ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ КОНЦЕНТРАТОРІВ СОНЯЧНИХ КОЛЕКТОРІВ ДЛЯ ЗЕЛЕНИХ БУДІВЕЛЬ
DOI:
https://doi.org/10.32347/0131-579X.2024.106.210-220Ключові слова:
зелені будівлі; енергоефективні будівлі; оптимальні параметри геліосистем; оптимізація геометричних параметрів; графічні моделі; геометричне моделювання; архітектурне проєктуванняАнотація
Застосування сонячних колекторів з концентраторами сонячних променів в зелених будівлях є важливим кроком у напрямку створення енергоефективних та екологічно чистих споруд. Ці технології дозволяють забезпечити стале джерело енергії, знизити викиди та економити ресурси. Враховуючи позитивні аспекти використання сонячних колекторів, їхнє впровадження в будівництво може стати важливим кроком у розвитку сталого будівництва та збереженні навколишнього середовища
Використання сонячних колекторів з концентраторами дозволяє значно знизити споживання електроенергії та інших невідновлювальних джерел енергії, що є важливим аспектом для зелених будівель. Ці колектори здатні ефективно збирати сонячну енергію та концентрувати її для подальшого використання у різних системах опалення, охолодження та виробництва електроенергії
Підвищення енергоефективності зелених будівель можливо за рахунок використання геліосистем з оптимальними параметрами орієнтації які використовують відновлювальну екологічно чисту сонячну енергію для енергозабезпечення будівель.
Для підвищення ефективності використання геліосистем розроблено аналітичний спосіб визначення оптимальних параметрів – кута нахилу відбивача сонячного колектора для отримання максимальної кількості перетвореної сонячної енергії з урахуванням кількості шарів скла, їх прозорості та коефіцієнта поглинання залежно від кута падіння відбитих сонячних променів, затінення рамкою колектора та інше. Проведено розрахунки та визначено оптимальні кути відбивача при одношаровому та двошаровому заскленні колектора.
Запропонований спосіб можливо використовувати при проєктуванні зелених будівель , що застосовують енергію сонця для енергозабезпечення.
Посилання
Література
Дворецкий А. Т. Геометрическое моделирование отраженных энергетических потоков в гелиотехнике : дисс. … доктора техн. наук : 05.01.01 / Дворецкий Александр Тимофеевич. Симферополь, 2001. 325 с.
Дворецкий А. Т. Геометрическое моделирование отражающих поверхностей с учётом главных кривизн / Зб. наук. праць Київського національного університету технологій та дизайну (спецвипуск) : геометрич. та комп’ют. моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн : доповіді 2-ї Кримської наук.-практ. конференції, Сімферополь-Новий Світ, 19–23 вер. 2005 р. Київ : КНУТД, 2005. С. 11–14.
Митрофанова С. О. Геометричне моделювання відбиваючих поверхонь у плоских сонячних колекторах з елементами концентраторами : дис. … канд. техн. наук 05.01.01 / Митрофанова Світлана Олексіївна. Сімферополь, 2008. 184 с.
Митрофанова С. А. Аналитическое описание поверхности отраженных лучей для концентраторов в виде поверхностей вращения / Сборник научных трудов II научно-практической конференции «Геометрическое и компьютерное моделирование: энергосбережение, экология, дизайн». Київ : ДОП КНУТД, 2005. С. 136–141.
Воскресенська С. М. Моделювання потоків відбитих і заломлених сонячних променів при рівномірному розподілі енергії стосовно створення фотоелектричних систем : дис. … канд. техн. наук. : 05.01.01 / Воскресенська Світлана Миколаївна. Сімферополь, 2012. 192 с.
Шнерх О. А. Пiдвищення ефективностi гелiосистем теплопостачання дискретною орiєнтацiєю сонячних колекторiв : дис. ... канд. техн. наук : 11.00.11 / Шнерх О. А. Київ, 1994. 166 с. Бібліогр. С. 141–153.
Паламарчук О. Ю. Підвищення ефективності використання сонячної енергії за допомогою колекторів з концентраторами : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.03 / Паламарчук Оксана Юріївна ; Харківський державний університет будівництва та архітектури. Харків, 2007. 161 с. Бібліогр. С. 141–153.
Диб М. З. Определение оптимального угла наклона гелиоприемников на Украине / Будівельні конструкції : міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво). Київ : ДП НДІБК, 2013. Вип. 77. С. 217–221.
Конеченков А. Е. Фотоэнергетика / Электропанорама. Київ, 2002. № 3. С. 49–50.
Кривенко О.В., Сингаєнко О.І. Оптимізація процесу проєктування висотних будівель з інтегрованими геліосистемами / Містобудування та територіальне планування: міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць. Київ :КНУБА , 2022. Вип. 81. С. 208–218.
Мартинoв В. Л. Мoделювання oптимальних геoметричних параметрiв енергoефективних будiвель граннoї фoрми : автoреф. дис. дoкт. техн. наук : 05.01.01 / Київський нацioнальний унiверситет будiвництва i архiтектури. Київ, 2015. 39 с.
Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс / Б. Банди ; пер с англ. О. В. Шихеевой; под. ред. В. А. Волынского. Москва : Радио и связь, 1988. 128 с.
Константиновский Ю.А., Заваров А.И., Рабинович М.Д., Ферт А.Р.
Использование солнечной энергии для тепло-снабжения зданий. Київ : Будівельник, 1985. 104с.
Никифоров В.А. Математическое моделирование и эксперементальное исследование гелиосистем теплоснабжения зданий применительно к районам юга УССР. Автореф. дис. канд . техн. наук . : 05.23.03. Київ; 1983. 20с.
Рекомендации по проектированию зданий с пассивными системами солнечного отопления. Киев : КиевЗНИИИЭП, 1989. 99с.
References
Dvoretsky A. T. Geometric modeling of reflected energy flows in solar technology: diss. ... doctor of technology Sciences: 05.01.01 / Dvoretsky Aleksandr Timofeevich. Simferopol, 2001. 325 p.
Dvoretsky A. T. Geometric modeling of reflecting surfaces with consideration of main curvatures / Collection. of science Proceedings of the Kyiv National University of Technology and Design (special issue): geometric. and a computer. modeling: energy saving, ecology, design: reports of the 2nd Crimean Science and Practice. conference, Simferopol-New World, September 19–23. 2005. Kyiv : KNUTD, 2005. P. 11–14.
Mitrofanova S. O. Geometric modeling of reflective surfaces in flat solar collectors with concentrator elements: dissertation. ... candidate technical Sciences 05.01.01 / Mitrofanova Svitlana Oleksiivna. Simferopol, 2008. 184 p.
Mitrofanova S. A. Analytical description of the surface of reflected rays for concentrators in the form of surfaces of rotation / Collection of scientific works of the II scientific-practical conference «Geometric and computer modeling: energy saving, ecology, design». Kyiv : DOP KNUTD, 2005. P. 136–141.
Voskresenska S. M. Modeling of the streams of reflected and refracted solar rays with uniform distribution of energy in relation to the creation of photovoltaic systems: diss. ... candidate technical of science : 05.01.01 / Voskresenska Svitlana Mykolaivna. Simferopol, 2012. 192 p.
Shnerkh O. A. Increasing the efficiency of solar heating systems by discrete orientation of solar collectors: diss. ... candidate technical Sciences: 11.00.11 / O. A. Shnerkh. Kyiv, 1994. 166 p. Bibliogr. pp. 141–153.
Palamarchuk O. Yu. Increasing the efficiency of using solar energy using collectors with concentrators: diss. ... candidate technical Sciences: 05.23.03 / Oksana Yuriivna Palamarchuk; Kharkiv State University of Construction and Architecture. Kharkov, 2007. 61 p. Bibliography. p. 141–153.
Dyb M. Z. Determination of the optimal angle of inclination of solar receivers in Ukraine / Building constructions: interdepartmental scientific and technical collection of scientific works (construction). Kyiv : DP NDIBK, 2013. Issue. 77. pp. 217–221. P. 49–50.
Kryvenko O.V., Syngayenko O.I. Optimization of the design process of high-rise buildings with integrated solar systems / Urban planning and territorial planning: interdisciplinary scientific and technical collection of scientific papers. Kyiv : KNUBA, 2022. Issue. 81. pp. 208–218.
Martynov V. L. Modeling of optimal geometric parameters of energy-efficient buildings of faceted form: autoref. thesis dr. technical Sciences: 05.01.01 / Kyiv National University of Civil Engineering and Architecture. Kyiv, 2015. 39 p.
Bandy B. Methods of optimization. Introductory course / B. Bandy; pers with english O. V. Shikheeva; under ed. V. A. Volynskyi. Moscow : Radio and communication, 1988. 128 p.
Konstantinovsky Yu.A., Zavarov A.I., Rabynovych M.D., Firth A.R. The use of solar energy for heat supply is completed. Kyiv : Budivelnyk, 1985. 104p.
Nikiforov V.A. Mathematical modeling and experimental research of solar heating systems applied to the regions of the south of the Ukrainian SSR. Autoref. thesis Ph.D. technical sciences : 05.23.03. Kyiv, 1983. 20 p.
Recommendations for the design of houses with passive solar heating systems. Kyiv : KyivZNIIIEP, 1989. 99p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
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).