Abstract
Розроблено підхід до моделювання теплової ефективності гібридного геліоколектора у системі з тепловим акумулятором, що дало змогу запропонувати нову гібридну систему теплопостачання. З'ясовано, що наукова спільнота пропонує істотно збільшити використання відновлювальних джерел енергії (ВДЕ), поступово відміняючи використання традиційних вуглецевих палив. Встановлено, що особливу увагу приділяють розвиткові сонячної енергетики, обсяги якої значно зросли за останні десятиліття. Тому передбачено, що згідно з європейськими енергетичними та кліматичними стратегіями, обсяги енергії, отриманої від сонячних джерел, планують істотно збільшити. Тому розроблено модель системи із гібридним сонячним колектором, що може одночасно виробляти теплову й електричну енергію. Отримано залежності зміни температур теплоносія в гібридному тепловому фотоелектричному геліоколекторі від часу опромінення його сонячною радіацією та охарактеризовано закономірності зміни їх у часі. А також, відповідно, вивчено зміну температури теплоносія у тепловому акумуляторі, як середню, так і в трьох умовних рівних частинах, за його висотою. Встановлено основні закономірності приросту температури, як у гібридному тепловому фотоелектричному геліоколекторі HTPC (англ. Home Theater Personal Computer), так і в тепловому акумуляторі за час проведення досліду. Охарактеризовано зміну миттєвої теплової потужності досліджуваного геліоколектора залежно від обраних чинників впливу. З'ясовано величину середнього коефіцієнта корисної дії та зміну його в часі під час проведення досліду. Встановлено зміну миттєвої питомої теплової потужності досліджуваної системи із HTFPC. Охарактеризовано закономірність зміни теплової ефективності цілої системи із HTFPC упродовж експерименту та з'ясовано ефективність цілої системи за нагромадженням теплової енергії в тепловому акумуляторі. Досліджено отримані основні теплофізичні параметри розробленої системи з гібридним тепловим фотоелектричним геліоколектором для подальшого використання у створенні методики розрахунку цієї системи. А опрацьовані результати досліджень системи з гібридним тепловим фотоелектричним геліоколектором дадуть можливість впроваджувати ці системи в реальних умовах для забезпечення енергією різних об'єктів.
Publisher
Ukrainian National Forestry University
Reference33 articles.
1. Abdelhafez, E. A., Hamdan, M. A., & Al Aboushi, A. R. (2016). Simulation of Solar Thermal Hybrid Heating System Using Neural Artificial Network. Conference: 8th International Ege Energy Symposium and Exhibition (IEESE-8), Afyonkarahisar, Turkey, May 2016, 1–6. URL: https://www.researchgate.net/publication/308348965_Simulation_of_Solar_Thermal_Hybrid_Heating_System_Using_Neural_Artificial_Network
2. Aitola, K., Sonai, G. G., Markkanen, M., Kaschuk, J. J., Hou, X., Miettunen, K., & Lund, P. D. (2022). Encapsulation of commercial and emerging solar cells with focus on perovskite solar cells. Solar Energy, 237, 264–283. https://doi.org/10.1016/j.solener.2022.03.060
3. Algarni, S. (2023). Evaluation and optimization of the performance and efficiency of a hybrid flat plate solar collector integrated with phase change material and heat sink. Case Studies in Thermal Engineering, 45. https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102892
4. Al-Rabeeah, A. Y., Seres, I., & Farkas, I. (2024). Experimental and numerical investigation of parabolic trough solar collector thermal efficiency enhanced by graphene – Fe3O4/water hybrid nanofluid. Results in Engineering, 21 p. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.101887
5. Beckman, W. A., Klein, S. A., & Duffie, J. A. (1982). A design procedure for solar heating systems. New York: John Wiley & Sons.