Результаты исследований двухконтурной гелиоустановки с термосифонной циркуляцией в зимний период
Автор: Омаров Рашид Абдыгаравович, Кунелбаев Мурат Меркебекович, Омаров Даурен Рашидович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Альтернативные источники энергии
Статья в выпуске: 4 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В данной работе предлагаются результаты исследований двухконтурной гелиоустановки с термосифонной циркуляцией в зимний период времени. Тепловой насос интегрирован с обычной системой солнечного отопления, в которой температура собранного тепла снижается с 20 до 30 °C, чтобы повысить эффективность сбора солнечной энергии. Низкотемпературное тепло, собираемое солнечным коллектором, модернизируется с помощью теплового насоса для выработки высокотемпературного тепла для обогрева помещений зимой и технологического пара низкого давления для промышленного применения в другие сезоны. Результаты показывают, что КПД солнечного коллектора увеличился на 30,5 %, его годовое эффективное время работы достигло 2000 ч, что примерно в четыре раза больше, чем у обычной системы солнечного отопления. Для сравнительной оценки эффективности двух вариантов испытания проводятся в одинаковых климатических условиях, в течение одного дня, в период с 12 до 15 ч, когда температура воздуха и интенсивность солнечной радиации наиболее стабильны.
Солнечная энергия, плоский солнечный коллектор, тепловой насос, термосифонная циркуляция
Короткий адрес: https://sciup.org/147236652
IDR: 147236652 | DOI: 10.14529/power210408
Список литературы Результаты исследований двухконтурной гелиоустановки с термосифонной циркуляцией в зимний период
- Aggarwal V., Meena C.S., Kumar A., Alam T., Kumar A., Ghosh A., Ghosh A. Potential and future prospects of geothermal energy in space conditioning of buildings. India and worldwide review. Sustainability, 2020, vol. 12, p. 8428. DOI: 10.3390/su12208428
- Agarwal N., Meena C.S., Raj B.P., Saini L., Kumar A., Gopalakrishnan N., Kumar A., Balam N.B., Alam T., Kapoor N.R., et al. Indoor Air Quality Improvement in COVID-19 Pandemic: Review. Sustain. Cities Soc., 2021, vol. 70, p. 102942. DOI: 10.1016/j.scs.2021.102942
- Zeng R., Wang X., Di H., Jiang F., Zhang Y. New concepts and approach for developing energy efficient buildings: Ideal specific heat for building internal thermal mass. Energy Build, 2011, vol. 43, pp. 1081-1090. DOI: 10.1016/j.enbuild.2010.08.035
- Bellos E., Tzivanidis, C., Moschos K., Antonopoulos K.A. Energetic and financial evaluation of solar assisted heat pump space heating systems. Energy Convers. Manag, 2016, vol. 120, pp. 306-319. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.05.004
- Huang Y., Niu J., Chung T. Study on performance of energy-efficient retrofitting measures on commercial building external walls in cooling-dominant cities. Appl. Energy, 2013, vol. 103, pp. 97-108. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.09.003
- Tzivanidis C., Bellos E., Mitsopoulos G., Antonopoulos K.A., Delis A. Energetic and financial evaluation of a solar assisted heat pump heating system with other usual heating systems in Athens. Appl. Therm. Eng., 2016, vol. 106, pp. 87-97. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.09.003
- Nozik A.J. Photoelectrochemistry: Applications to Solar Energy Conversion. Ann. Rev. Phys. Chem., 2003, vol. 29, pp. 189-222. DOI: 10.1146/annurev.pc.29.100178.001201
- Lewis N.S. Toward cost-effective solar energy use. Science, 2007, vol. 315, pp. 798-801. DOI: 10.1126/science. 1137014
- Li B., Wang R., Zhai X. Integration of Solar Systems with Heat Pumps and Other Technologies. In Handbook of Energy Systems in Green Buildings. Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2017, pp. 1372-1407.
- Tagliafico L.A., Scarpa F., Valsuani F. Direct Expansion Solar-Assisted Heat Pumps - A Clean Steady State Approach for Overall Performance Analysis. Appl. Therm. Eng., 2014, vol. 66, pp. 216-226. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.02.016
- Alam T., Meena C.S., Balam N.B., Kumar A., Cozzolino R. Thermo-Hydraulic Performance Characteristics and Optimization of Protrusion Rib Roughness in Solar Air Heater. Energies, 2021, vol. 14, p. 3159. DOI: 10.3390/en14113159
- Amirgaliyev Y., Kunelbayev M., Amirgaliyev B., Kalizhanova A., Kozbakova A., Merembayev T., Dassibekov A. Mathematical justification of thermosyphon effect main parameters for solar heating system. Cogent Engineering, 2020, vol. 7, p. 1851629. DOI: 10.1080/23311916.2020.1851629
- Amirgaliyev Y., Kunelbayev M., Amirgaliyev B., Sundetov T., Yedilkhan D., Merembayev T. Development and Research of the Control Algorithm and Software of Solar Controller for Double-Circuit Solar Collectors with Thermosiphon Circulation. 2019 International Conference on Power Generation Systems and Renewable Energy Technologies (PGSRET). DOI: 10.1109/pgsret.2019.8882650
- Пат. 2018/0209.1 Республика Казахстан. Двухконтурная гелиоустановка с термосифонной циркуляцией / Е.Н. Амиргалиев, М.М. Кунелбаев, О.А. Ауелбеков, Н.С. Катаев, А.У. Калижанова, А.Х. Коз-бакова; заявитель и патентообладатель Е.Н. Амиргалиев, М.М. Кунелбаев, О.А. Ауелбеков, Н.С. Катаев, А.У. Калижанова, А.Х. Козбакова. № 33741; заявл. 04.04.2018; опубл. 02.07.2019. [Amirgaliyev Ye.N, Kunelbayev M.M, Auelbekov O.A, Katayev N.S, Kalizhanova A.U, Kozbakova A.Kh. Dvuchkonturnaya gelioustanovka s termosifonnoi sirkulyasieyi [Dual-circuit solar unit with thermosiphon circulation]. Patent RK, no. 33741, 2019.]
- Omarov R., Omar D., Kunelbayev M., Abdygaliyeva S. Studies with the Heat Pump Compressor Auto Refrigerated. Iioab Journal, 2016, vol. 7, pp. 484-495.
- Omarov R., Abdygaliyeva S., Omar D., Kunelbayev M. Integrated system for the use of solar energy in the animal farm. Scientia iranic, vol. 24, iss. 6, pp. 3213-3222. DOI: 10.24200/sci.2017.4358
- Kunelbayev M.M. Numerical Simulations for Analyzing the Efficiency Parameters of a New Type of Flat-Plate Solar Collectors. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2020, vol. 20, no. 4, pp. 77-85. (in Russ.) DOI: 10.14529/power200409
