Использование оборудования, работающего на возобновляемых источниках энергии (солнце и ветре) в условиях сибирского региона

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ

Жители нашей планеты обеспокоены нехваткой традиционных энергетических ресурсов и экологически неблагоприятной обстановкой при их использовании. Многие страны мира внедряют программы по использованию так называемых «зеленых технологий». Европейские страны переходят на строительство энергоэффективных зданий, которые способны генерировать энергии больше, чем требуется для собственного потребления.

По мнению специалистов, Россия имеет большой потенциал в развитии солнечной энергетики. Учитывая показатели инсоляции различных регионов России, солнечная и ветряная энергетика может стать реальной альтернативой традиционным источникам энергии в Южном Федеральном округе, на юге Сибири и Дальнего Востока. К примеру, Краснодарский край и большая часть Сибири по инсоляции сравнимы с югом Франции и центральной частью Италии, где солнечная энергетика сейчас развивается бурными темпами.

В Краснодарском крае, Республике Алтай и Республике Саха (Якутия) уже введены в действие крупные солнечные электрические станции и планируется строительство новых.

Наша организация имеет опыт реализации и установки оборудования, работающего на возобновляемых источниках энергии в условиях Сибирского региона: Новосибирская, Томская, Кемеровская области, Алтайский край и Республика Алтай.

Пятилетний опыт работы показал, что в настоящее время установка данного вида оборудования еще не носит массовый характер, но количество потребителей с каждым годом увеличивается. Основных потребителей можно разделить на несколько групп:

  1. Объекты, находящиеся в отдаленных районах, для которых это скорее вынужденная мера в условиях полного отсутствия энергоснабжения.

Например, туристическая база «Высотник» в горах Алтая (рис.1). Ближайший населенный пункт находится в 45 километрах. Высота над уровнем моря 1950 м. Основной вид транспорта – лошади. Дополнительно используются вертолеты.

В настоящее время на туристической базе установлена ветросолнечная станция мощностью 0,7 кВт, способная обеспечить освещение территории и основных строений, зарядку мобильных устройств, работу бытовых электрических приборов.

Рис. 1. Общий вид туристической базы «Высотник». 

Горячее водоснабжение осуществляется от солнечного коллектора (рис. 2). Емкость бака составляет 90л. В течение светового дня вода в баке способна нагреться до 900С

Рис. 2. Солнечный коллектор на турбазе «Высотник» 

В Горном Алтае, недалеко от поселка Чемал, на берегу реки Катунь расположена база отдыха «Кудюр-Догон» (рис. 3). Электроснабжение базы полностью осуществляется от ветро-солнечной станции и дополнительно установленным дизельгенератором. Подключить электроснабжение от основной сети электропередач не представлялось возможным, т.к. ближайшая ЛЭП находится в 4 километрах от базы отдыха.

На базе отдыха находится 5 строений: основной двухэтажный дом на 5 номеров, два одноэтажных дома на два номера, баня и помещение охраны.

Рис. 3. Общий вид базы отдыха «Кудюр-Догон». 

Генераторы энергии расположены на минимально возможном расстоянии от аккумулирующих устройств. Это необходимо для сокращения потерь.

Рис. 4. Размещение солнечных модулей на крыше котельной.

Во время монтажа солнечных модулей на крыше котельной (рис. 4) разместить их, согласно требований инструкции, под определенным углом к горизонту - не удалось, т.к. второй ряд частично затенялся первым, поэтому было принято решение один ряд модулей установить под углом к горизонту, а другой положить на кровлю. В ходе эксплуатации выяснилось, что каждый ряд модулей работает по разному: установленные наклонно хорошо вырабатывают энергию в яркий солнечный день, а, лежащие незначительно от них, отстают; зато в пасмурную погоду, во время полной облачности, лежащие на кровле модули поглощают больше рассеянного освещения и вырабатывают больше энергии, чем установленные наклонно.

Рис. 5. Ветрогенератор установлен на берегу реки.

Ветрогенератор установлен на берегу реки, в горном ущелье (рис. 5). В зимний период он вырабатывает 1,5 номинала от заявленной мощности.

 

2.Потребители, способные сделать значительное разовое вложение средств, с целью экономии на традиционных ресурсах в дальнейшем, т.к. срок окупаемости систем составляет от четырех до двенадцати лет.

Примером может служить предприятие по производству лекарственных препаратов в Горно-Алтайске (рис. 6).

Рис. 6. Аптека, г. Горно-Алтайск

Помещение площадью 300 кв. м (2 этажа) после ввода в эксплуатацию отапливалось электричеством. При этом температура воздуха в помещении не поднималась выше 180С. После установки солнечных коллекторов температура воздуха в помещении повысилась до 220С, а затраты на отопление снизились в четыре раза. Срок окупаемости проекта по предварительным расчетам составляет 8 лет, но в условиях нестабильной экономической ситуации в нашей стране он может значительно сократиться.

Рис. 7. Установка солнечных коллекторов на фасаде здания.

На южном фасаде здания установлены солнечные коллекторы (рис. 7), обеспечивающие внутренние помещения теплом в течение светового дня. Ночью помещения отапливаются от электрического нагревателя, т.к. в данной системе не предусмотрена аккумуляция тепловой энергии.

В Алтайском крае во время строительства свиноводческого комплекса на 1300 свиноматок в селе Фунтики было запроектировано осуществлять нагрев воды в двух душевых (мужской и женской) административно-бытового корпуса электричеством. Решение стандартное и малозатратное на стадии строительства и установки оборудования, но в дальнейшем это сулило значительные расходы в процессе эксплуатации. Председатель сельсовета совместно с главным энергетиком приняли решение заменить электрические водонагреватели солнечными коллекторами (рис. 8) и не ошиблись, т.к. разовые затраты на оборудование быстро окупили себя.

Рис. 8. Свиноводческий комплекс, с. Фунтики, Алтайский край

Солнечные коллекторы, генератор тепловой энергии, размещены вертикально на фасаде здания. Это позволяет собрать максимальное количество солнечной энергии в течение короткого зимнего светового дня, т.к. солнце находится ближе к горизонту, и частично снизить выработку энергии в более длинный летний световой день.

Дополнительно над солнечными коллекторами были установлены рольставни, которые автоматически закрываются при достижении в баке-аккумуляторе заданной температуры.

Рис. 9. Главный фасад энергосберегающего дома, п. Ложки (арх. А. Буслаев).

В пригородном поселке Ложки, недалеко от Академгородка находится жилой дом, изначально запроектированный как энергосберегающий. Главный фасад дома обращен на южную сторону (рис. 9), гараж расположен с северной стороны.

Солнечные коллекторы размещены на южном фасаде здания. Чуть скругленный фасад позволяет увеличить время эффективного приема солнечного тепла в течение дня и позволяет уменьшить «тепловой удар» прихода тепла в полдень. Тепло от солнечных коллекторов в течение дня используется на обогрев дома и частично накапливается в баке-аккумуляторе для использования в ночное время суток.

Излишки тепла в летний период запасаются в грунтовом аккумуляторе под домом, который служит для прогрева грунта непосредственно под домом и представляет собой систему водопроводных труб, опущенных петлей в 24 скважины, каждая из которых достигает глубины 10 метров. Запасенного в грунте тепла хватает для дополнительного обогрева жилого дома до февраля месяца.

В настоящее время на объекте установлена половина от расчетного количества солнечных коллекторов и грунт прогревается за летний сезон до 26-28 0С. Полная установка коллекторов позволит прогреть грунт до 55 градусов, с запасом по времени остывания в половину года.

3. Энтузиасты – любители. Эти потребители интересуются новыми технологиями, ищут нестандартные пути решения ежедневных проблем. Они готовы поверить в работоспособность и эффективность любых новшеств только после того, как опробуют все самостоятельно, как говориться «испытают на себе». Более того, они могут приспособить оборудование для выполнения совершенно новых задач, не предусмотренных производителем.

Рис. 10. Нагрев воды солнечным коллектором в частном доме, г. Новосибирск

Например: в небольшой стеклянной вакуумной трубке от солнечного коллектора можно не только нагреть воду для отопления или горячего водоснабжения, но и поджарить сосиски и шпикачки, если положить их в металлическую колбу, которую затем поместить в вакуумную трубку. Они устанавливают оборудование в частных домах (рис. 10), на дачных участках и даже в многоэтажных жилых домах (рис. 11) сначала ради эксперимента, а в дальнейшем получают значительную выгоду от его использования.

Рис. 11. Получение электрической энергии от энергии солнца в многоэтажном жилом доме, г. Новосибирск 

В последнее время становится актуальной проблема сброса излишков мощности, выработанной автономными электрическими станциями в основную сеть электроснабжения.

В развитых странах владельцы солнечных фотоэлектрических станций могут не только сами пользоваться выработанной электрической энергией, но и сбрасывать ее в основную сеть и получать дополнительный доход. Это закреплено на законодательном уровне и энергетические компании обязаны оплачивать полученную энергию.

В нашей стране совместное использование основной сети и солнечной фотоэлектрической станции связано с определенными трудностями, как на техническом, так и на законодательном уровне. Обычные двухфазные счетчики считают энергию, ушедшую в сеть как потребленную. Эту проблему решает установка трехфазных счетчиков и сетевого инвертора. На законодательном уровне вопрос сброса в основную сеть мощности менее 25 Мегават проработан недостаточно.

 В городе Новосибирске имеется один экспериментальный объект, оснащенный указанным оборудованием (рис. 12).

Рис. 12. Солнечная станция, установленная на трекере и фасаде жилого дома

На прилегающей к многоэтажному жилому дому территории установлен поворотный трекер (система слежения за солнцем) с шестью солнечными фотоэлектрическими модулями общей мощностью 1100 Вт. Дополнительно на фасаде здания размещены солнечные фотоэлектрические модули общей мощностью 360 Вт. Аккумуляторы, контроллеры заряда и инверторы установлены внутри помещения.

Эта система позволяет накапливать энергию в аккумуляторных батареях для использования на бытовые нужды в одной из квартир. Излишки электрической энергии сбрасываются в сеть и поглощаются другими потребителями жилого дома.

Сетевой инвертор (рис. 13) позволяет питать потребителей дома как автономно, так и совместно с основной сетью электроснабжения.

Рис. 13. Стенд автоматики

Из всего вышесказанного видно, что с развитием технических возможностей, повышением цен на энергоресурсы, возможными «неполадками» у монополистов (снабжающих энергетическими ресурсами), развитием индивидуального строительства и т.д. появляется все больше желающих, обеспечить бесперебойность, комфорт, автономность собственного жилища, уменьшить эксплуатационные затраты.

Рис. 14. Общий вид на проектируемый демонстрационный центр

В настоящее время ООО научно-производственная фирма «Энергия» занимается созданием и оборудованием демонстрационного центра альтернативной энергетики, который планируется разместить на верхнем этаже и кровле жилого дома (рис. 14), расположенного недалеко от площади Карла Маркса. Это позволит опробовать различные технические и технологические решения, получить, проанализировать и обобщить опыт использования автономных источников энергоснабжения в условиях Сибирского региона, чтобы перейти от теоретических расчетов к конкретным рекомендациям, подкрепленных опытом эксплуатации.

Приглашаем всех желающих производителей и потребителей присоединиться к обустройству демонстрационного центра, высказать свои предложения и замечания. Полученными результатами мы поделимся со всеми желающими на нашем сайте: www.энергия-нск.рф или www.energi-nsk.ru и по телефону 8 (383) 322-22-64.

 

Фомичев В.К., Церегородцева И.В. ООО научно-производственная фирма «Энергия», г. Новосибирск

Материалы II Всероссийской научной конференции «ЭНЕРГО- И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ»

 

 

 

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Человечество переживает трудный момент своей истории. Произошло резкое увеличение населения, сильное расслоение по доходам разных стран и разных групп населения, когда на 20% населения планеты приходится 82,7% общечеловеческого дохода, при этом 3/4 населения Земли живут в развивающихся странах. Стремительный рост населения планеты и активная...
Основатель компании Henk System Игорь Савостьянов внедряет в России альтернативное отопление. Благодаря его тепловым насосам владельцам домов не приходится платить «Газпрому» за подключение к трубе. До выручки монополии Савостьянову, правда, еще далеко: в 2014 году он заработает порядка 10 млн руб. Тепловой насос работает по принципу...
Возобновляемая энергетика:
Россия располагает колоссальными ресурсами возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Технический потенциал этих ресурсов в пять раз превышает годовое потребление первичных энергоресурсов, а экономический способен обеспечить ежегодные энергетические потребности российской экономики на треть.  До последнего времени этот потенциал...
Повышение энергоэффективности является императивом по целому ряду причин. Это и обеспечение конкурентоспособности национальной экономики, и ресурсосбережение в целях устойчивого развития, и борьба с глобальным изменением климата. Не вызывает сомнений, что государство должно играть активнейшую роль в реализации поставленных стратегических...
Извечная проблема канализационных стоков: что делать с органическими отходами при заполнении септических ям? Понятно, что в больших населенных пунктах строятся очистные сооружения. Острота вопроса снимается вводом новых или улучшением качественных показателей существующих мощностей. Инвестиционный проект любого поселения содержит соответствующий...
 Технологии КОММУНХОЗА
О боже! Как это всё утомило... Отвратительные запахи, мошка, шелушащаяся краска и грязные разводы на свежей побелке в подъезде. В подвал лучше не заглядывать, постоянно что-то капает, что-то шипит, грязь и плесень всюду. В управляющей компании ссылаются на отсутствие денег, поскольку их требуется огромное количество… Действительно, замена...
Энергоэффективность очень низка
Несмотря на существенный прогресс, достигнутый со времени начала переходного периода, Российская экономика остается одной из самых энергоемких в мире, (Рисунок 7). Вследствие зависимости от углеводородоемких источников энергии страна также занимает четвертое место в мире по объему выбросов парниковых газов. Низкий уровень энергоэффективности...
«Антиржавин» (Экономная энергетика)
Специалистам, обслуживающим системы водо- и теплоснабжения, хорошо известна проблема образования накипи, ржавчины и других отложений на внутренних поверхностях трубопроводов и оборудования. Все признают, что проблема реальная, серьезная и… неизбежная. При эксплуатации приходится учитывать сужение проходов, потерю эффективности теплообмена...
Экологическая библиотека - СТИМУЛЫ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
2 февраля Министерство энергетики Российской Федерации совместно с Общероссийской общественной организация «Деловая Россия» провело общественные слушания по обсуждению Комплекса мер стимулирования производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ...
Большинство экономически развитых стран в XXI в. вплотную занялось разработкой новых энергетических стратегий, направленных на экономию первичной энергии, сокращение выбросов парниковых газов  и развитие альтернативной энергетики. Во всем мире доля возобновляемой энергии в общем энергопотреблении в 2009 г. составила 17%, в странах ЕС –...
Я, Скуратова Екатерина, живу в Солтонском районе Алтайского края. В марте мне удалось в составе делегации принять участие в стажировке по сельскому туризму на территорию Кенозерского национального парка в Архангельской области. Эту поездку поддержал Фонд дикой природы. 11 сентября 2020 года в нашем регионе был создан национальный парк "Салаир", и целью стажировки было познакомиться с успешным опытом взаимодействия заповедных территорий с местными сообществами. Хотелось бы поделиться вп...
11 мая 1993 года образован Большой Арктический заповедник. Крупные лесные пожары, раздуваемые ураганными ветрами,  бушуют в Сибири и на Дальнем Востоке страны. Общественная организация Экодом запустила кампанию«Передоз» по мониторингу различных мест Беларуси, загрязненных радиоактивными отходами.  Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и...
В 2022 году на территории России и Казахстана Всемирный фонд природы (WWF) и Фонд Citi реализуют программу по обучению молодых предпринимателей основам устойчивого бизнеса. В рамках этой программы на территории Республики Алтай недавно завершила свою работу школа экологического предпринимательства «Алтайэкобизнес». Её партнёрами выступили АНО «Алтае-Саянское горное партнерство», кафедра ЮНЕСКО Горно-Алтайского госуниверситета и учебно-консультационный центр «PR...
Более 75 лет прошло с момента окончания Великой Отечественной Войны. Все меньше остается её участников и свидетелей. За героическими военными кинолентами и помпезными парадами, как-то на второй план уходят человеческие судьбы, трагедии и страдания людей, переживших это страшное время. Не всем в войну Бог  даровал милосердную, прекрасную, почетную смерть, чтобы вспышка боли – и все. Многих чудище-война пожевала-пожевала, да и не проглотила, а выплюнула человека, изувечив его так, что...
9 мая - день победы и  памяти
21 мая 2009 года в Закарпатской области создан Национальный природный парк «Зачарованный край». Немецкий фермер инициировал судебный процесс против второго по величине производителя автомобилей в мире Volkswagen, чтобы заставить его сократить выпуск загрязняющих среду автомобилей. Англия получила "супер природный заповедник водно-болотных угодий Сомерсета". Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света...

Другие материалы

18.09. | Гость | Проект | Комментариев: 1
13.04. | Гость | Статью
04.04. | Гость | Событие
  •  
  • Страница 1 из 32
  • ››
В группе: 1,571 участников
Материалов: 561

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США)

Весной 2010 стартовал проект «Зеленые изобретения», поддержанный некоммерческой организацией Global Greengrants Fund (США) и Департаментом природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Томской области (научный руководитель профессор ТГАСУ О.Д. Лукашевич, исполнители-тренеры С.А. Филичев, инженер, Н.Т. Усова, учитель). В соответствии с намеченными целями и задачами...

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
24 недели 2 дня назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,808 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

26 недель 4 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,808 |

Thank you, your site is very useful!

26 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,808 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 2 недели назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,808 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

26 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 2,520 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 25.05.22 | Тип: Статью
25 мая - Всемирный день выдры. Этот день зародился в 2009 году в рамках Otterly Mad Week (Сумасшедшей недели выдр), в 2014 году стал Международным днем осведомленно...
размешен 24.05.22 | Тип: Статью

25 мая 1994 года в Кировской области организован Государственный природный заповедник «Нургуш».

Новый вирус деформированного кры...

размешен 24.05.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 23.05.22 | Тип: Статью

Река дышала грудью великана,

Скользили воды с севера на юг,
Чтобы разлиться широтой лимана,
С Карпат до моря, сделав добрый крюк.

...
размешен 23.05.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал