Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время для децентрализованных отдаленных сельскохозяйственных объектов и фермерских хозяйств вопросы энергоснабжения и создания за счёт этого комфортных условий труда и быта, остаются пока не решёнными. Энергоснабжение таких объектов затруднено отсутствием централизованных систем, большой расредоточеностью по территории, передвижным характером работы и малой энергоёмкостью. Энергообеспечение объектов от централизованного энергоснабжения в основном осуществляется с помощью дизель-электрических, ветроэнергетических агрегатов и солнечных установок. В ряде случаев использование стационарных дизельных агрегатов оказывается экономически невыгодным, так как доставка топлива в эти районы обходится очень дорого.
В связи с ростом числа фермерских хозяйств возникает задача выбора рациональных вариантов энергоснабжения стационарных процессов и объектов Актуальность вопроса обусловлена значительным удорожанием строительства линий электропередач, увеличением стоимости энергоносителей. Одним из перспективных направлений энергоснабжения малоэнергоёмких объектов является использование солнечной энергии для теплоснабжения фермерских хозяйств с применением концентраторов с высокотемпературным теплоносителем.
Целью работы является обоснование конструктивных параметров конусного концентратора солнечной энергии, обеспечивающего повышение эффективности её использования в системах автономного теплоснабжения.
Объект исследования: конусный концентратор солнечной энергии с высокотемпературным теплоносителем.
Предмет исследования: функциональная связь между геометрическими размерами конусного концентратора и концентрацией солнечной энергии в теп-лоприемнике.
Научная новизна:
обоснован способ концентрации солнечной энергии с помощью конусного отражателя;
обоснованы процессы поглощения солнечной энергии и передачи теплоты в абсорбере-преобразователе;
установлена взаимосвязь между геометрическими размерами конусного отражателя и технологическими параметрами абсорбера-преобразователя.
Практическая значимость:
разработана методика инженерного расчета конусного отражателя при различных количествах отражений солнечного луча;
разработана методика инженерного расчёта абсорбера - преобразователя, что позволяет изготовить конусный концентратор солнечной энергии для фермерского хозяйства;
обоснована технологическая схема солнечной установки с конусным концентратором солнечной энергии;
изготовлен конусный концентратор солнечнотгэяергии.
О» Wfb «*7_~>
Реализация рс»ультатов работы. Конусный концентратор солнечной энергии внедрён в ГУП «Нсфтекумскафосервис» для горячего водоснабжения и теплоснабжения производственных помещений.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре «Теплотехника, гидравлика и охрана труда» Ставропольского государственного афарного университета при изучении дисциплины «Нетрадиционные источники энергии».
Аппробация работы. Основные результаты исследования доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО СГАУ в 2003, 2004, 2005 годах, Азово-Черноморской государственной афоинженерной академии в 2005 году.
Макет конусного концентратора солнечной энергии был представлен на пятом Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2005 году, на конкурсе «Биотехнологические проекты, разработки и продукция» Международного фонда биотехнологии им. академика И.Н. Блохиной в 2005 году, в Российском разделе Международной выставки «Зелёная неделя» в Берлине в 2005 году, на Х-ой Международной выставке-конгрессе в Санкт-Петербурге «Высокие технологии, инновации, инвестиции» Н1-ТЕСН'2005, по результатам которых нафа-ждён дипломами и медалями, а также на краевых выставках: «Афоуниверсал -2003», «Агроуниверсал - 2004», «День урожай 2004», «Промышленная индустрия, станки и инструменты» в 2004 году, «День урожай 2005».
Публикации результатов работы. По результатам проведённых исследований опубликовано 17 статей в сборниках научных трудов СГАУ, Азово-Черноморской ГАА, Ставропольского технологического института сервиса, Северо-Кавказского государственного технического университета. Получен патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения , 5 глав, общих выводов и приложений, списка использованной литературы, включающего 127 наименований. Работа изложена на 163 страницах, включая 63 рисунка, 22 таблицы, приложения на 16 страницах включают таблицы и акты внедрения.
