Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/47043
Title: Энергоэффективность подвижных и неподвижных конструкций солнечных панелей
Other Titles: Energy efficiency of movable and immobile constructions of solar panels
Authors: Гросс, Карлис Агрис
Крауиньш, Петр Янович
Крауиньш, Дмитрий Петрович
Кухта, Мария Сергеевна
Соколов, Александр Петрович
Gross, Karlis Agris
Krauinsh, Petr Yanovich
Krauinsh, Dmitry Petrovich
Kukhta, Maria Sergeevna
Sokolov, Aleksandr Petrovich
Keywords: солнечная энергетика; фотовольтаика; солнечная панель; фотоэлектрическая панель; коэффициент фактической инсоляции; сферический архитектурный купол; солнечные панели; фотоэлектрические панели; инсоляция; solar energy; photovoltaics; solar panel; photovoltaic panel; actual insolation factor; spherical architectural dome
Issue Date: 2018
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Энергоэффективность подвижных и неподвижных конструкций солнечных панелей / К. А. Гросс [и др.] // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2018. — Т. 329, № 3. — [С. 113-122].
Abstract: Актуальность. Солнечная энергетика как альтернативный возобновляемый энергоресурс в настоящее время развивается быстрыми темпами. В этой связи дополнительных исследований требует специфика включения солнечной энергетики в районы Западной Сибири как дополнительного экологически чистого энергоресурса. Актуальность обусловлена также необходимостью создания эффективных моделей приема солнечной энергии, которые бы соответствовали требованиям технической эстетики и обеспечивали высокий уровень визуальной комфортности. Цель исследования: оценить способы повышения энергоэффективности подвижных и неподвижных солнечных панелей в Томске. Задачи: оценить специфику климатических, синоптических, географических, метеорологических условий Томска; рассмотреть виды конструкций солнечных панелей (неподвижных и подвижных) и их дизайн в архитектурной среде; исследовать динамику вариаций мощности солнечных панелей при сезонных колебаниях в Томске; предложить и научно обосновать вариант рационального размещения солнечных панелей на архитектурном сферическом куполе. Объект: солнечные панели. Предмет исследования: энергоэффективность солнечных панелей различных конструкций для энергоснабжения жилых комплексов в Томске. Методика: метод параллельного проектирования мехатронных систем, компаративный метод, методы инженерных наук, метод моделирования. Результаты. Предложено рациональное распределение солнечных панелей на сферическом архитектурном куполе с учетом климатических, синоптических, географических, метеорологических условий в Томске. Определен коэффициент фактической инсоляции в Томске. Проведен сравнительный анализ подвижных и неподвижных солнечных панелей, и выявлены особенности их размещения в архитектурной среде. Выработаны рекомендации по использованию солнечных панелей, и определены границы их применения с учетом минимального и максимального количества солнечных дней в исследуемом регионе. Новизна результатов представлена в теоретических обобщениях в области конструирования солнечных панелей, позволяющих повысить энергоэффективность: для подвижной солнечной панели с помощью экваториального монтирования; для неподвижной солнечной панели с помощью рационального размещения солнечных панелей на поверхности сферического купола здания.
The relevance of the research. Solar energy, as an alternative renewable energy resource, is currently developing at a rapid pace. In this connection, the specificity of including solar energy in the areas of Western Siberia as an additional environmentally friendly energy resource requires additional studies. Relevance is caused as well by the need to create effective models of solar energy reception that would meet the requirements of technical aesthetics and provide a high level of visual comfort. The aim of the researches is to estimate the features of different constructions of solar panels and their energy efficiency in Tomsk. Objectives: to assess the specific climatic, synoptic, geographical, meteorological conditions of Tomsk; consider the types of solar panels (fixed and moving) and their design in an architectural environment; to calculate the dynamics of variations in the power of solar panels during seasonal fluctuations in Tomsk; propose and scientifically justify the rational placement of solar panels on an architectural spherical dome. The object of the research is solar panels. Subject of the research is the energy efficiency of solar panels of various constructions for power supply of residential complexes in Tomsk. Methods: method of parallel design of mechatronic systems, comparative method, methods of engineering sciences, modeling method. Results. The proposed topology of distribution of solar panels on a spherical architectural dome is proposed taking into account climatic, synoptic, geographical, meteorological conditions in Tomsk. The authors have carried out the comparative analysis of movable and immobile constructions of solar panels and revealed the features of their location in architectural environment. A calculation scheme is presented for determining actual insolation factor in Tomsk. The authors worked out the recommendations on the use of solar panels and determined the limits of their applicability taking into account the minimum and maximum number of sunny days in the investigated region. The novelty of the results is presented in theoretical generalizations in the field of designing solar panels, which allow increasing energy efficiency for a movable solar panel using equatorial mounting and for immobile solar panel using rational placement of solar panels on the surface of the spherical dome of the building.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/47043
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2018-v329-i3-12.pdf837,91 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.