ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ КУТІВ НАХИЛУ ПЛОСКОГО СОНЯЧНОГО КОЛЕКТОРА ЗА УМОВИ ЩОМІСЯЧНОЇ ЗМІНИ КУТІВ НАХИЛУ
DOI:
https://doi.org/10.32347/0131-579X.2024.106.109-118Ключові слова:
плоский сонячний колектор; астрономічна і статистична тривалість сонячного сяяння; вірогідність сонячного сяяння; оптимальний кут нахилу колектора; інтегральний коефіцієнт прозорості атмосфери; розрахунковий період; орієнтація плоского сонячного колектора; маса атмосфери; час сходу і заходу сонця над площиною колектораАнотація
Розроблено спосіб визначення оптимальних кутів нахилу плоского сонячного колектора південної орієнтації до площини горизонту за умови щомісячної (12-ть місяців) зміни кута нахилу, зважаючи на вірогідність сонячного сяяння в районі будівництва.
Для кожного місяця року наведено криві залежності енергії, що потрапляє на 1 м2 площини колектора південної орієнтації для міста Сарни, від кута нахилу колектора до площини горизонту в градусах, зважаючи на вірогідність сонячного сяяння. Також всі криві зведено на одному рисунку, що дозволяє їх зручно зіставляти.
Статистична крива тривалості сонячного сяяння в годинах бралася за даними спостережень актинометричної станції в місті Сарни, представленими у вигляді поліному четвертої степені залежно від номера дня року, а максимальна (астрономічна) тривалість сонячного сяяння розраховувалась в розробленій авторами програмі як сонячний час від сходу до заходу сонця в даний день року.
Відношення статистичної тривалості сонячного сяяння до максимальної (астрономічної) трактувалось як вірогідність сонячного сяяння в даний день року. Звісно, таке трактування є досить наближеним, оскільки насправді треба було б брати відношення статистичної тривалості сонячного сяяння над площиною колектора до максимальної (астрономічної) тривалості сонячного сяяння теж над площиною колектора. Та необхідних даних стосовно такої статистичної тривалості наразі немає.
Всі криві залежності енергії, що потрапляє на 1 м2 площини колектора південної орієнтації, мають один добре виражений максимум, що дало змогу визначити його для кожного місяця, попередньо інтерполюючи значення параболічними сплайнами, і, таким чином, визначити оптимальний кут нахилу колектора для даного місяця.
Спосіб можна використати (за наявності статистичних даних для району будівництва стосовно тривалості сонячного сяяння) і для інших періодів року, наприклад, весна-літо-осінь, зважаючи на те, що в певних районах будівництва може тривалий час лежати сніг на площинах колекторів. Інші періоди року можуть бути використані також з міркувань, які не мають відношення до кліматичних умов, а пов’язаних, наприклад, з графіком споживання електроенергії.
Посилання
Література
Подгорный А.Л., Мартынов В.Л. Определение оптимального угла наклона плоскости солнечного коллектора при заданном азимуте / Міжвідомчий наук. – тхн. збірник «Прикладна геометрія та інженерна графіка». Київ: Будівельник, 1992. Вип. 53. С. 8-12.
Пугачов Є. В. Моделювання річного ходу тривалості інсоляції похилої площини / Вісник національного університету водного господарства та природокористування. Збірник. Рівне: НУВГП, 2005. Вип. 3(31). С. 248 -255.
Пугачов Є. В. Моделювання можливого сонячного опромінення похилої площини / Зб. наукових праць Київського національного університету технологій та дизайну (спецвипуск): геометрич. та комп’ют. моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн: доповіді 2-гої Кримської наук.-практ. конференції, Сімферополь-Новий Світ, 19-23 вер. 2005р. Київ : КНУТД, 2005. С. 154 -159.
Пугачов Є. В. Інсоляція та опромінення похилої площини з урахуванням імовірності сонячного сяяння / Збір. наукових праць Київського національного університету технологій та дизайну (спецвипуск): геометрич. та комп’ют. моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн: доповіді 3-гої Кримської наук.-практ. конференції, Сімферополь-Алушта, 25-29 вер. 2006 р. Київ : КНУТД, 2006. Вип. 4 (30). С. 133 -137.
Зданевич В. А., Кундрат Т. М., Літніцькій С. І., Пугачов Є.В. Визначення оптимального кута нахилу плоского сонячного колектора залежно від його орієнтації та вірогідності сонячного сяяння / Зб. наук. праць МДПУ ім. Б. Хмельницького; гол. ред. кол. А.В. Найдиш «Сучасні проблеми моделювання». Мелітополь : Видавництво МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2019. Вип. 16. С. 113 – 120.
Зданевич В. А., Літніцький С.І., Кундрат Т.М., Пугачов Є.В. Визначення оптимальних кутів нахилу плоского сонячного колектора за умови посезонної зміни кутів нахилу / збірник наукових праць МДПУ ім. Б. Хмельницьккого; гол. ред. кол. А.В. Найдиш «Cучасні проблеми моделювання» Мелітополь : Видавництво МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2020. Вип. 20. С. 107 – 114.
References
Podgornyy A.L., Martynov V.L. Opredeleniye optimal’nogo ugla naklona ploskosti solnechnogo kollektora pri zadannom azimute / Sbornik Prikladnaya geometriya i inzhenernaya grafika. Kiyev: Budivel’nik, 1992. Vyp. 53. S. 8-12. {in Russian}
Puhachov Ye. V. Modelyuvannya richnoho khodu tryvalosti insolyatsyi pokhyloyi ploshchyny / Visnyk natsionalʹnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannya. Zbirnyk. Rivne: NUVHP, 2005. Vyp. 3(31). S. 248 -255. {in Ukrainian}
Puhachov YE. V. Modelyuvannya mozhlyvoho sonyachnoho oprominennya pokhyloyi ploshchyny / Zb. naukovykh pratsʹ Kyyivsʹkoho natsionalʹnoho universytetu tekhnolohiy ta dyzaynu (spetsvypusk): heometrych. ta kompʺyut. modelyuvannya: enerhozberezhennya, ekolohiya, dyzayn: dopovidi 2-hoyi Krymsʹkoyi nauk.-prakt. konferentsiyi, Siferopolʹ-Novyy Svit, 19-23 ver. 2005. Kyiv : KNUTD, 2005. S. 154 -159.{in Ukrainian}
Puhachov YE. V. Insolyatsiya ta oprominennya pokhyloyi ploshchyny z urakhuvannya imovirnosti sonyachnoho syayannya / Zbir. naukovykh pratsʹ Kyyivsʹkoho natsionalʹnoho universytetu tekhnolohiy ta dyzaynu (spetsvypusk): heometrych. ta kompʺyut. modelyuvannya: enerhozberezhennya, ekolohiya, dyzayn: dopovidi 3-hoyi Krymsʹkoyi nauk.-prakt. konferentsiyi, Siferopolʹ-Alushta, 25-29 ver. 2006. Kyiv : KNUTD, 2006. Vyp. 4 (30). S. 133 -137.{in Ukrainian}
Zdanevych V. A., Kundrat T. M., Litnitsʹkiy S. I., Puhachov YE.V. Vyznachennya optymalʹnoho kuta nakhylu ploskoho sonyachnoho kolektora zalezhno vid yoho oriyentatsiyi ta virohidnosti sonyachnoho syayannya / Suchasni problemy modelyuvannya: zb. nauk. pratsʹ MDPU im. B. Khmelʹnytsʹkoho; hol. red. kol. A.V. Naydysh. Melitopolʹ : Vydavnytstvo MDPU im. B. Khmelʹnytsʹkoho, 2019. Vyp. 16. S. 113 – 120.{in Ukrainian}
Zdanevych V. A. Kundrat T. M., Litnitsʹkiy S. I., Puhachov YE.V. Vyznachennya optymalʹnykh kutiv nakhylu ploskoho sonyachnoho kolektora za umovy posezonnoyi zminy kutiv nakhylu / Suchasni problemy modelyuvannya: zb. nauk. pratsʹ // MDPU im. B. Khmelʹnytsʹkoho; hol. red. kol. A.V. Naydysh. Melitopolʹ : Vydavnytstvo MDPU im. B. Khmelʹnytsʹkoho, 2020. Vyp. 20. S. 107 – 114.{in Ukrainian}
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
