запасенной в баке-аккумуляторе энергии в зависимости от объема бака-аккумулятора при неизменных остальных геометрических и теплофизических параметрах системы. На рис. 8 показана принципиальная схема экспериментальной установки. Эксперимент проводился 9 мая 2005 г. на широте г. Переславль-Залесский (56°4Г) при облачной погоде с прояснениями, средней температуре воздуха днем +18 °С. Объем бака-аккумулятора составлял 300 л, площадь солнечного коллектора

3 м2, теплоноситель - вода, размеры парника 5x1,5x1,9 м (длина, ширина, высота в средней части), высота вертикальных боковых стенок 1 ,б м.

Расчетные графики с нанесенными на них экспериментальными точками показаны на рис. 9—12.

Б-Б-

А-А

г*

у у у у у у у у У' у у У У V V У

5000

и

Б

Рис. 5. Схема парника.

и

Гв,к

т,ч

Рис. 6. График изменения температуры воды в солнечном теплообменнике в период с 21 ч вечера до 6 ч утра 1 мая

Рис. 7. График зависимости энергии солнечной радиации, запасенной в баке-аккумуляторе днем 1 мая, от объема бака-аккумулятора: 1 — расчетные значения, полученные по методике Ю.А. Жданова; 2 — значения, полученные по методике, учитывающей тепловые потери

Рис. 8. Принципиальная схема системы термостабилизации парника (экспериментальная установка)

Те, К

320 310 300 290 280

1 i í МММ ! ! ' 1 ' ' 1 i Í

i ! ¡ i 1

¡ I | ; ! JL—i— Ь-*---- I ! ! 1

tí f i-1-—■—-- ч ч ч ! Ч Ч 1 1

6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

т. ч

Рис. 9. График изменения температуры теплоносителя в баке-аккумуляторе объемом 300 л днем 9 мая 2005 г. при облачной погоде: 1 - расчетные значения, полученные по методике Ю.А. Жданова; 2—значения, полученные по усовершенствованной методике; ♦ - экспериментальные значения

Г, К 325

300

275

250

i

0—♦—4 ►—*—ф- ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

л--- ! 1 1

21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00

т,ч

Рис. 10. График падения температуры окружающего воздуха ночью 9 мая 2005 г. (♦ - экспериментальные значения, полученные 9 мая 2005 г.)

т,ч

Рис. 11. График падения температуры воздуха в парнике ночью 9 мая 2005 г. (♦ — экспериментальные значения, полученные 9 мая 2005 г.)

Т6, К 320 г

300,

280 +-

-f-♦

rm

...j—i—>.—i

21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00

т, ч

Рис. 12. График падения температуры воды в баке-аккумуляторе

ночью 9 мая 2005 г. (♦ — экспериментальные значения, полученные 9 мая 2005 г.)

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

• Проведен патентный поиск и выбрана наиболее рациональная конструкция солнечного теплообменника,

• Создана система термостабилизации парника ночью с естественной циркуляцией теплоносителя.

• Усовершенствован контур работы системы в дневном режиме, а именно: впервые введены конусы на входе и выходе бака-аккумулятора, выравнивающие температурные поля теплоносителя; создана математическая модель работы системы в дневное время суток с учетом их действия.

• Предложена методика почасового определения поступления суммарной солнечной радиации на наклонную плоскость с учетом облачности, позволяющая находить оптимальный угол наклона плоскости.

• Впервые создана методика расчета работы системы ночью.

• Впервые проведен поиск рациональных параметров системы термостабилизации, охватывающий выбор типа теплоносителя, площади солнечного теплообменника, объема бака-аккумулятора и размеров парника.

• Теоретические данные, полученные по результатам расчета системы, сопоставлены с результатами эксперимента. Расхождение экспериментальных данных и результатов расчета составило около 2...3 %.

• Результаты работы внедрены в учебный процесс МГТУ им. Н.Э. Баумана. Изданы методические указания: Самойлов Д.В. Расчет величины поступления теплоты от солнечной радиации на поверхность Земли. (М.: Изд-во МГТУ им.

H.Э. Баумана, 2006).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

I. Самойлов Д.В., Пешти Ю.В. Использование солнечной энергии для обогрева помещений в ночное время // Восьмая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл.; В 3 т. -М. - 2002. - Т. 3. - С.255.

2. Самойлов Д.В., Пешти Ю.В. Выбор схемы установки и типа радиационного теплообменника при использовании солнечной энергии для отопления помещений в ночное время // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. — 2002. — Спец. выпуск: Холодильная, криогенная техника, системы кондиционирования и жизнеобеспечения. - С. 113 - 126.

3. Самойлов Д.В., Пешти Ю.В. Расчет работы системы отопления парника в ночное время суток: В 2 ч. // Вестн. Международ, акад. холода. — 2005. —

Вып. 2. - С. 40 - 43; Вып. 3. - С. 26 - 29.

Условные обозначения и индексы.

Введение.

1. Состояние исследований в области использования солнечной энергии для обогрева различных объектов, цель работы, общая постановка задач исследований.

1.1. Выбор конструктивной схемы солнечного теплообменника.

1.2. Анализ известных методов расчета системы.

1.2.1. Методы расчета солнечной радиации.

Основные понятия, определения и величины.

Порядок расчета солнечной радиации.

1.2.2. Методы расчета работы установки днем.

1.2.3. Методы расчета установки ночью.

Выводы по главе 1. Цели и задачи диссертационной работы.

2. Разработка методики расчета гелиоустановки при работе днем.>.

2.1. Математическая модель работы системы.

2.2. Приведение уравнений движения и энергии к безразмерному виду.

2.3. Расчет работы системы аккумулирования солнечной энергии в дневное время суток по методике, предложенной Ю.А. Ждановым.

2.3.1. Порядок расчета изменения температуры теплоносителя и количества запасенной энергии при работе установки днем по методике Ю.А. Жданова.

Выводы по главе 2.

3. Расчет работы системы отопления парника в ночное время суток.

3.1. Основные определения предположения и допущения.

3.2. Составление уравнения теплового баланса.

3.3. Определение момента включения системы термостабилизации.

Выводы по главе 3.

4. Оптимизация исследуемой системы и эксперимент.

4.1. Выбор направления оптимизации.

4.2. Выбор оптимального типа теплоносителя.

4.3 Выбор оптимального объема бака-аккумулятора.

4.4 Выбор оптимальных размеров парника.

4.5. Описание эксперимента.

4.6. Обработка результатов эксперимента.

Выводы по главе 4.

Выводы и основные результаты.

Большая часть пахотных земель средней полосы России - зона рискованного земледелия особенно для теплолюбивых овощных культур, которые боятся возвратных заморозков в мае-июне месяце. С целью исключения риска подмерзания весной таких культур как помидоры, огурцы, перцы и т. п. предлагается обогревать без затрат электроэнергии парники ночью теплотой, аккумулированной от Солнца в дневное время суток. В настоящее время такой тип обогрева может не иметь экономического эффекта, но его социальный эффект существенен.

На базе использования установок, работающих от солнечной энергии, могут быть решены также задачи отопления, охлаждения и горячего водоснабжения жилых, административных зданий, промышленных и сельскохозяйственных объектов. Данные установки имеют следующую классификацию (рис. В1), [12].

Они могут быть пассивными и активными с различными системами отопления (с естественной циркуляцией или принудительной циркуляцией, с системой автоматического слежения за положением Солнца на небосводе), работающие сезонно или круглогодично. Активные системы, кроме того, могут быть воздушными и жидкостными, одноконтурными, 2-х контурными, многоконтурными, с концентратором солнечной энергии и без него, могут использоваться для горячего водоснабжения. Существуют также солнечные комбинированные системы тепло и хладоснабжения.

Самыми простыми и дешёвыми являются пассивные системы, или «солнечные дома», которые для сбора и распределения солнечной энергии используют архитектурные и строительные элементы зданий и не требуют дополнительного оборудования. Чаще всего такие системы включают в себя зачернённую стену здания, обращенную на юг, на некотором расстоянии от которой расположено прозрачное покрытие. В верхней и нижней частях стены имеются отверстия, соединяющие пространство между стеной и прозрачным покрытием с внутренним объёмом здания. Солнечная радиация нагревает стену: воздух, омывающий стену, нагревается от стены и поступает через верхние отверстия в отапливаемое помещение здания. Циркуляция воздуха обеспечивается либо за счёт естественной конвекции, либо вентилятором.

Рис. В1. Классификация солнечных установок: I - предлагаемая установка

Несмотря на некоторые преимущества пассивных систем (простота, дешевизна, отсутствие специального дополнительного оборудования), используются в основном активные системы со специально установленным оборудованием для сбора, хранения и распространения солнечной радиации, так как эти системы позволяют повысить эффективность использования солнечной энергии, а также обеспечивают большие возможности регулирования тепловой нагрузки и расширяют область применения.

Выбор, состав и компоновка элементов активной системы солнечного теплоснабжения в каждом конкретном случае определяются климатическими факторами, типом объекта, режимом теплопотребления, экономическими показателями. Специфическим элементом этих систем является солнечный коллектор (теплообменник), который может быть оборудован концентратором солнечной энергии и системой автоматического слежения за положением Солнца на небосводе.

Наиболее часто применяемыми теплоносителями в системах солнечного теплоснабжения являются жидкости (вода, раствор этиленгликоля в воде - антифриз, органические вещества) и воздух. Каждый из них имеет определённые преимущества и недостатки. Воздух не замерзает, не создаёт больших проблем, связанных с утечками и коррозией оборудования. Однако из-за низкой объемной теплоёмкости воздуха размеры воздушных установок больше чем у жидкостных систем. Поэтому в большинстве эксплуатируемых систем солнечного теплоснабжения предпочтение отдаётся жидкостям.

При работе солнечных коллекторов в периоды с отрицательной температурой наружного воздуха необходимо либо использовать в качестве теплоносителя антифриз, либо каким-то способом избегать замерзания теплоносителя (например, своевременным сливом воды, нагревом её, утеплением солнечного коллектора).

Системами солнечного теплоснабжения круглогодичного действия с дублирующим источником теплоты могут быть оборудованы дома сельского типа, многоэтажные и многоквартирные дома, санатории, больницы и другие объекты.

Сезонные установки, такие как, например, душевые установки для пансионатов, передвижные установки для геологов, строителей, чабанов функционируют обычно в летние и переходные месяцы года, в периоды с положительной температурой наружного воздуха. Они могут иметь дублирующий источник теплоты или обходиться без него в зависимости от типа объекта и условий эксплуатации.

В системах с естественной циркуляцией [10], [32] (круглогодичных и сезонных) бак-аккумулятор тепловой энергии расположен над солнечным коллектором и жидкий теплоноситель циркулирует в результате естественной конвекции, когда за счёт энергии солнечной радиации, поглощаемой в коллекторе, увеличивается энергия жидкости на выходе из коллектора, создавая, таким образом, градиент плотности. Такие системы могут содержать дополнительный источник энергии (нагреватель), который предназначен для подачи дополнительной энергии в верхнюю часть бака с целью поддержания определённого минимального уровня температуры теплоносителя, определяемого типом нагрузки.

В системах с принудительной циркуляцией жидкости расположение бака над коллектором не обязательно. Для создания циркуляции необходим насос с дифференциальным регулятором, включающим насос, когда температура жидкости в верхней части коллектора на несколько градусов выше, чем в нижней части бака. Для предотвращения обратной циркуляции и связанных с ней тепловых потерь в коллекторе в ночное время требуется обратный клапан. В системах с принудительной циркуляцией также может быть установлен нагреватель.

Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения с естественной и принудительной циркуляцией можно разделить на две основные группы, [12]:

- установки, работающие по разомкнутой или прямоточной схеме;

- установки, работающие по замкнутой схеме.

В установках первой группы (рис. В2) теплоноситель подаётся в солнечные коллекторы (рис. В2а, б, в, г), где он нагревается и поступает либо непосредственно к потребителю, либо в бак-аккумулятор. Если температура теплоносителя после гелиоустановки оказывается ниже заданного уровня, то теплоноситель догревается в дополнительном источнике теплоты. Рассмотренные схемы находят применение в быту, и используются как источники теплой воды.

Основным недостатком данных установок является то, что для обеспечения постоянного температурного уровня теплоносителя на выходе из коллектора, необходимо изменять расход теплоносителя в соответствии с законом изменения интенсивности солнечной радиации в течение дня, что требует применения автоматических устройств и усложняет систему. К тому же эффективность работы систем без бака-аккумулятора снижается из-за несовпадения максимума теплопотребления объекта с максимумом тепло-поступления.

В схемах второй группы (рис. ВЗ) передача теплоты от солнечных коллекторов осуществляется либо через бак-аккумулятор, либо путём непосредственного смешения теплоносителей (рис. ВЗа, е), либо через теплообменник, который может быть установлен как внутри бака (рис. ВЗб, г, ж, и), так и вне его (рис.ВЗ в, д, з, к). К потребителю нагретый теплоноситель поступает через бак и в случае необходимости догревается в дополнительном источнике теплоты. Установки, работающие по схемам, представленным на (рис. ВЗ), могут быть одноконтурными (рис. ВЗа, е), двухконтурными (рис. ВЗб, д, ж, к) или многоконтурными (рис. ВЗв, г, з, и). Рассмотренные на рис. ВЗ схемы нашли в настоящее время наибольшее применение, так как отличаются сравнительной простотой и надёжностью в эксплуатации. Они также используются для получения горячей воды для душевых, но также применяются в системах отопления. Применение того или иного варианта схемы зависит от характера нагрузки, типа потребителя, климатических, экономических факторов и других условий.

Для целей обогрева парников в ночное время суток в тёплый период времени года для средней полосы России наиболее экономична, автономна и удобна активная установка с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя, работающая по замкнутому циклу (рис. ВЗе) на базе принципиальной схемы, показанной на рис. В4а, б. Предлагаемая для этих целей система отопления парника (без циркуляционного насоса и концентратора солнечной энергии) проста в изготовлении и эксплуатации, надёжна, доступна широкому потребителю, экономична и может быть использована там, где отсутствует или ограничен источник тепловой или электроэнергии. Отсутствие циркуляционного насоса в установке накладывает одно очень важное условие, обеспечивающее естественную циркуляцию, а именно: парник располагается выше, чем бак-аккумулятор 2; выполнение данного условия возможно в местах с рельефной поверхностью (холмы, горы, насыпи).

С принудительной циркуляцией а) б)

С естественной циркуляцией в) г)

Рис. В2. Принципиальные схемы прямоточных систем: б - с естественной циркуляцией теплоносителя; г - с принудительной циркуляцией теплоносителя; - солнечный коллектор; 2 - аккумулятор теплоты; 3 - насос

С принудительной циркуляцией

С естественной циркуляцией

Рис. ВЗ. Принципиальные схемы замкнутых систем: а, б, в, д - с естественной циркуляцией теплоносителя; е, ж, з, и, к - с принудительной циркуляцией теплоносителя; 1 - солнечный коллектор; 2 - аккумулятор теплоты; 3 - насос 1 4 - теплообменник; 5 - насос 2; 6 - насос 3

Рис. В4а. Система термостабилизации парника в ночное время суток, работающая в полуавтоматическом режиме:

1 - солнечный коллектор; 2 - бак-аккумулятор; 3 - парник; 4 - система контроля и управления; 5 - термометр на входе в солнечный коллектор; 6 - термометр на выходе из солнечного коллектора; 7 - электромагнитный вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре нагрева; 8 - термометр в баке-аккумуляторе; 9 - вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в контур нагрева; 10 - расширительный бачок в контуре нагрева теплоносителя; 11 - вентиль, перекрывающий вытекание теплоносителя через переливной патрубок в контуре нагрева; 12 - указатель уровня жидкости; 13 - электроводонагреватель; 14 - вентиль, перекрывающий слив теплоносителя из системы; 15 - электромагнитный вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре ночного обогрева парника; 16 - вентиляционные каналы в грунте парника; 17 -термометр в грунте парника; 18 - каналы для циркуляции воздуха в грунте парника; 19 - подпочвенный коллектор с циркулирующим теплоносителем; 20 - термометр внутри парника; 21 - грунт в парнике; 22 - вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в систему; 23 - расширительный бачок в контуре отопления парника

Рис. В4б. Система термостабилизации парника в ночное время суток, работающая в ручном режиме:

1 - солнечный коллектор; 2 - бак-аккумулятор; 3 - парник; 4 - термометр на входе в солнечный коллектор; 5 - термометр на выходе из солнечного коллектора; 6 - вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре нагрева; 7 - термометр в баке-аккумуляторе; 8 - вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в контур нагрева; 9 - расширительный бачок в контуре нагрева теплоносителя; 10 - вентиль, перекрывающий вытекание теплоносителя через переливной патрубок в контуре нагрева; 11 - указатель уровня жидкости; 12 - электроводонагреватель; 13 - вентиль, перекрывающий слив теплоносителя из системы; 14 - вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя в контуре ночного обогрева парника; 15 - вентиляционные каналы в грунте парника; 16 - термометр в грунте парника; 17 - каналы для циркуляции воздуха в грунте парника; 18 - подпочвенный коллектор с циркулирующим теплоносителем; 19 - термометр внутри парника; 20 - грунт в парнике; 21 - вентиль, перекрывающий подачу свежего теплоносителя в систему; 22 - расширительный бачок в контуре отопления парни

В основе работы системы положено преобразование солнечной энергии в тепловую, с последующим аккумулированием последней. В качестве теплоносителя в отопителе обычно используется вода, но может быть и другая жидкость. Согласно проведённому литературному обзору [1, 7, 10, 11, 12, 13, 16, 26-34] в качестве рабочей принята схема, показанная на рис. В4а - полуавтоматический режим работы - или на рис. В4б - ручной режим работы, - как наиболее простая и экономичная.

Система термостабилизации содержит солнечный коллектор 1, который обеспечивает преобразование солнечного излучения в теплоту, передаваемую нагреваемому теплоносителю, циркулирующему в коллекторе и поступающему в бак-аккумулятор 2. Бак-аккумулятор 2 является важным компонентом системы солнечного теплоснабжения, поскольку позволяет накапливать теплоту в течение дня для последующего использования её ночью. Вентили 7, 15 (рис. В4а) или 6, 14 (рис. В4б) предназначены для переключения установки с работы в ночном режиме на работу в дневном режиме и наоборот, а также для перекрывания движения теплоносителя в зависимости от времени суток и температуры воздуха в парнике 3. Воздух циркулирует через каналы 17 (рис. В4а) или 16 (рис. В4б), расположенные в подпочвенном пространстве 21 (рис. В4а) или 20 (рис. В4б), на определённой глубине и расстоянии друг от друга. Внутри каналов расположены трубопроводы для циркуляции теплоносителя, которые омывает воздух. Движение воздуха из парника в подпочвенное пространство и обратно в парник обеспечивается неравномерностью нагрева воздуха вдоль каналов 17 (рис. В4а) или 16 (рис. В4б), поскольку теплоноситель имеет температуру на входе в парник выше, чем на выходе из него. Воздух попадает из парника в подпочвенное пространство через вентиляционные каналы 16 (рис. В4а) или 15 (рис. В4б). В установке предусмотрены вентиль 22 (рис. В4а) или 21 (рис. В4б) для заправки теплоносителя, вентиль 14 (рис. В4а) или 13 (рис. В4б) для слива теплоносителя, термометр 20 (рис. В4а) или 19 (рис. В4б) для измерения температуры в парнике 3, термометр 17 (рис. В4а) или 16 (рис. В4б) для измерения температуры грунта, термометр 8 (рис. В4а) или 7 (рис. В4б) для измерения температуры жидкости в баке-аккумуляторе 2, а также термометры 5 и 6 (рис. В4а) или 4 и 5 (рис.

В4б) для измерения температуры теплоносителя на входе и выходе солнечного коллектора 1.

В качестве измерителя температуры использован термометр сопротивления, например, П-109 Ml для работы системы в полуавтоматическом режиме или промышленный стеклянный термометр для работы в ручном режиме.

Для контроля уровня жидкости в баке-аккумуляторе 2 установлен указатель уровня 12 (рис. В4а) или 11 (рис. В4б). Поскольку система герметична, то в ней предусмотрены расширительные бачки 10 и 23 (рис. В4а) или 9 и 22 (рис. В4б) с переливным и воздушным патрубком. При работе в полуавтоматическом режиме (рис. В4а) система имеет блок контроля и управления 4, который снимает показания датчиков температуры и управляет работой электромагнитных вентилей. Кроме того, при слишком низких отрицательных температурах окружающей среды ночью возможен дополнительный подогрев парника с помощью электроводонагревателя 12 (рис. В4а) или 11 (рис. В4б).

Установка (рис. В4а) работает следующим образом:

Система полностью заполняется жидким теплоносителем через вентиль 22 (рис. В4а) или 21 (рис. В4б). Днём под действием солнечных лучей нагревшаяся в коллекторе 1 жидкость за счёт разности плотностей поднимается по трубопроводу и поступает сверху в бак-аккумулятор 2, а холодная жидкость из нижней части бака по обратному трубопроводу попадает снова в солнечный коллектор 1. При этом вентиль 7 открыт, а вентиль 15 закрыт. За день жидкость в баке нагревается, и ночью при закрытом вентиле 7 и открытом 15 нагретая жидкость подаётся потребителю и по трубопроводу отводится обратно в нижнюю часть бака 2. Нагретая жидкость постепенно отдаёт за ночь свою теплоту, тем самым, обеспечивая обогрев парника 3, в подпочвенном пространстве которого расположены каналы 18 для прохода воздуха, а в них трубы 19 для циркуляции теплоносителя. Работой системы днём и ночью управляет реле времени, расположенное в блоке контроля и управления 4. Оно открывает соленоидный вентиль 7 и закрывает вентиль 15 утром после восхода солнца. Вечером реле времени управляет закрытием вентиля 7. Вентиль 7 закрывается в 18 - 19 часов вечера, когда на нагревательную панель солнечного коллектора уже практически не попадает солнечной энергии. В то же время, вентиль 15 открывается только при достижении минимальной температуры воздуха в парнике, например, +3 С, которую ещё могут перенести растения, т.е. за включение ночного контура отвечает датчик температуры воздуха в парнике 20. Он же отвечает за включение электроводонагревателя 13, в случае если количество аккумулированной солнечной энергии недостаточно для поддержания данной температуры. Термометры 8, 5, 6 и 17 служат для наблюдения соответственно за температурой жидкости в баке-аккумуляторе, на входе и выходе из коллектора, а также за температурой грунта в парнике.

Система (рис. В4б) работает в ручном режиме. Вентиль 6 открывается утром после восхода Солнца. Вечером до захода Солнца вентиль 6 закрывается. Вентиль 14 открывается при достижении температуры воздуха в парнике, например, + 3 С. Температура воздуха в парнике контролируется с помощью термометра 19. Если теплоты, запасенной в баке-аккумуляторе 2 недостаточно для поддержания необходимой температуры в парнике 3, включается электроводонагреватель 12.

При необходимости в жаркие летние месяцы система работает лишь только днем для получения горячей жидкости, которую можно забирать для бытовых нужд, открыв вентиль 14 (рис. В4а) или вентиль 13 (рис. В4б). Тогда ночной контур может быть демонтирован для промывки и обслуживания, а для заправки системы жидкостью используется вентиль 9 (рис. В4а) или 8 (рис. В4б). В этом режиме работает расширительный бак 10 (рис. В4а) или 9 (рис. В4б), а вентиль 11 (рис. В4а) или 10 (рис. В4б) на переливном патрубке открыт. Переливной патрубок с вентилем 11 (рис. В4а) или 10 (рис. В4б) служит также для удаления воздуха из системы при заправке теплоносителем через вентиль 22 (рис. В4а) или 21 (рис. В4б). Установка имеет несколько подобных вентилей, установленных в разных местах для удаления воздуха из системы при заправке теплоносителем.

Согласно [10], [32], [33] и [34] подобные нагреватели жидкости имеют следующие основные параметры:

Объем бака-аккумулятора 2 100 - 300 л, диаметр соединительных трубопроводов 25 мм, расстояние между верхней частью теплообменника 1 и нижней частью бака-аккумулятора 2-60 см, угол наклона нагревательной панели теплообменника - 45 °С. Расстояние от верхней части бака-аккумулятора 2 до парника 3 по высоте 1 - 3 м.

- Результаты работы внедрены в учебный процесс МГТУ им. Н.Э. Баумана. Изданы методические указания: Самойлов Д.В. Расчет величины поступления теплоты от солнечной радиации на поверхность Земли. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 20с.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

- Проведен патентный поиск и выбрана наиболее рациональная конструкция солнечного теплообменника.

- Создана система термостабилизации парника ночью с естественной циркуляцией теплоносителя.

- Усовершенствован контур работы системы в дневном режиме, а именно: впервые введены конусы на входе и выходе бака-аккумулятора, выравнивающие температурные поля теплоносителя; создана математическая модель работы системы в дневное время суток с учетом их действия.

- Предложена методика почасового определения поступления суммарной солнечной радиации на наклонную плоскость с учетом облачности, позволяющая находить оптимальный угол наклона плоскости.

- Впервые создана методика расчета работы системы ночью.

- Впервые проведен поиск рациональных параметров системы термостабилизации, охватывающий выбор типа теплоносителя, площади солнечного теплообменника, объема бака-аккумулятора и размеров парника.

- Проведен расчет работы системы по методике Ю.А. Жданова и по усовершенствованной методике, предложенной автором диссертационной работы.

- Теоретические данные, полученные по результатам расчета системы, сопоставлены с результатами эксперимента. Расхождение экспериментальных данных и результатов расчета в среднем составило около 2.3%.

1. Теймурханов А.Т., Качура В.П., Вардиашвили А.Б. Теплогидравлические процессы в системе солнечного подогрева воды в гелиотеплице. //Гелиотехника. 1985. - №3. - С.44-49.

2. Гиргидов А.Д. Техническая механика жидкости и газа. С-П.: Санкт-Петербургский государственный технический университет, 1999. - 394с.

3. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. - 400с.

4. Адуевский B.C. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса. М.: Наука, 1987. - 346с.

5. Мааке В., Эккерт Г.Ю., Жан-Луи Кошпен Польианн. Учебник по холодильной технике. -М.: МГУ, 1998.- 1142с.

6. Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам криогеники. М.: Энергоатомиз-дат, 1985.-367с.

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

8. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. - 323с.

9. Альтшуль А.Д. Примеры расчётов по гидравлике. М.: Стройиздат, 1976. - 252с.

10. Mertol A., Place W., Webster Т. Detailed loop model (DLM) analysis of liquid solar thermosi-phons with heat exchangers. //Solar Energy. -1981.- Vol.27, №5. P.367-388.

11. Жданов Ю.А. Расчет солнечных систем горячего водоснабжения с суточным циклом аккумулирования тепла. //Гелиотехника. 1989. - №2. - С.43-47.

12. Валов М.И., Казанджан Б.И. Системы солнечного теплоснабжения. М.: МЭИ, 1991. - 131с.

13. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчёт систем солнечного теплоснабжения. М.: Энерго-издат, 1982. - 123с.

14. Теория тепломассообмена. /С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 683с.

15. Физические величины. /А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. М.: Энер-гоатомиздат, 1991. - 1231с.

16. Сивков С.И. Методы расчёта характеристик солнечной радиации. Л.: Гидрометиоиздат, 1968.-237с.

17. Матвеев J1.T. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 873с.

18. Русин Н.П. Прикладная актинометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 221с.

19. Турулов В.А. Расчетная модель нестационарного теплового режима помещений при воздействии солнечной радиации. //Гелиотехника. 1985. - №5. - С.61-67.

20. Агафонов С.А., Герман А.Д., Муратова Т.В. Дифференциальные уравнения. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 347с.

21. Зарубин B.C., Иванова Е.Е., Кувыркин Г.Н. Интегральное исчисление функций одного переменного. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 527 с.

22. Вардиашвили А.Б., Лебедев В.А., Рубцов НА. Численное моделирование радиационо-конвективного теплообмена с диатермическим объемом среды. //Гелитехника. 1988. - №1. -С.35-40.

23. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1991.-552 с.

24. А.с. 2747086/24-06 (СССР). Солнечный водонагреватель / А. Хандурдыев, Р. Байрамов,

25. A. Нургильдыев. //Б.И. -1981. №21.

26. Патент 96123666/06 (РФ). Солнечный коллектор / Г. Ю. Князькин. // Б.И. 1999. - №5.

27. Патент 5054809/06 (РФ). Солнечный жидкостный нагреватель / А.К. Ильин, О.П. Ковалёв,

28. B.В. Лощенков. //Б.И. 1995. - №16.

29. Патент 98113321/06 (РФ). Солнечный тепловой коллектор / В.В. Вицков, А.Н. Кудрявцев, В.И. Пындак. //Б.И. 1999. - №24.

30. А.с. 4055516/24-06 (СССР). Солнечный тепловой коллектор / В.Ф. Гершкович, А.Р. Ферт.//Б.И.- 1987.-№31.

31. Патент 98111521/06 (РФ). Жидкостный солнечный коллектор / A.M. Евгенов, И.Д. Плеханов. //Б.И. 1999. - №23.

32. Патент 5063296/06 (РФ). Солнечный коллектор / С.В. Смирнов, В.В. Мойсеенко, Ю.А. Вов-чук. //Б.И. 1996. -№3.

33. Gupta C.L., Garg Н.Р. System design in solar water heaters with natural circulation. //Solar Energy.-1968.-Vol.12.-P.163-182.

34. Соснин Ю.П, Бухаркин E.H. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального дома. М.: Стройиздат, 1991. - 64с.

35. С. Попель, С.Е. Фрид. Об использовании солнечных водонагревателей в климатических условиях средней полосы России. //Проблемы энергосбережения. 2001. - Выпуск 7. - С. 1-7.

36. Вардияшвили А.Б., Теймурханов А.Т., Товарных Г.Н. Приближенный метод определения скорости движения теплоносителя в термосифонной установке. //Гелиотехника. 1991.-№3.- С.59-61.

37. Жердев А.А. Теория и техника низко-температурного эксперимента. Конспект лекций. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. 137с.

38. Малоземов В.В., Рожнов В.Ф., Правецкий В.Н. Системы жизнеобеспечения экипажей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. - 584с.