ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทันสมัย ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์วงจรเดียว

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ความร้อนใช้ทำอะไร? สามารถใช้งานได้ที่ไหน - พื้นที่การใช้งาน, ตัวเลือกการใช้งาน, ข้อดีและข้อเสียของนักสะสม, ข้อมูลจำเพาะ, ประสิทธิภาพ. เป็นไปได้ไหมที่จะทำด้วยตัวเองและสมเหตุสมผลแค่ไหน? รูปแบบการสมัครและโอกาส

วัตถุประสงค์

ตัวสะสมและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์สองชนิดที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่ใช้การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งเก็บไว้ในแบตเตอรี่และใช้สำหรับความต้องการภายในประเทศ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น ปั๊มความร้อน ได้รับการออกแบบมาเพื่อรวบรวมและสะสมพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากดวงอาทิตย์ ซึ่งการแปลงพลังงานดังกล่าวจะใช้ในการทำน้ำร้อนหรือทำความร้อน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งเปลี่ยนความร้อนเป็นไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับอุตสาหกรรม

อุปกรณ์

นักสะสมประกอบด้วยสามส่วนหลัก:

  • แผง;
  • กล้องหน้า;
  • ถังเก็บ

แผงถูกนำเสนอในรูปแบบของหม้อน้ำแบบท่อที่วางอยู่ในกล่องที่มีผนังด้านนอกทำจากแก้ว ต้องวางไว้ในที่ที่มีแสงสว่างเพียงพอ ของเหลวจะเข้าสู่แผงหม้อน้ำ ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนและย้ายไปที่ห้องด้านหน้า ซึ่งน้ำเย็นจะถูกแทนที่ด้วยน้ำร้อน ซึ่งสร้างแรงดันไดนามิกคงที่ในระบบ ในกรณีนี้ของเหลวเย็นจะเข้าสู่หม้อน้ำและของเหลวร้อนจะเข้าสู่ถังเก็บ

แผงมาตรฐานสามารถปรับให้เข้ากับทุกสภาวะได้ง่าย ด้วยการใช้โปรไฟล์การติดตั้งแบบพิเศษ สามารถติดตั้งแบบขนานกันเป็นแถวโดยไม่จำกัดจำนวน มีการเจาะรูในโปรไฟล์การติดตั้งอะลูมิเนียม และยึดเข้ากับแผงจากด้านล่างด้วยสลักเกลียวหรือหมุดย้ำ เมื่อสร้างเสร็จแล้ว แผงดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมกับโปรไฟล์การติดตั้งจะก่อให้เกิดโครงสร้างที่แข็งแกร่งเป็นโครงสร้างเดียว

ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยของเหลว นักสะสมจับและดูดซับรังสี และแปลงเป็นพลังงานความร้อน แล้วถ่ายโอนไปยังองค์ประกอบกักเก็บ ซึ่งความร้อนจะกระจายไปทั่วห้อง สามารถเสริมระบบใดก็ได้ด้วยอุปกรณ์เสริม (ปั๊มหมุนเวียน, เซ็นเซอร์ความดัน, วาล์วนิรภัย)

หลักการทำงาน

ในช่วงกลางวัน การแผ่รังสีความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็น (น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว) ที่ไหลเวียนผ่านตัวสะสม สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะถ่ายเทพลังงานไปยังถังเครื่องทำน้ำอุ่นซึ่งอยู่เหนือถังและรวบรวมน้ำเพื่อจ่ายน้ำร้อน ในเวอร์ชันธรรมดา น้ำจะไหลเวียนตามธรรมชาติเนื่องจากความหนาแน่นของน้ำร้อนและน้ำเย็นในวงจรแตกต่างกัน และใช้ปั๊มพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลเวียนไม่หยุด ปั๊มหมุนเวียนได้รับการออกแบบมาเพื่อสูบของเหลวผ่านโครงสร้างอย่างแข็งขัน


ในเวอร์ชันที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวสะสมจะรวมอยู่ในวงจรแยกต่างหากที่เต็มไปด้วยน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว ปั๊มช่วยให้ปั๊มเริ่มหมุนเวียน โดยถ่ายโอนพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ไปยังถังเก็บที่มีฉนวนความร้อน ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บและนำความร้อนกลับคืนมาได้เมื่อจำเป็น หากมีพลังงานไฟฟ้าไม่เพียงพอหรือ เครื่องทำความร้อนแก๊สจะเปิดและรักษาอุณหภูมิที่ต้องการโดยอัตโนมัติ

ชนิด

ผู้ที่ต้องการมีระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านต้องตัดสินใจเลือกประเภทตัวสะสมที่เหมาะสมที่สุดก่อน

ตัวสะสมชนิดแบน

นำเสนอในรูปแบบกล่องหุ้มด้วยกระจกนิรภัยและมีชั้นพิเศษดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ ชั้นนี้เชื่อมต่อกับท่อที่สารหล่อเย็นไหลเวียนอยู่ ยิ่งได้รับพลังงานมากเท่าใดประสิทธิภาพก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ลดการสูญเสียความร้อนในแผงและรับประกันการดูดซับความร้อนสูงสุดบนแผ่นดูดซับ ช่วยให้สามารถรวบรวมพลังงานได้สูงสุด ในกรณีที่ไม่มีความซบเซา ตัวสะสมแบบเรียบสามารถให้ความร้อนน้ำได้สูงถึง 200 °C ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้น้ำร้อนในสระว่ายน้ำ ความต้องการใช้ในบ้าน และทำความร้อนในบ้าน

แมนิโฟลด์ชนิดสุญญากาศ

ประกอบด้วยแบตเตอรี่แก้ว (ชุดหลอดกลวง) แบตเตอรี่ภายนอกมีพื้นผิวโปร่งใสและแบตเตอรี่ภายในหุ้มด้วยชั้นพิเศษดักจับรังสี ชั้นสุญญากาศระหว่างแบตเตอรี่ภายในและภายนอกช่วยประหยัดพลังงานที่ดูดซับได้ประมาณ 90% ตัวนำความร้อนเป็นท่อพิเศษ เมื่อแผงร้อนขึ้น ของเหลวที่อยู่ด้านล่างของแบตเตอรี่จะถูกแปลงเป็นไอน้ำ ซึ่งจะลอยตัวและถ่ายเทความร้อนไปยังตัวสะสม ระบบประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสะสม ชนิดแบนเนื่องจากสามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิต่ำและสภาพแสงน้อย แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สุญญากาศช่วยให้คุณทำความร้อนอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นได้ถึง 300 °C โดยใช้การเคลือบกระจกหลายชั้นและสร้างสุญญากาศในตัวสะสม

ปั๊มความร้อน

ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดกับอุปกรณ์ เช่น ปั๊มความร้อน ออกแบบมาเพื่อรวบรวมพลังงานจากสิ่งแวดล้อมไม่ว่าสภาพอากาศจะเป็นอย่างไร และสามารถติดตั้งภายในบ้านได้ แหล่งพลังงานที่นี่อาจเป็นน้ำ อากาศ หรือดิน ปั๊มความร้อนสามารถทำงานได้โดยใช้เพียงตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์หากมีพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอ เมื่อใช้ปั๊มความร้อนรวมและระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ประเภทของตัวสะสมไม่สำคัญ แต่ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดก็คือแบตเตอรี่สุญญากาศพลังงานแสงอาทิตย์

มีอะไรดีกว่า

สามารถติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาทุกประเภท ตัวสะสมแบบแผ่นเรียบถือว่าทนทานและเชื่อถือได้มากกว่า ตรงกันข้ามกับตัวสะสมสุญญากาศซึ่งมีการออกแบบที่เปราะบางกว่า อย่างไรก็ตาม หากตัวสะสมแบบแบนได้รับความเสียหาย จะต้องเปลี่ยนระบบดูดซับทั้งหมด ในขณะที่ตัวสะสมสุญญากาศจะต้องเปลี่ยนเฉพาะแบตเตอรี่ที่เสียหายเท่านั้น


ประสิทธิภาพของท่อร่วมสุญญากาศนั้นสูงกว่าท่อร่วมสุญญากาศมาก สามารถใช้ในฤดูหนาวและผลิตพลังงานได้มากขึ้นในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก ปั๊มความร้อนค่อนข้างแพร่หลายแม้ว่าจะมีราคาสูงก็ตาม อัตราการผลิตพลังงานของตัวเก็บสุญญากาศขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ โดยปกติขนาดของท่อควรมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 58 มม. และมีความยาว 1.2-2.1 เมตร การติดตั้งตัวสะสมด้วยตัวเองค่อนข้างยาก อย่างไรก็ตามด้วยการมีความรู้บางอย่างพร้อมทั้งติดตาม คำแนะนำโดยละเอียดการติดตั้งและการเลือกตำแหน่งของระบบที่ระบุเมื่อซื้ออุปกรณ์จะทำให้งานง่ายขึ้นอย่างมากและช่วยนำความร้อนจากแสงอาทิตย์เข้ามาในบ้าน


เกณฑ์หลักเพื่อความสะดวกสบายในกระท่อมหรืออพาร์ตเมนต์ส่วนตัวคือความอบอุ่น ในบ้านที่มีอากาศเย็น แม้แต่เฟอร์นิเจอร์ที่หรูหราที่สุดก็ไม่สามารถช่วยสร้างได้ สภาพที่สะดวกสบาย. แต่เพื่อรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการใช้ชีวิตในห้องไม่เพียง แต่ในฤดูร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในฤดูหนาวด้วยคุณจะต้องติดตั้งระบบทำความร้อน

ทุกวันนี้ก็ทำได้ง่ายๆ ด้วยการซื้อหม้อต้มน้ำที่ใช้แก๊ส ดีเซล หรือไฟฟ้าเป็นแหล่งความร้อน แต่ปัญหาคือน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาแพงและไม่มีจำหน่ายในทุกท้องที่ แล้วจะเลือกอะไร? ทางออกที่ดีที่สุดก็คือ แหล่งทางเลือกความร้อนและโดยเฉพาะความร้อนจากแสงอาทิตย์

การออกแบบและหลักการทำงาน

ระบบดังกล่าวคืออะไร? ก่อนอื่นต้องบอกว่ามีสองทางเลือก เครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์. พวกเขาเกี่ยวข้องกับการใช้ต่างๆ อย่างสร้างสรรค์และตามวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบ:

  • นักสะสม;
  • แผงเซลล์แสงอาทิตย์

และหากอุปกรณ์ประเภทแรกมีจุดประสงค์เพื่อการบำรุงรักษาภายในอาคารเท่านั้น อุณหภูมิที่สะดวกสบาย, ที่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านสามารถใช้ผลิตไฟฟ้าและความร้อนได้ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และเก็บไว้ในแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถใช้งานได้หลากหลายความต้องการ

มาดูวิดีโอทุกอย่างเกี่ยวกับนักสะสมคนนี้:

การใช้ตัวสะสมช่วยให้คุณสามารถจัดระเบียบเฉพาะระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านส่วนตัวโดยใช้พลังงานความร้อน อุปกรณ์นี้ทำงานดังต่อไปนี้ รังสีดวงอาทิตย์ทำให้น้ำร้อนซึ่งเป็นสารหล่อเย็นและมาจากท่อ ระบบเดียวกันนี้สามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายน้ำร้อนได้ ส่วนประกอบประกอบด้วยโฟโตเซลล์พิเศษ

อุปกรณ์สะสม

แต่นอกเหนือจากนั้นแล้ว แพ็คเกจทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ยังรวมถึง:

  • รถถังพิเศษ
  • กล้องหน้า;
  • หม้อน้ำทำจากท่อและบรรจุในกล่องโดยมีผนังด้านหน้าเป็นกระจก

แผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ความร้อนในบ้านวางอยู่บนหลังคา ในนั้นน้ำร้อนจะเคลื่อนเข้าสู่ห้องด้านหน้าซึ่งถูกแทนที่ด้วยสารหล่อเย็นร้อน สิ่งนี้ช่วยให้คุณรักษาแรงดันไดนามิกในระบบให้คงที่

ประเภทของการทำความร้อนโดยใช้แหล่งอื่น

วิธีที่ง่ายที่สุดในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อนคือการใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน พวกมันถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมมากขึ้น แต่อุปกรณ์เหล่านี้คืออะไรและมีประสิทธิภาพจริงหรือ?

ดูวิดีโอประเภทและคุณสมบัติการใช้งาน:

หน้าที่ของตัวสะสมระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคาบ้านคือการดูดซับรังสีจากแสงอาทิตย์ให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จากนั้นจึงแปลงเป็นพลังงานที่จำเป็นมากสำหรับมนุษย์ แต่ควรคำนึงว่าสามารถแปลงเป็นพลังงานความร้อนและไฟฟ้าได้ ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เพื่อสร้างความร้อนและน้ำร้อน ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจะใช้แบตเตอรี่พิเศษ พวกมันสะสมพลังงานในเวลากลางวันและปล่อยออกมาในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันนี้ยังมีระบบรวมอยู่ด้วย แผงโซลาร์เซลล์ผลิตทั้งความร้อนและไฟฟ้า

สำหรับเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับทำความร้อนในบ้านนั้นมีให้เลือกมากมายในตลาด นอกจากนี้ โมเดลยังสามารถมีวัตถุประสงค์ การออกแบบ หลักการทำงาน และขนาดที่แตกต่างกันได้

ตัวเลือกต่างๆ

ตัวอย่างเช่นตามลักษณะและการออกแบบระบบทำความร้อนของบ้านส่วนตัวแบ่งออกเป็น:

  1. แบน;
  2. สุญญากาศแบบท่อ

ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้จะแบ่งออกเป็นประเภทที่ใช้สำหรับ:

  • ระบบทำความร้อนและน้ำร้อน
  • สำหรับทำความร้อนน้ำในสระ

มีความแตกต่างในหลักการทำงาน การทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้ตัวสะสมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับ บ้านในชนบทเนื่องจากไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้า รุ่นที่มี การไหลเวียนที่ถูกบังคับเชื่อมต่อไปยัง ระบบทั่วไประบบทำความร้อนซึ่งสารหล่อเย็นหมุนเวียนโดยใช้ปั๊ม

ดูวิดีโอและเปรียบเทียบตัวสะสมแบบแบนและแบบท่อ:

นักสะสมบางคนไม่เหมาะสำหรับการทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ของบ้านในชนบท ตามเกณฑ์นี้พวกเขาจะแบ่งออกเป็น:

  • ตามฤดูกาล;
  • รอบปี.

อดีตใช้สำหรับทำความร้อนบ้านในชนบทส่วนหลังในครัวเรือนส่วนตัว

เปรียบเทียบกับระบบทำความร้อนทั่วไป

หากเราเปรียบเทียบอุปกรณ์นี้กับแก๊สหรือไฟฟ้าจะมีข้อดีมากกว่ามาก ประการแรก นี่คือการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง ในฤดูร้อน เครื่องทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์สามารถให้น้ำร้อนแก่ผู้ที่อาศัยอยู่ในบ้านได้อย่างเต็มที่ ในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิ เมื่อมีเวลาไม่กี่วัน ท้องฟ้าแจ่มใส อุปกรณ์นี้สามารถนำไปใช้เพื่อลดภาระของหม้อไอน้ำมาตรฐานได้ ส่วนฤดูหนาวโดยปกติแล้วในเวลานี้ประสิทธิภาพของนักสะสมจะต่ำมาก

ดูวิดีโอเกี่ยวกับประสิทธิภาพของนักสะสมในฤดูหนาว:

แต่นอกจากจะประหยัดน้ำมันแล้วยังใช้อุปกรณ์ในการทำงานอีกด้วย พลังงานแสงอาทิตย์ลดการพึ่งพาก๊าซและไฟฟ้า ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ คุณไม่จำเป็นต้องได้รับใบอนุญาต และใครก็ตามที่มีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับระบบประปาก็สามารถติดตั้งได้

ชมวิดีโอ เกณฑ์การเลือกอุปกรณ์:

ข้อดีอีกอย่างคืออายุการใช้งานที่ยาวนานของนักสะสม อายุการใช้งานที่รับประกันของอุปกรณ์คืออย่างน้อย 15 ปี ซึ่งหมายความว่าในช่วงเวลานี้ค่าสาธารณูปโภคของคุณจะน้อยที่สุด

อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับอุปกรณ์ใด ๆ ตัวสะสมก็มีข้อเสียอยู่บ้าง:

  • ราคาเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านส่วนตัวค่อนข้างสูง
  • ไม่สามารถใช้เป็นแหล่งความร้อนเพียงแห่งเดียว
  • จำเป็นต้องติดตั้งถังเก็บน้ำ

มีความแตกต่างอีกอย่างหนึ่ง ประสิทธิภาพการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์แตกต่างกันไปตามภูมิภาค ในพื้นที่ภาคใต้ซึ่งมีกิจกรรมแสงอาทิตย์สูง อุปกรณ์จะมีประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์มากที่สุดที่จะใช้อุปกรณ์ดังกล่าวในภาคใต้และจะมีประสิทธิภาพน้อยลงในภาคเหนือ

การเลือกตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และการติดตั้ง

ก่อนดำเนินการติดตั้งอุปกรณ์ที่รวมอยู่ในระบบทำความร้อนจำเป็นต้องศึกษาความสามารถของอุปกรณ์ก่อน หากต้องการทราบว่าบ้านต้องใช้ความร้อนเท่าใด คุณจำเป็นต้องคำนวณพื้นที่ของบ้าน สิ่งสำคัญคือต้องเลือกสถานที่ที่เหมาะสมในการติดตั้งแผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ควรส่องสว่างให้มากที่สุดตลอดทั้งวัน จึงมักจะติดตั้งอุปกรณ์ไว้ทางทิศใต้ของหลังคา

ผลงาน งานติดตั้งเป็นการดีกว่าที่จะปล่อยให้ผู้เชี่ยวชาญเพราะแม้แต่ข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการติดตั้งระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ก็จะทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลงอย่างมาก เมื่อเท่านั้น การติดตั้งที่ถูกต้องตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะมีอายุการใช้งานสูงสุด 25 ปี และจะจ่ายเองเต็มจำนวนใน 3 ปีแรก

ประเภทนักสะสมหลักและคุณลักษณะของพวกเขา

หากอาคารไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ด้วยเหตุผลบางประการ คุณสามารถวางแผงไว้ในอาคารใกล้เคียงและวางไดรฟ์ไว้ที่ชั้นใต้ดินได้

ประโยชน์ของการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์

ความแตกต่างที่คุณควรคำนึงถึงเมื่อเลือกระบบนี้ได้ถูกกล่าวถึงข้างต้น และถ้าคุณทำทุกอย่างถูกต้องระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณจะทำให้คุณได้รับช่วงเวลาที่น่ารื่นรมย์เท่านั้น ข้อดีที่ควรสังเกตคือ:

  • ความเป็นไปได้ในการให้ความร้อนแก่บ้านตลอดทั้งปีโดยสามารถปรับอุณหภูมิได้
  • ความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์จากเครือข่ายสาธารณูปโภคแบบรวมศูนย์และลดต้นทุนทางการเงิน
  • การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อความต้องการต่างๆ
  • อายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์และสถานการณ์ฉุกเฉินที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก

สิ่งเดียวที่หยุดผู้บริโภคไม่ให้ซื้อระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวคือการพึ่งพาการปฏิบัติงานตามภูมิศาสตร์ของที่อยู่อาศัย หากภูมิภาคของคุณไม่ค่อยมีวันที่อากาศแจ่มใส ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ก็จะน้อยมาก

2018-08-15

ในสหภาพโซเวียตมีโรงเรียนวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์เกี่ยวกับการทำความร้อนจากแสงอาทิตย์หลายแห่ง: มอสโก (ENIN, IVTAN, MPEI ฯลฯ ), เคียฟ (KievZNIIEPIO, สถาบันวิศวกรรมโยธาเคียฟ, สถาบันเทอร์โมฟิสิกส์ทางเทคนิค ฯลฯ ), ทาชเคนต์ (ฟิสิกส์ - เทคนิค สถาบัน Academy of Sciences แห่ง UzSSR, TashZNIIEP), Ashgabat (สถาบันพลังงานแสงอาทิตย์ของ Academy of Sciences of TSSR), ทบิลิซี (“ Spetsgelioteplomontazh”) ในปี 1990 ผู้เชี่ยวชาญจาก Krasnodar เข้าร่วมงานนี้ การป้องกันที่ซับซ้อน(เมือง Reutov ภูมิภาคมอสโกและคอฟรอฟ) สถาบันเทคโนโลยีทางทะเล (วลาดิวอสต็อก) "Rostovteploelektroproekt" โรงเรียนเดิมของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ก่อตั้งขึ้นในเมืองอูลาน-อุดโดยจี.พี. คาซัตคิน.

ความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดในโลกสำหรับการทำความร้อน น้ำร้อน และความเย็น ในปี 2559 กำลังการผลิตรวมของระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์ในโลกอยู่ที่ 435.9 GW (622.7 ล้านตารางเมตร) ในรัสเซีย เครื่องทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ยังไม่ได้รับการนำไปใช้จริงอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากอัตราภาษีความร้อนและไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำ ในปีเดียวกันตามข้อมูลของผู้เชี่ยวชาญ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพียงประมาณ 25,000 ตารางเมตรเท่านั้นที่เปิดดำเนินการในประเทศของเรา ในรูป ภาพที่ 1 แสดงภาพถ่ายโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียในเมือง Narimanov ภูมิภาค Astrakhan โดยมีพื้นที่ 4400 ตารางเมตร

เมื่อคำนึงถึงแนวโน้มระดับโลกในการพัฒนาพลังงานหมุนเวียน การพัฒนาระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ในรัสเซียจำเป็นต้องมีความเข้าใจจากประสบการณ์ภายในประเทศ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าประเด็นของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในทางปฏิบัติในสหภาพโซเวียตในระดับรัฐได้มีการหารือกันในปี 2492 ในการประชุม All-Union ครั้งแรกด้านวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในมอสโก ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟและพาสซีฟสำหรับอาคาร

โครงการ ระบบที่ใช้งานอยู่ได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ในปี 1920 โดยนักฟิสิกส์ V. A. Mikhelson ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟได้รับการพัฒนาโดยหนึ่งในผู้ริเริ่มเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ - สถาปนิก - วิศวกร Boris Konstantinovich Bodashko (เมืองเลนินกราด) ในช่วงปีเดียวกันนี้ ศาสตราจารย์วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต Boris Petrovich Weinberg (เลนินกราด) ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ในสหภาพโซเวียตและพัฒนา รากฐานทางทฤษฎีการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

ในปี พ.ศ. 2473-2475 K. G. Trofimov (เมืองทาชเคนต์) พัฒนาและทดสอบเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยอุณหภูมิความร้อนสูงถึง 225 °C หนึ่งในผู้นำในการพัฒนาระบบสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และการติดตั้งระบบจ่ายน้ำร้อนจากแสงอาทิตย์ (DHW) คือปริญญาเอก บอริส วาเลนติโนวิช เปตูคอฟ ในหนังสือของเขาที่ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2492 เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดท่อ" เขายืนยันความเป็นไปได้ในการพัฒนาและโซลูชั่นการออกแบบหลักของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบ (SC) จากประสบการณ์สิบปี (พ.ศ. 2481-2492) ในการก่อสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับระบบจ่ายน้ำร้อน เขาได้พัฒนาวิธีการในการออกแบบ การก่อสร้าง และการใช้งาน ดังนั้นในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมาจึงมีการวิจัยในประเทศของเราเกี่ยวกับระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ทุกประเภทรวมถึงศักยภาพและวิธีการคำนวณ รังสีแสงอาทิตย์เครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบของเหลวและแบบอากาศ การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับระบบจ่ายน้ำร้อน ระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟและพาสซีฟ

ในพื้นที่ส่วนใหญ่การวิจัยและพัฒนาของสหภาพโซเวียตในด้านการทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ครองตำแหน่งผู้นำในโลก ในขณะเดียวกันก็ใช้งานได้จริง ประยุกต์กว้างไม่ได้รับในสหภาพโซเวียตและพัฒนาตามความคิดริเริ่มของตนเอง ดังนั้นปริญญาเอก B.V. Petukhov พัฒนาและสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หลายสิบแห่งด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่เขาออกแบบเองที่ด่านชายแดนของสหภาพโซเวียต

ในช่วงทศวรรษ 1980 หลังจากการพัฒนาในต่างประเทศซึ่งริเริ่มโดยสิ่งที่เรียกว่า "วิกฤตพลังงานโลก" การพัฒนาภายในประเทศในด้านพลังงานแสงอาทิตย์ก็ทวีความรุนแรงมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ผู้ริเริ่มการพัฒนาใหม่คือสถาบันพลังงานซึ่งตั้งชื่อตาม G. M. Krzhizhanovsky ในมอสโก (ENIN) ซึ่งสั่งสมประสบการณ์ในสาขานี้มาตั้งแต่ปี 2492

ประธาน คณะกรรมการของรัฐในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นักวิชาการ V. A. Kirillin ได้ไปเยี่ยมชมศูนย์วิทยาศาสตร์ของยุโรปหลายแห่งซึ่งเริ่มการวิจัยและพัฒนาอย่างกว้างขวางในสาขาพลังงานทดแทน และในปี 1975 ตามคำแนะนำของเขา สถาบันก็มีส่วนร่วมในการทำงานในทิศทางนี้ อุณหภูมิสูง USSR Academy of Sciences ในมอสโก (ปัจจุบันคือสถาบันร่วมแห่งอุณหภูมิสูง JIHT RAS)

ในช่วงทศวรรษ 1980 ใน RSFSR สถาบันพลังงานมอสโก (MPEI), สถาบันวิศวกรรมโยธามอสโก (MISI) และสถาบัน All-Union of Light Alloys (VILS, มอสโก) ก็เริ่มทำการวิจัยในสาขาการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ใน ช่วงทศวรรษ 1980

การพัฒนาโครงการทดลองสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์กำลังสูงดำเนินการโดยสถาบันวิจัยและการออกแบบกลางแห่งการออกแบบทดลอง (TsNII EPIO, มอสโก)

ศูนย์วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่สำคัญที่สุดอันดับสองสำหรับการพัฒนาเครื่องทำความร้อนจากแสงอาทิตย์คือเคียฟ (ยูเครน) องค์กรชั้นนำในสหภาพโซเวียตในการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยและบริการชุมชนถูกกำหนดโดยคณะกรรมการวิศวกรรมโยธาแห่งรัฐสหภาพโซเวียตให้เป็นสถาบันวิจัยและออกแบบเขตเคียฟ (KievZNIIEP) การวิจัยในทิศทางนี้ดำเนินการโดยสถาบันวิศวกรรมและการก่อสร้างเคียฟ, สถาบันอุณหฟิสิกส์ทางเทคนิคของ Academy of Sciences แห่งยูเครน, สถาบันปัญหาวิทยาศาสตร์วัสดุของ Academy of Sciences ของยูเครน SSR และสถาบันไฟฟ้าพลศาสตร์เคียฟ

ศูนย์ที่สามในสหภาพโซเวียตคือเมืองทาชเคนต์ซึ่งดำเนินการวิจัยโดยสถาบันฟิสิกส์ - เทคนิคของ Academy of Sciences แห่งอุซเบก SSR และสถาบันการสอนแห่งรัฐ Karshi การพัฒนาโครงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยและออกแบบเขตทาชเคนต์ TashZNIIEP ในสมัยโซเวียต สถาบันพลังงานแสงอาทิตย์ของ Academy of Sciences แห่ง Turkmen SSR ดำเนินการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ในเมืองอาชกาบัต ในจอร์เจีย การวิจัยเกี่ยวกับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ดำเนินการโดยสมาคม Spetsgelioteplomontazh (ทบิลิซี) และสถาบันวิจัยพลังงานและโครงสร้างไฮดรอลิกของจอร์เจีย

ในช่วงทศวรรษ 1990 ในสหพันธรัฐรัสเซีย ผู้เชี่ยวชาญจากเมืองครัสโนดาร์ ศูนย์ป้องกัน (JSC VPK NPO Mashinostroeniya โรงงานเครื่องจักรกล Kovrov) สถาบันเทคโนโลยีทางทะเล (วลาดิวอสต็อก) Rostovteploelektroproekt รวมถึงสถาบัน Balneology โซชี งานนี้นำเสนอภาพรวมโดยย่อเกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาทางวิศวกรรม

ในสหภาพโซเวียต องค์กรวิทยาศาสตร์ชั้นนำด้านการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์คือสถาบันพลังงาน (ENIN*, มอสโก) ( ประมาณ โดย: กิจกรรมของ ENIN ในด้านการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดถี่ถ้วนโดยศาสตราจารย์วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต Boris Vladimirovich Tarnizhevsky (2473-2551) ในบทความ "Solar Circle" จากคอลเลกชัน "ENIN บันทึกความทรงจำของพนักงานที่เก่าแก่ที่สุด" (2000)) ซึ่งจัดขึ้นในปี 1930 และมุ่งหน้าสู่ทศวรรษ 1950 โดยผู้นำภาคพลังงานของสหภาพโซเวียตซึ่งเป็นเพื่อนส่วนตัวของ V.I. เลนิน, Gleb Maximilianovich Krzhizhanovsky (2415-2502)

ที่ ENIN ตามความคิดริเริ่มของ G. M. Krzhizhanovsky ในปี 1940 ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งนำโดย Doctor of Technical Sciences ศาสตราจารย์ F. F. Molero จากนั้นเป็นเวลาหลายปี (จนถึงปี 1964) โดย Doctor of Technical Sciences ศาสตราจารย์ Valentin Alekseevich Baum (2447-2528) ซึ่งรวมหน้าที่ของหัวหน้าห้องปฏิบัติการเข้ากับงานของรองผู้อำนวยการของ ENIN

V. A. Baum เข้าใจสาระสำคัญของเรื่องนี้ทันที และให้คำแนะนำที่สำคัญแก่นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเกี่ยวกับวิธีการทำงานต่อหรือทำงานให้เสร็จสิ้น นักเรียนของเขานึกถึงการสัมมนาของห้องปฏิบัติการด้วยความซาบซึ้ง พวกเขาน่าสนใจมากและอยู่ในระดับที่ดีจริงๆ V. A. Baum เป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้รอบรู้อย่างกว้างขวาง เป็นคนที่มีวัฒนธรรมสูง มีความอ่อนไหวและมีไหวพริบดี เขายังคงรักษาคุณสมบัติเหล่านี้ไว้จนวัยชราโดยได้รับความรักและความเคารพจากลูกศิษย์ของเขา ความเป็นมืออาชีพสูง วิธีการทางวิทยาศาสตร์ และความเหมาะสมทำให้บุคคลพิเศษคนนี้โดดเด่น มีการเตรียมวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทและปริญญาเอกมากกว่า 100 เรื่องภายใต้การนำของเขา

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2499 B.V. Tarnizhevsky (2473-2551) เป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ V.A. Baum และเป็นผู้สืบทอดความคิดของเขาอย่างมีค่าควร ความเป็นมืออาชีพสูง วิธีการทางวิทยาศาสตร์ และความเหมาะสมทำให้บุคคลพิเศษคนนี้โดดเด่น ผู้เขียนบทความนี้เป็นหนึ่งในนักเรียนหลายสิบคนของเขา B.V. Tarnizhevsky ทำงานที่ ENIN เป็นเวลา 39 ปีจนกระทั่งวันสุดท้ายของชีวิต ในปี 1962 เขาไปทำงานที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ All-Russian แห่งแหล่งปัจจุบันซึ่งตั้งอยู่ในมอสโกวและหลังจากนั้น 13 ปีเขาก็กลับมาที่ ENIN

ในปี 1964 หลังจากที่ V. A. Baum ได้รับเลือกเป็นสมาชิกเต็มรูปแบบของ Academy of Sciences of the Turkmen SSR เขาก็ออกจาก Ashgabat ซึ่งเขาเป็นหัวหน้าสถาบันฟิสิกส์และเทคนิค ผู้สืบทอดตำแหน่งหัวหน้าห้องปฏิบัติการวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์คือ Yuri Nikolaevich Malevsky (1932-1980) ในปี 1970 เขาหยิบยกแนวคิดในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทดลองในสหภาพโซเวียตที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์ประเภทหอคอยพร้อมวงจรการแปลงทางอุณหพลศาสตร์ (SES-5 ซึ่งตั้งอยู่ในแหลมไครเมีย) และเป็นผู้นำ ทีมงานขนาดใหญ่ 15 องค์กรสำหรับการพัฒนาและการก่อสร้าง

แนวคิดอีกประการหนึ่งของ Yu. N. Malevsky คือการสร้างฐานทดลองที่ครอบคลุมสำหรับการทำความร้อนและความเย็นจากแสงอาทิตย์บนชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมียซึ่งในเวลาเดียวกันจะเป็นสถานที่สาธิตที่ค่อนข้างใหญ่และศูนย์การวิจัยในพื้นที่นี้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ B.V. Tarnizhevsky กลับมาที่ ENIN ในปี 1976 ขณะนี้ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์มีจำนวน 70 คน ในปี 1980 หลังจากการตายของ Yu. N. Malevsky ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ถูกแบ่งออกเป็นห้องปฏิบัติการของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (นำโดยลูกชายของ V. A. Baum - วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต Igor Valentinovich Baum เกิดในปี 1946) และห้องปฏิบัติการจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์ภายใต้การนำของ B.V. Tarnizhevsky ซึ่งมีส่วนร่วมในการสร้างฐานจ่ายความร้อนและความเย็นของไครเมีย ก่อนที่จะมาร่วมงานกับ ENIN I.V. Baum เป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการที่ NPO "Sun" ของ Academy of Sciences of the Turkmen SSR (1973-1983) ในเมือง Ashgabat

ที่ ENIN I.V. Baum รับผิดชอบห้องปฏิบัติการ SES ในช่วงปี 1983 ถึง 1987 เขาทำอะไรมากมายเพื่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุณหพลศาสตร์แห่งแรกในสหภาพโซเวียต ในช่วงทศวรรษ 1980 การทำงานเกี่ยวกับการใช้พลังงานทดแทน และประการแรก พลังงานแสงอาทิตย์มีการพัฒนาอย่างยิ่งใหญ่ที่สุดที่สถาบัน ในปี 1987 การก่อสร้างฐานทดลองไครเมียในภูมิภาค Alushta เสร็จสมบูรณ์ มีการสร้างห้องปฏิบัติการพิเศษขึ้นในสถานที่เพื่อดำเนินการ

ในช่วงทศวรรษ 1980 ห้องปฏิบัติการจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์มีส่วนร่วมในการแนะนำตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ การสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และน้ำร้อน รวมถึงขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่พลังงานแสงอาทิตย์มากกว่า 1,000 ตารางเมตรและอื่น ๆ โครงการขนาดใหญ่

ดังที่ B.V. Tarnizhevsky เล่าว่าในด้านการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ในช่วงทศวรรษ 1980 งานของ Sergei Iosifovich Smirnov เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ซึ่งมีส่วนร่วมในการสร้างโรงต้มน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกของประเทศสำหรับหนึ่งในโรงแรมใน Simferopol ซึ่งเป็นจำนวน การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ และในการพัฒนาวิธีการคำนวณสำหรับการออกแบบการติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ S.I. Smirnov เป็นบุคลิกที่เห็นได้ชัดเจนและเป็นที่นิยมในสถาบัน

สติปัญญาอันทรงพลังผสมผสานกับความมีน้ำใจและอุปนิสัยที่หุนหันพลันแล่นสร้างเสน่ห์อันเป็นเอกลักษณ์ของชายผู้นี้ Yu. L. Myshko, B. M. Levinsky และพนักงานคนอื่น ๆ ทำงานร่วมกับเขาในกลุ่มของเขา กลุ่มสำหรับการพัฒนาสารเคลือบแบบคัดเลือกนำโดย Galina Aleksandrovna Gukhman ได้พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการใช้สารเคลือบแบบดูดซับแบบเลือกสรรทางเคมีกับตัวดูดซับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ตลอดจนเทคโนโลยีสำหรับการใช้สารเคลือบแบบเลือกสรรทนความร้อนกับตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบเข้มข้นแบบท่อ .

ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ห้องปฏิบัติการจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้มอบความเป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์และองค์กรให้กับโครงการตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นใหม่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ "พลังงานที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม" ภายในปี พ.ศ. 2536-2537 ผลการวิจัยและพัฒนาสามารถสร้างการออกแบบและจัดระเบียบการผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ด้อยกว่าอะนาล็อกต่างประเทศในแง่ของคุณสมบัติทางความร้อนและการปฏิบัติงาน

ภายใต้การนำของ B.V. Tarnizhevsky โครงการ GOST 28310-89 “นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์” ได้รับการพัฒนา เป็นเรื่องธรรมดา ข้อกำหนดทางเทคนิค" เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบ (PSC) Boris Vladimirovich เสนอเกณฑ์ทั่วไป: ความฉลาดทางในการหารต้นทุนของตัวสะสมด้วยปริมาณพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นตลอดอายุการใช้งานโดยประมาณ

ในช่วงไม่กี่ปีหลังๆ ของสหภาพโซเวียต ภายใต้การนำของศาสตราจารย์ B.V. Tarnizhevsky แพทย์ศาสตร์บัณฑิต การออกแบบและเทคโนโลยีของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ 8 ตัวได้รับการพัฒนา โดยตัวหนึ่งมีแผงดูดซับที่ทำจาก ของสแตนเลสสองอันมีตัวดูดซับที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ สามตัวมีตัวดูดซับและฉนวนโปร่งใสทำจาก วัสดุโพลีเมอร์ท่อร่วมลมสองแบบ เทคโนโลยีได้รับการพัฒนาเพื่อสร้างโปรไฟล์อะลูมิเนียมแบบท่อจากการหลอม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสำหรับการผลิตกระจกเสริมความแข็งแรง และการใช้การเคลือบแบบเลือกสรร

การออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งพัฒนาโดย ENIN นั้นผลิตจำนวนมากโดยโรงงานอุปกรณ์ทำความร้อน Bratsk ตัวดูดซับเป็นแผงเหล็กเชื่อมประทับตราพร้อมการเคลือบกัลวานิกโครเมียมสีดำแบบเลือกสรร ตัวปั๊ม (รางน้ำ) เป็นเหล็ก กระจกเป็นหน้าต่าง ซีลกระจกเป็นสีเหลืองอ่อนพิเศษ (Guerlen) ทุกปี (ตามปี 1989) โรงงานแห่งนี้ผลิตนักสะสมได้ 42.3 พันตารางเมตร

B.V. Tarnizhevsky พัฒนาวิธีการคำนวณระบบจ่ายความร้อนแบบแอคทีฟและพาสซีฟสำหรับอาคาร ตั้งแต่ปี 1990 ถึง 2000 มีการทดสอบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ 26 ตัวที่บูธ ENIN รวมถึงที่ผลิตในสหภาพโซเวียตและรัสเซียด้วย

ในปี 1975 สถาบันอุณหภูมิสูงของ Academy of Sciences (IHTAN) เข้าร่วมงานในสาขาพลังงานหมุนเวียนภายใต้การนำของ Corresponding Member ของ Russian Academy of Sciences, Doctor of Technical Sciences, ศาสตราจารย์ Evald Emilievich Shpilrain (1926- 2552) งานของ IVTANA เกี่ยวกับพลังงานทดแทนได้รับการอธิบายโดยละเอียดโดย Dr. ส.ส. สมเด็จพระสันตะปาปาในบทความเรื่อง “JIHT RAS. ผลลัพธ์และโอกาส" จากการรวบรวมบทความครบรอบปี 2553 ของสถาบัน ในช่วงเวลาสั้น ๆ ร่วมกับองค์กรออกแบบ การออกแบบแนวคิดของบ้าน "พลังงานแสงอาทิตย์" สำหรับทางใต้ของประเทศได้รับการพัฒนาและพิสูจน์วิธีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้รับการพัฒนาและการออกแบบสถานที่ทดสอบทางวิทยาศาสตร์แห่งแรกของรัสเซีย "ดวงอาทิตย์" ” เริ่มขึ้นบนชายฝั่งทะเลแคสเปียนใกล้กับเมืองมาคัชคาลา

ที่ IVT RAS กลุ่มวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกได้ถูกสร้างขึ้น จากนั้นจึงมีห้องปฏิบัติการภายใต้การนำของ Oleg Sergeevich Popel ซึ่งร่วมกับพนักงานของสำนักออกแบบพิเศษของ IVT RAS พร้อมด้วยการรับรองการประสานงานและเหตุผลทางทฤษฎีทางทฤษฎีสำหรับ โครงการที่อยู่ระหว่างการพัฒนา การวิจัยเริ่มต้นในด้านการสร้างสารเคลือบแบบคัดเลือกแสงเคมีไฟฟ้าสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การพัฒนาที่เรียกว่า "บ่อพลังงานแสงอาทิตย์" ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับปั๊มความร้อน โรงงานอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ และงานอื่น ๆ ได้ดำเนินการในด้านอื่น ๆ ทิศทาง.

ผลลัพธ์เชิงปฏิบัติประการแรกของทีม IVT RAS คือการสร้าง " บ้านที่มีแดด"ในหมู่บ้าน Merdzavan ภูมิภาค Etchmiadzin ของอาร์เมเนีย บ้านหลังนี้กลายเป็น "บ้านพลังงานแสงอาทิตย์" แบบทดลองประหยัดพลังงานแห่งแรกในสหภาพโซเวียตซึ่งติดตั้งอุปกรณ์วินิจฉัยเชิงทดลองที่จำเป็นซึ่ง M. S. Kalashyan หัวหน้าผู้ออกแบบโครงการจากสถาบัน Armgiproselkhoz โดยการมีส่วนร่วมของพนักงานของสถาบัน วิทยาการคอมพิวเตอร์ของ Russian Academy of Sciences ดำเนินการศึกษาทดลองตลอดทั้งปีเป็นเวลาหกปีซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการจัดหาน้ำร้อนให้กับบ้าน 100% และครอบคลุมภาระความร้อนที่ระดับมากกว่า 50 %

ผลลัพธ์เชิงปฏิบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการแนะนำที่โรงงานอุปกรณ์ทำความร้อน Bratsk ของเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่ IVT RAS โดย M.D. Friedberg (ร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจาก Moscow Evening Metallurgical Institute) เพื่อใช้การเคลือบแบบคัดเลือกเคมีไฟฟ้า "โครเมียมสีดำ" กับแผงเหล็กของพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียบ นักสะสมซึ่งเชี่ยวชาญการผลิตที่โรงงานแห่งนี้

ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 สถานที่ทดสอบ Solntse IVT RAS ได้ถูกนำไปใช้งานในดาเกสถาน ตั้งอยู่บนพื้นที่ประมาณ 12 เฮกตาร์ รวมถึงสถานที่ทดสอบ พร้อมด้วยอาคารห้องปฏิบัติการ กลุ่ม “บ้านพลังงานแสงอาทิตย์” ประเภทต่างๆ พร้อมอุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์และปั๊มความร้อน ที่สถานที่ทดสอบ มีการเปิดตัวเครื่องจำลองการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก (ในขณะนั้น) แหล่งกำเนิดรังสีคือหลอดไฟซีนอนทรงพลังที่มีกำลัง 70 กิโลวัตต์พร้อมกับตัวกรองแสงพิเศษที่ทำให้สามารถควบคุมสเปกตรัมการแผ่รังสีจากนอกบรรยากาศ (AM0) ไปจนถึงภาคพื้นดิน (AM1.5) การสร้างเครื่องจำลองทำให้สามารถทดสอบความต้านทานของวัสดุและสีต่าง ๆ ต่อการแผ่รังสีแสงอาทิตย์แบบเร่งได้อย่างรวดเร็ว รวมถึงการทดสอบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่และโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

น่าเสียดายที่ในปี 1990 เนื่องจากงบประมาณสำหรับการวิจัยและพัฒนาลดลงอย่างมาก โครงการส่วนใหญ่ที่เริ่มต้นโดย IVT RAS ในสหพันธรัฐรัสเซียจึงต้องถูกระงับ เพื่อรักษาทิศทางการทำงานในด้านพลังงานหมุนเวียน การวิจัยและพัฒนาของห้องปฏิบัติการจึงได้รับการปรับทิศทางใหม่ให้เป็นความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์กับศูนย์ชั้นนำต่างประเทศ โครงการต่างๆ ดำเนินการภายใต้โปรแกรม INTAS และ TASIS, European Framework Program ในสาขาการประหยัดพลังงาน ปั๊มความร้อน และหน่วยทำความเย็นแบบดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้สามารถพัฒนาความสามารถทางวิทยาศาสตร์ในสาขาวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องและ เทคโนโลยีเพื่อเชี่ยวชาญและใช้วิธีการสมัยใหม่ในการสร้างแบบจำลองแบบไดนามิกของโรงไฟฟ้า (Ph.D. S. E. Fried)

ตามความคิดริเริ่มและภายใต้การนำของ O. S. Popel ร่วมกับมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก (Ph.D. S. V. Kiseleva) "แผนที่ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย" ได้รับการพัฒนาและระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ "แหล่งพลังงานทดแทน ของรัสเซีย” ถูกสร้างขึ้น "(gisre.ru) ร่วมกับสถาบัน Rostovteploelektroproekt (ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค A. A. Chernyavsky) การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ของโรงงานเครื่องจักรกล Kovrov ได้รับการพัฒนาสร้างและทดสอบระบบทำความร้อนและน้ำร้อนของสิ่งอำนวยความสะดวกของหอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์พิเศษของ Russian Academy of Sciences ในคาราชัย-เชอร์เกสเซีย JIHT RAS ได้สร้างแท่นเทอร์โมไฮดรอลิกเฉพาะทางแห่งเดียวในรัสเซียสำหรับการทดสอบความร้อนเต็มรูปแบบของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ตามมาตรฐานของรัสเซียและต่างประเทศ และคำแนะนำได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใน ภูมิภาคต่างๆรฟ. รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลการวิจัยและพัฒนาของสถาบันร่วมสำหรับอุณหภูมิสูงของ Russian Academy of Sciences ในสาขาแหล่งพลังงานหมุนเวียนสามารถพบได้ในหนังสือของ O. S. Popel และ V. E. Fortov “ พลังงานทดแทนในโลกสมัยใหม่ ".

ที่สถาบันพลังงานมอสโก (MPEI) วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตจะจัดการปัญหาเรื่องการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ V. I. Vissarionov วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต B.I. Kazanjan และปริญญาเอก เอ็ม ไอ วาลอฟ

V. I. Vissarionov (2482-2557) เป็นหัวหน้าแผนก "แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม (ในปี 2531-2547) ภายใต้การนำของเขา งานได้ดำเนินการเพื่อคำนวณทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์และพัฒนาแหล่งจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์ M.I. Valov ร่วมกับเจ้าหน้าที่ MPEI ตีพิมพ์บทความจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับการศึกษาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2526-2530 หนังสือที่ให้ข้อมูลมากที่สุดเล่มหนึ่งคือผลงานของ M. I. Valov และ B. I. Kazandzhan“ ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์” ซึ่งสำรวจปัญหาของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีศักยภาพต่ำ (แผนภาพวงจร, ข้อมูลภูมิอากาศ, ลักษณะ SC, การออกแบบแผงโซลาร์เซลล์แบบเรียบ), การคำนวณ ลักษณะพลังงาน ประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของการใช้ระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต B.I. Kazanjan พัฒนาการออกแบบและเชี่ยวชาญการผลิตเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียบ Alten คุณสมบัติพิเศษของตัวสะสมนี้คือตัวดูดซับทำจากโปรไฟล์ครีบอลูมิเนียมซึ่งภายในท่อทองแดงถูกกดและใช้โพลีคาร์บอเนตแบบเซลลูล่าร์เป็นฉนวนโปร่งใส

พนักงานของสถาบันวิศวกรรมและการก่อสร้างมอสโก (MISI), Ph.D. S. G. Bulkin พัฒนาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมนิวทรัล (ตัวดูดซับที่ไม่มีฉนวนโปร่งใสและฉนวนความร้อนของตัวเรือน) คุณสมบัติพิเศษของงานคือการจ่ายสารหล่อเย็นให้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อม 3-5 °C และความเป็นไปได้ในการใช้ความร้อนแฝงของการควบแน่นของความชื้นและการเกิดน้ำค้างแข็ง อากาศในชั้นบรรยากาศ(แผงดูดซับแสงอาทิตย์) สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนในแผงเหล่านี้ได้รับความร้อนจากปั๊มความร้อน (“อากาศ-น้ำ”) MISS ได้สร้างแท่นทดสอบพร้อมตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมนิวทรัลและการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หลายแห่งในมอลโดวา

All-Union Institute of Light Alloys (VILS) พัฒนาและผลิต SC ที่มีตัวดูดซับอะลูมิเนียมเชื่อมแบบประทับตราและฉนวนกันความร้อนโฟมโพลียูรีเทนแบบเทลงบนตัวรถ ตั้งแต่ปี 1991 การผลิต SCs ถูกย้ายไปยังโรงงานบากูเพื่อแปรรูปโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก ในปี พ.ศ. 2524 VILS ได้พัฒนาแนวปฏิบัติสำหรับการออกแบบอาคารที่ใช้พลังงานสูง เป็นครั้งแรกในสหภาพโซเวียตที่ตัวดูดซับถูกรวมเข้ากับโครงสร้างอาคารซึ่งช่วยปรับปรุงความประหยัดของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ผู้นำในทิศทางนี้คือปริญญาเอก N. P. Selivanov และปริญญาเอก วี.เอ็น. สมีร์นอฟ

สถาบันวิจัยกลาง อุปกรณ์วิศวกรรม(CNII EPIO) ในมอสโก โครงการได้รับการพัฒนาตามที่มีการสร้างโรงหม้อต้มเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกำลังการผลิต 3.7 เมกะวัตต์ในเมืองอาชกาบัต และโครงการสำหรับการติดตั้งปั๊มความร้อนจากแสงอาทิตย์ของโรงแรม Privetlivy Bereg ในเมือง พัฒนา Gelendzhik พร้อมพื้นที่หม้อไอน้ำ 690 ตารางเมตร เครื่องทำความเย็น MKT 220-2-0 สามเครื่องถูกใช้เป็นปั๊มความร้อน ทำงานในโหมดปั๊มความร้อนโดยใช้ความร้อน น้ำทะเล.

องค์กรชั้นนำในสหภาพโซเวียตสำหรับการออกแบบการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์คือสถาบันเคียฟ ZNIIEP ซึ่งพัฒนาโครงการมาตรฐานและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ 20 โครงการ: แยกกัน คุ้มค่าที่จะติดตั้งการจัดหาน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติสำหรับอาคารพักอาศัยแต่ละหลัง การติดตั้งระบบจ่ายน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์สำหรับอาคารสาธารณะที่มีความจุ 5, 7, 15, 25, 30, 70 ลบ.ม./วัน หน่วย ชิ้นส่วนและอุปกรณ์ของอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะที่ก่อสร้างขนาดใหญ่ การติดตั้งระบบจ่ายน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ตามฤดูกาลความจุ 2.5 10; สามสิบ; 40; 50 ลบ.ม./วัน; โซลูชันทางเทคนิคและคำแนะนำด้านระเบียบวิธีสำหรับการแปลงโรงต้มน้ำร้อนให้เป็นการติดตั้งเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์

สถาบันนี้ได้พัฒนาโครงการทดลองหลายสิบโครงการ รวมถึงระบบจ่ายน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสระว่ายน้ำ การติดตั้งปั๊มความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสระว่ายน้ำ ตามโครงการของเคียฟZNIIEP การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในสหภาพโซเวียตถูกสร้างขึ้นที่หอพัก "Kastropol" (หมู่บ้าน Beregovoye ชายฝั่งทางใต้) ในแหลมไครเมียโดยมีพื้นที่ 1,600 ตารางเมตร ที่โรงงานนำร่องของสถาบันเคียฟZNIIEP มีการผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งตัวดูดซับทำจากครีบคอยล์ ท่ออลูมิเนียมการผลิตของตัวเอง

นักทฤษฎีเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ในยูเครน ได้แก่ วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต มิคาอิล Davidovich Rabinovich (เกิด พ.ศ. 2491) ปริญญาเอก Alexey Ruvimovich Fert, Ph.D. วิกเตอร์ เฟโดโรวิช เกอร์ชโควิช (2477-2556) พวกเขาเป็นผู้พัฒนาหลักของมาตรฐานการออกแบบการติดตั้งน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์และข้อเสนอแนะสำหรับการออกแบบ M.D. Rabinovich มีส่วนร่วมในการศึกษารังสีแสงอาทิตย์ ลักษณะไฮดรอลิกของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ ระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ บ้านหม้อต้มเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์กำลังสูง ระบบวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ A. R. Firth พัฒนาการออกแบบขาตั้งเครื่องจำลองและทดสอบ SC ศึกษากฎระเบียบของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮดรอลิก และการเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ที่สถาบันวิศวกรรมโยธาเคียฟ ปริญญาเอกมีส่วนร่วมในการวิจัยหลายแง่มุมเกี่ยวกับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ นิโคไล วาซิลีวิช คาร์เชนโก เขากำหนดแนวทางที่เป็นระบบในการพัฒนาระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนจากแสงอาทิตย์ เกณฑ์ที่เสนอสำหรับการประเมินประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ศึกษาการปรับระบบทำความร้อนด้วยเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์ให้เหมาะสม และเปรียบเทียบวิธีการต่างๆ ในการคำนวณระบบสุริยะ หนังสือที่มีเนื้อหาครบถ้วนที่สุดเล่มหนึ่งของเขาเกี่ยวกับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก (ส่วนบุคคล) สามารถเข้าถึงได้และให้ความรู้ ที่สถาบันพลศาสตร์ไฟฟ้าเคียฟ, Ph.D. A. N. Stronsky และปริญญาเอก อ.วี. สุพรรณ. ปริญญาเอกยังได้ทำงานเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในเคียฟด้วย วี.เอ. นิกิฟอรอฟ

ผู้นำของโรงเรียนวิศวกรรมวิทยาศาสตร์สาขาวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในอุซเบกิสถาน (ทาชเคนต์) คือปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค ศาสตราจารย์ Rabbanakul Rakhmanovich Avezov (เกิดปี 1942) ในปี พ.ศ. 2509-2510 เขาทำงานที่สถาบันฟิสิกส์เทคนิคอาชกาบัตแห่งเติร์กเมนิสถานภายใต้การแนะนำของศาสตราจารย์ V. A. Baum วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต R. R. Avezov พัฒนาแนวคิดของครูที่ Physico-Technical Institute of Uzbekistan ซึ่งได้กลายมาเป็นศูนย์วิจัยระดับนานาชาติ

R. R. Avezov กำหนดทิศทางทางวิทยาศาสตร์ของการวิจัยในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขา (1990, ENIN, มอสโก) และผลลัพธ์ที่ได้สรุปไว้ในเอกสาร "ระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และระบบจ่ายน้ำร้อน" นอกจากนี้เขายังพัฒนาวิธีการวิเคราะห์พลังงานของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบและการสร้างระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟและพาสซีฟ วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต R. R. Avezov มอบอำนาจอันยิ่งใหญ่และการยอมรับในระดับสากลให้กับนิตยสารเฉพาะทางเพียงแห่งเดียวในสหภาพโซเวียตและกลุ่มประเทศ CIS นั่นคือ Applied Solar Energy (“Solar Engineering”) ซึ่งตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษ Nilufar Rabbakumovna Avezova ลูกสาวของเขา (เกิดปี 1972) เป็นดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค ผู้อำนวยการทั่วไปของ NPO “Fizika-Solntsa” ของ Academy of Sciences of Uzbekistan

การพัฒนาโครงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่สถาบันวิจัยเขตทาชเคนต์เพื่อการทดลองการออกแบบอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะ (TashZNIIEP) ดำเนินการโดยปริญญาเอก ยูซุฟ คาริโมวิช ราชิดอฟ (เกิด พ.ศ. 2497) สถาบัน TashZNIIEP ได้พัฒนาโครงการมาตรฐานสิบโครงการ อาคารที่อยู่อาศัย, ฝักบัวพลังงานแสงอาทิตย์, โครงการโรงต้มน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์, รวมถึงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความจุ 500 และ 100 ลิตร/วัน, ฝักบัวพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับห้องโดยสารสองและสี่ห้อง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2527 ถึง พ.ศ. 2529 มีการดำเนินโครงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์มาตรฐานจำนวน 1,200 โครงการ

ในภูมิภาคทาชเคนต์ (หมู่บ้าน Ilyichevsk) มีการสร้างบ้านพลังงานแสงอาทิตย์สองอพาร์ตเมนต์พร้อมระบบทำความร้อนและน้ำร้อนพร้อมการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 56 ตารางเมตร ที่สถาบันสอนการสอน Karshi State A.T. Teymurkhanov, A.B. Vardiyashvili และคนอื่นๆ มีส่วนร่วมในการวิจัยเกี่ยวกับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบ

โรงเรียนวิทยาศาสตร์เรื่องความร้อนจากแสงอาทิตย์ของเติร์กเมนถูกสร้างขึ้นโดยวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต V. A. Baum ได้รับเลือกให้เป็นนักวิชาการของสาธารณรัฐในปี 1964 ที่สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีอาชกาบัต เขาได้จัดตั้งแผนกพลังงานแสงอาทิตย์และจนถึงปี 1980 เป็นหัวหน้าทั้งสถาบัน ในปี 1979 บนพื้นฐานของแผนกพลังงานแสงอาทิตย์ สถาบันพลังงานแสงอาทิตย์แห่งเติร์กเมนิสถานได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งนำโดยนักศึกษาดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิคของ V. A. Baum เรเยป บายราโมวิช ไบรามอฟ (1933-2017) ในเขตชานเมืองของอาชกาบัต (หมู่บ้าน Bikrova) มีการสร้างพื้นที่ทดสอบทางวิทยาศาสตร์ของสถาบัน ซึ่งประกอบด้วยห้องปฏิบัติการ ม้านั่งทดสอบ สำนักออกแบบ และเวิร์กช็อปที่มีเจ้าหน้าที่ 70 คน V. A. Baum ทำงานที่สถาบันนี้จนกระทั่งสิ้นสุดชีวิตของเขา (1985) R.B. Bayramov ร่วมกับ Doctor of Technical Sciences Ushakova Alda Danilovna ได้ทำการตรวจสอบเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบ ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ และโรงแยกเกลือออกจากแสงอาทิตย์ เป็นที่น่าสังเกตว่าในปี 2014 สถาบันพลังงานแสงอาทิตย์ของเติร์กเมนิสถาน - NPO "GUN" - ถูกสร้างขึ้นใหม่ในอาชกาบัต

ในสมาคมการออกแบบและการผลิต "Spetsgelioteplomontazh" (ทบิลิซี) และสถาบันวิจัยพลังงานและโครงสร้างไฮดรอลิกของจอร์เจียภายใต้การนำของวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต Nugzar Varlamovich Meladze (เกิดในปี 1937) พัฒนาการออกแบบและเชี่ยวชาญการผลิตแบบอนุกรมของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การติดตั้งน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกส่วน การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ และระบบปั๊มความร้อนจากแสงอาทิตย์ มีการกำหนดเงื่อนไขการคืนทุนสำหรับการก่อสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในภูมิภาคต่างๆ ของจอร์เจีย และการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์หลายแบบได้รับการทดสอบบนม้านั่งทดสอบภายใต้สภาพธรรมชาติ

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ของ Spetsgelioteplomontazh มีการออกแบบที่เหมาะสมที่สุดในช่วงเวลานั้น: ตัวดูดซับเหล็กเชื่อมที่มีการประทับตราด้วย เคลือบสีตัวเครื่องทำจากอลูมิเนียมโปรไฟล์และเหล็กชุบสังกะสี กระจกหน้าต่าง ฉนวนกันความร้อนทำจากพลาสติกโฟมและวัสดุมุงหลังคาฟอยล์

จากข้อมูลของ N.V. Meladze ในภูมิภาคคอเคซัสเพียงแห่งเดียวภายในปี 1990 มีการติดตั้งตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ 46.9,000 ตารางเมตร รวมถึง 42.7% ในโรงพยาบาลและโรงแรม 39.2% ในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์อุตสาหกรรม และสิ่งอำนวยความสะดวกทางการเกษตร - 13.8% สิ่งอำนวยความสะดวกด้านกีฬา - 3.6% การติดตั้งส่วนบุคคล - 0.7%

ตามที่ผู้เขียนระบุว่าในภูมิภาคครัสโนดาร์ในปี 2531-2535 มีการติดตั้งตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ Spetsgeliomontazh ขนาด 4,620 ตารางเมตร งานของ SGTM ดำเนินการโดยความร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยพลังงานและโครงสร้างไฮดรอลิกแห่งจอร์เจีย (GruNIIEGS)

สถาบัน TbilZNIIEP ได้พัฒนาการออกแบบมาตรฐานห้าแบบสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (SI) รวมถึงโครงการสำหรับหน่วยปั๊มความร้อนจากแสงอาทิตย์ SGTM รวมห้องปฏิบัติการที่ทำการศึกษาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และปั๊มความร้อน ตัวดูดซับของเหลวที่เป็นเหล็ก อลูมิเนียม และพลาสติก ตัวดูดซับอากาศที่มีและไม่มีกระจก ตัวดูดซับที่มีหัวทำให้เข้มข้น และการออกแบบ GI แต่ละตัวของเทอร์โมซิฟอนที่หลากหลาย เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2532 Spetsgeliomontazh ได้สร้างหน่วยของรัฐ 261 หน่วยโดยมีพื้นที่รวม 46,000 ตารางเมตรและติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ 85 แห่งสำหรับระบบจ่ายน้ำร้อนที่มีพื้นที่ 339 ตารางเมตร

ในรูป รูปที่ 2 แสดงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์บนถนน Rashpilevskaya ใน Krasnodar ซึ่งดำเนินงานได้สำเร็จเป็นเวลา 15 ปีกับนักสะสม Spetsgelioteplomontazh (320 ยูนิต พื้นที่รวม 260 ตารางเมตร)

การพัฒนาเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ในสหภาพโซเวียตและรัสเซียจากภายนอก โครงสร้างอำนาจศึกษาวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต พาเวล ปาฟโลวิช เบซรูคิค (เกิด พ.ศ. 2479) ในปี 1986-1992 ในฐานะหัวหน้าผู้เชี่ยวชาญของสำนักสภารัฐมนตรีแห่งสหภาพโซเวียตสำหรับศูนย์เชื้อเพลิงและพลังงาน เขาดูแลการผลิตแบบต่อเนื่องของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่โรงงานอุปกรณ์ทำความร้อน Bratsk ในทบิลิซีในสมาคม Spetsgelioteplomontazh ที่ โรงงานแปรรูปโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กของบากู ด้วยความคิดริเริ่มของเขาและด้วยการมีส่วนร่วมโดยตรงโครงการพัฒนาพลังงานทดแทนโครงการแรกในสหภาพโซเวียตในปี 2530-2533 ได้รับการพัฒนา

ตั้งแต่ปี 1990 P. P. Bezrukikh มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการพัฒนาและดำเนินการในส่วน "พลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม" ของโครงการวิทยาศาสตร์และเทคนิคของรัฐ "พลังงานที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม" เขาตั้งข้อสังเกต บทบาทหลักหัวหน้างานวิทยาศาสตร์หลักสูตรวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต E. E. Spielrain ในการดึงดูดนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำและผู้เชี่ยวชาญของสหภาพโซเวียตในด้านแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้มาทำงาน ตั้งแต่ปี 1992 ถึง 2004 P. P. Bezrukikh ทำงานที่กระทรวงเชื้อเพลิงและพลังงานของรัสเซียและเป็นหัวหน้าแผนกและจากนั้นเป็นแผนกความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เป็นผู้นำองค์กรการผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่โรงงานเครื่องจักรกล Kovrov, NPO Mashinostroenie (เมือง Reutov ภูมิภาคมอสโก) ที่ซับซ้อนของการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคเกี่ยวกับการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์ การดำเนินการตามแนวคิดสำหรับการพัฒนาและการใช้โอกาสพลังงานขนาดเล็กและที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมในรัสเซีย มีส่วนร่วมในการพัฒนาครั้งแรก มาตรฐานรัสเซีย GOST R 51595-2000 “ นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ เงื่อนไขทางเทคนิคทั่วไป" และการแก้ไขข้อขัดแย้งระหว่างผู้เขียนโครงการ GOST R วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต B.V. Tarnizhevsky และหัวหน้าผู้ออกแบบของผู้ผลิตท่อร่วม (Kovrov Mechanical Plant) A.A. Lychagin

ในปี 2547-2556 ที่สถาบันยุทธศาสตร์พลังงาน (มอสโก) และในฐานะหัวหน้าแผนกประหยัดพลังงานและแหล่งพลังงานหมุนเวียนของ ENIN P. P. Bezrukikh พัฒนาอย่างต่อเนื่อง รวมถึงการจัดหาความร้อนจากแสงอาทิตย์

ในเขตครัสโนดาร์ งานเกี่ยวกับการออกแบบและการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เริ่มต้นโดยวิศวกรพลังงานความร้อน V. A. Butuzov (เกิดปี 1949) ซึ่งเป็นหัวหน้าการพัฒนาแหล่งจ่ายความร้อนในระยะยาวที่สมาคมการผลิต Kubanteplokommunenergo ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2523 ถึง พ.ศ. 2529 มีการพัฒนาโครงการและสร้างโรงต้มน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์จำนวน 6 หลังซึ่งมีพื้นที่รวม 1,532 ตารางเมตร ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ความสัมพันธ์ที่สร้างสรรค์ได้ถูกสร้างขึ้นกับผู้ผลิต SC: โรงงาน Bratsk, Spetsgelioteplomontazh, KyivZNIIEP เนื่องจากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับรังสีดวงอาทิตย์ในหนังสืออ้างอิงภูมิอากาศของสหภาพโซเวียตในปี 1986 ตั้งแต่ปี 1977 ถึง 1986 ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้สำหรับการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้จากสถานีตรวจอากาศใน Krasnodar และ Gelendzhik

หลังจากปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาในปี 1990 งานเกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงดำเนินต่อไปโดยห้องปฏิบัติการครัสโนดาร์ของการประหยัดพลังงานและแหล่งพลังงานที่แปลกใหม่ของ Academy of Public Utilities (มอสโก) ซึ่งจัดโดย V. A. Butuzov Flat SC หลายแบบและแท่นสำหรับการทดสอบเต็มรูปแบบได้รับการพัฒนาและปรับปรุง จากประสบการณ์ทั่วไปในการออกแบบและการก่อสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ "ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการออกแบบการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และสถานีทำความร้อนส่วนกลางในบริการของเทศบาล" จึงได้รับการพัฒนา

จากการวิเคราะห์ผลการประมวลผลค่ารังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดสำหรับเงื่อนไขของครัสโนดาร์เป็นเวลา 14 ปีและ Gelendzhik เป็นเวลา 15 ปีในปี 2547 ได้มีการเสนอ วิธีการใหม่ให้ค่ารายเดือนของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดพร้อมการกำหนดค่าสูงสุดและต่ำสุดความน่าจะเป็นของการสังเกต ค่ารายเดือนและรายปีที่คำนวณได้ของรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดโดยตรงและแบบกระจายถูกกำหนดสำหรับ 54 เมืองและศูนย์กลางการบริหารของดินแดนครัสโนดาร์ เป็นที่ยอมรับว่าสำหรับการเปรียบเทียบวัตถุประสงค์ของ SC จากผู้ผลิตหลายราย นอกเหนือจากการเปรียบเทียบราคาและลักษณะพลังงานที่ได้รับโดยใช้วิธีการมาตรฐานบนม้านั่งทดสอบที่ได้รับการรับรองแล้ว ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงต้นทุนด้านพลังงานสำหรับการผลิตและการดำเนินงานด้วย ต้นทุนที่เหมาะสมที่สุดของการออกแบบ SC ถูกกำหนดในกรณีทั่วไปโดยอัตราส่วนของต้นทุนของพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นและต้นทุนการผลิตและการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งานโดยประมาณ เมื่อร่วมกับโรงงานเครื่องจักรกล Kovrov การออกแบบ SK ได้รับการพัฒนาและผลิตจำนวนมากซึ่งมีความเหมาะสมที่สุด ตลาดรัสเซียอัตราส่วนต้นทุนและต้นทุนพลังงาน โครงการได้รับการพัฒนาและดำเนินการก่อสร้างการติดตั้งน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มาตรฐานซึ่งมีความจุ 200 ลิตรถึง 10 ลบ.ม. ต่อวัน ตั้งแต่ปี 1994 งานติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงดำเนินต่อไปที่ South Russian Energy Company JSC ตั้งแต่ปี 1987 ถึง 2003 การพัฒนาและการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 42 แห่งแล้วเสร็จ และการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 20 แห่งแล้วเสร็จ ผลงานของ V.A. Butuzov ถูกสรุปไว้ในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาที่ได้รับการปกป้องที่ ENIN (มอสโก)

ตั้งแต่ปี 2549 ถึง 2553 Teploproektstroy LLC ได้พัฒนาและสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโรงต้มไอน้ำพลังงานต่ำ เมื่อติดตั้งใน SC เวลาฤดูร้อนบุคลากรปฏิบัติการกำลังลดลง ซึ่งลดระยะเวลาคืนทุนของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนาและสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบระบายน้ำในตัว ซึ่งเมื่อปั๊มหยุดทำงาน น้ำจะถูกระบายจากระบบสุริยะไปยังถัง เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของสารหล่อเย็น ในปี 2554 มีการสร้างการออกแบบ มีการผลิตต้นแบบของ SC แบบแบน และพัฒนาแท่นทดสอบเพื่อจัดการการผลิต SC ใน Ulyanovsk ตั้งแต่ปี 2552 ถึง 2556 JSC Yuzhgeoteplo (Krasnodar) ได้พัฒนาโครงการและสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในภูมิภาค Krasnodar โดยมีพื้นที่ 600 ตารางเมตรในเมือง Ust-Labinsk (รูปที่ 3) ในเวลาเดียวกัน ได้มีการวิจัยเพื่อปรับเค้าโครงของ SC ให้เหมาะสม โดยคำนึงถึงการแรเงา ระบบอัตโนมัติของงาน โซลูชั่นวงจร. ระบบทำความร้อนใต้พิภพพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 144 ตารางเมตรได้รับการพัฒนาและสร้างขึ้นในหมู่บ้าน Rozovoy ดินแดนครัสโนดาร์ ในปี 2014 ระเบียบวิธีได้รับการพัฒนาเพื่อประเมินการคืนทุนทางเศรษฐกิจของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ และต้นทุนเฉพาะของพลังงานความร้อนทดแทน

การทำงานร่วมกันอย่างสร้างสรรค์ในระยะยาวของ V. A. Butuzov กับดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิคศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Kuban State Agrarian Robert Aleksandrovich Amerkhanov (เกิดปี 1948) ได้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนารากฐานทางทฤษฎีสำหรับการสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานสูงและความร้อนใต้พิภพรวม - ระบบจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์ ภายใต้การนำของเขา ผู้สมัครหลายสิบคนในสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิคได้รับการฝึกอบรม รวมถึงในสาขาเครื่องทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ด้วย เอกสารหลายฉบับของ R. A. Amerkhanov กล่าวถึงการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการเกษตร

ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์มากที่สุดในการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือ นายช่างใหญ่โครงการของสถาบัน "Rostovteploelektroproekt" Ph.D. อดอล์ฟ อเล็กซานโดรวิช เชอร์เนียฟสกี (เกิด พ.ศ. 2479) เขามีส่วนร่วมเชิงรุกในด้านนี้มานานกว่า 30 ปี เขาได้พัฒนาโครงการหลายสิบโครงการ ซึ่งหลายโครงการได้ดำเนินการในรัสเซียและประเทศอื่นๆ ระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และน้ำร้อนที่เป็นเอกลักษณ์มีการอธิบายไว้ในส่วนของสถาบันอุณหภูมิสูงของ Russian Academy of Sciences โครงการของ A. A. Chernyavsky มีความโดดเด่นด้วยรายละเอียดทุกส่วนรวมถึงรายละเอียดด้วย เหตุผลทางเศรษฐกิจ. จากผู้รวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ของโรงงานเครื่องจักรกล Kovrov ได้มีการพัฒนา "คำแนะนำสำหรับการออกแบบสถานีจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์"

ภายใต้การนำของ A. A. Chernyavsky โครงการพิเศษของสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พร้อมตัวสะสมความร้อนถูกสร้างขึ้นในเมือง Kislovodsk (ไฟฟ้า 6.2 MW, ความร้อน 7 MW) รวมถึงสถานีใน Kalmykia พร้อมนายพล กำลังการผลิตติดตั้ง 150 เมกะวัตต์ โครงการพิเศษของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุณหพลศาสตร์ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 30 เมกะวัตต์แล้วเสร็จในอุซเบกิสถาน 5 เมกะวัตต์ในภูมิภาครอสตอฟ โครงการระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านพักบนชายฝั่งทะเลดำที่มีพื้นที่ 40-50 ตารางเมตรได้ถูกนำมาใช้สำหรับระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์และการจ่ายน้ำร้อนสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกของหอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์พิเศษใน Karachay-Cherkessia สถาบัน Rostovteploelektroproekt โดดเด่นด้วยขนาดของการพัฒนา - สถานีจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับหมู่บ้านและเมืองที่อยู่อาศัย ผลลัพธ์หลักของการพัฒนาของสถาบันนี้ซึ่งดำเนินการร่วมกับสถาบันร่วมสำหรับอุณหภูมิสูงของ Russian Academy of Sciences ได้รับการตีพิมพ์ในหนังสือ "ระบบจ่ายไฟอัตโนมัติ"

การพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโซชี (สถาบันธุรกิจรีสอร์ทและการท่องเที่ยว) นำโดยศาสตราจารย์สาขาวิชาวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต Pavel Vasilievich Sadilov หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ในฐานะผู้ริเริ่มพลังงานหมุนเวียน เขาได้พัฒนาและสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หลายแห่ง รวมถึงในปี 1997 ในหมู่บ้าน Lazarevskoye (โซชี) ซึ่งมีพื้นที่ 400 ตารางเมตร การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่สถาบัน Balneology และการติดตั้งปั๊มความร้อนหลายแห่ง

ที่สถาบันเทคโนโลยีทางทะเลแห่งสาขาตะวันออกไกลของ Russian Academy of Sciences (วลาดิวอสต็อก) หัวหน้าห้องปฏิบัติการพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมคือปริญญาเอก Alexander Vasilyevich Volkov ผู้เสียชีวิตอย่างอนาถในปี 2014 ได้พัฒนาและสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หลายสิบแห่งโดยมีพื้นที่รวม 2,000 ตารางเมตร ซึ่งเป็นจุดยืนสำหรับการทดสอบเปรียบเทียบเต็มรูปแบบของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การออกแบบใหม่ของแผงโซลาร์เซลล์แบบเรียบ และทดสอบประสิทธิภาพ ของแผงโซลาร์เซลล์สุญญากาศจากผู้ผลิตจีน

Adolf Aleksandrovich Lychagin (พ.ศ. 2476-2555) นักออกแบบและบุคคลที่โดดเด่นเป็นผู้เขียนขีปนาวุธนำวิถีต่อต้านอากาศยานที่มีเอกลักษณ์หลายประเภท รวมถึง Strela-10M ในช่วงทศวรรษ 1980 ในฐานะหัวหน้านักออกแบบ (ด้วยความคิดริเริ่มของเขาเอง) ที่โรงงานเครื่องจักรกล Kovrov ทางทหาร (KMZ) เขาได้พัฒนาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความโดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือสูงและอัตราส่วนราคาและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหมาะสมที่สุด เขาสามารถโน้มน้าวฝ่ายบริหารโรงงานให้เชี่ยวชาญในการผลิตเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก และสร้างห้องปฏิบัติการโรงงานสำหรับทดสอบเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ตั้งแต่ปี 1991 ถึง 2011 KMZ ผลิตได้ประมาณ 3,000 คัน ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งการดัดแปลงทั้งสามแบบแต่ละครั้งมีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพใหม่ ตามคำแนะนำของ "ราคาพลังงาน" ของตัวสะสมซึ่งมีการเปรียบเทียบต้นทุนของการออกแบบ SC ที่แตกต่างกันสำหรับการแผ่รังสีแสงอาทิตย์เดียวกัน A. A. Lychagin ได้สร้างตัวสะสมที่มีตัวดูดซับที่ทำจากโครงตาข่ายทองเหลืองพร้อมโครงเหล็กดูดซับ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ในอากาศได้รับการพัฒนาและผลิต คุณวุฒิทางวิศวกรรมและสัญชาตญาณสูงสุดถูกรวมเข้ากับความรักชาติความปรารถนาที่จะพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมความสมบูรณ์และรสนิยมทางศิลปะระดับสูง หลังจากมีอาการหัวใจวายสองครั้ง เขาสามารถเดินทางหนึ่งพันกิโลเมตรไปยังกรุงมาดริดโดยเฉพาะเพื่อศึกษาภาพวาดอันงดงามที่พิพิธภัณฑ์ปราโดเป็นเวลาสองวัน

JSC "VPK "NPO Mashinostroeniya" (เมือง Reutov ภูมิภาคมอสโก) ผลิตเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์มาตั้งแต่ปี 1993 การออกแบบตัวสะสมและการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ในองค์กรดำเนินการโดยแผนกออกแบบของสำนักออกแบบกลางวิศวกรรมเครื่องกล ผู้จัดการโครงการ - ปริญญาเอก นิโคไล วลาดิมีโรวิช ดูดาเรฟ ในการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ครั้งแรก ตัวเรือนและตัวดูดซับแบบเชื่อมประทับตราทำจากสแตนเลส บริษัทได้พัฒนาและผลิตระบบทำน้ำร้อนเทอร์โมไซฟอนโดยใช้ถังเก็บน้ำขนาด 1.2 ตร.ม. พร้อมถังที่มีความจุ 80 และ 120 ลิตร ในปี 1994 เทคโนโลยีสำหรับการผลิตสารเคลือบแบบดูดซับแบบเลือกสรรโดยใช้วิธีการสะสมอาร์กไฟฟ้าสุญญากาศได้รับการพัฒนาและนำเข้าสู่การผลิต ซึ่งได้รับการเสริมในปี 1999 โดยวิธีการสะสมสุญญากาศแมกนีตรอน จากเทคโนโลยีนี้ การผลิตเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภท “ฟอลคอน” จึงได้เริ่มต้นขึ้น ตัวเรือนโช้คและตัวสะสมทำจากโปรไฟล์อลูมิเนียม ปัจจุบัน NPO ผลิตเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ Sokol-Effect ด้วยตัวดูดซับทองแดงและอะลูมิเนียมแบบท่อแผ่น เครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพียงเครื่องเดียวในรัสเซียได้รับการรับรองตามมาตรฐานยุโรปโดยสถาบัน SPF จาก Rapperswill ในสวิตเซอร์แลนด์ (Institut für Solartechnik Hochschule für Technik Rappelswill)

องค์กรวิจัยและการผลิต "คู่แข่ง" (ตั้งแต่ปี 2543 - "Raduga-C" เมือง Zhukovsky ภูมิภาคมอสโก) ได้ผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ "Raduga" ตั้งแต่ปี 1992 หัวหน้านักออกแบบ - Vyacheslav Alekseevich Shershnev

ตัวดูดซับรอยประทับตราทำจากแผ่นสแตนเลส ตัวดูดซับเคลือบด้วยสี Selective PVD หรือสีทนความร้อนเคลือบสีดำ โปรแกรม R&D ประจำปีสูงถึง 4,000 ชิ้น ลักษณะพลังงานของตัวสะสมได้รับระหว่างการทดสอบที่ ENIN นอกจากนี้ ยังมีการผลิตการติดตั้งเทอร์โมซิฟอนพลังงานแสงอาทิตย์ "Raduga-2M" ซึ่งประกอบด้วย SC ขนาด 1 ตารางเมตร 2 ตัว และถังขนาด 200 ลิตร ถังบรรจุแผงทำความร้อนแบบเรียบซึ่งรับน้ำหล่อเย็นจาก SC รวมถึงเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าสำรองที่มีกำลัง 1.6 กิโลวัตต์

New Polyus LLC (มอสโก) เป็นผู้ผลิตรายที่สองของรัสเซียที่พัฒนาการออกแบบของตนเองและปัจจุบันผลิตของเหลวแบบเรียบ อากาศแบบเรียบ ของเหลวแบบอากาศ-ของเหลวแบบเรียบ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศแบบท่อ ดำเนินโครงการและติดตั้งการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ ผู้บริหารสูงสุด— อเล็กเซย์ วิคโตโรวิช สโกโรบาติอุก

มีเครื่องสะสมของเหลวแบบเรียบประเภท "YaSolar" สี่รุ่น ตัวดูดซับของเหลวทั้งหมดจากผู้ผลิตรายนี้ทำจากแผ่นทองแดงพร้อมการเคลือบ Tinox และท่อทองแดงแบบคัดสรร การเชื่อมต่อระหว่างท่อกับแผ่นถูกบัดกรีและรีด New Polyus LLC ยังมี SC แบบท่อสุญญากาศที่ผลิตขึ้นเองสามประเภทพร้อมตัวดูดซับทองแดงพร้อมท่อรูปตัวยู

Gennady Pavlovich Kasatkin (เกิดปี 1941) วิศวกรเหมืองแร่และนักออกแบบที่มีประสบการณ์หลายปี เริ่มทำงานด้านวิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 1999 ในเมือง Ulan-Ude (Buryatia) ผู้เชี่ยวชาญที่โดดเด่น มีพลัง และชาญฉลาดมาก ในศูนย์เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน (CEFT) ที่เขาจัดขึ้น ได้มีการพัฒนาการออกแบบตัวสะสมของเหลวและอากาศหลายแบบ และติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทต่างๆ ประมาณ 100 แห่ง บนพื้นที่รวม 4,200 ตร.ม. จากการคำนวณที่เขาทำ ได้มีการสร้างต้นแบบขึ้น ซึ่งหลังจากการทดสอบภายใต้สภาพธรรมชาติแล้ว ก็ถูกจำลองบนการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในสาธารณรัฐ Buryatia

วิศวกร G.P. Kasatkin พัฒนาเทคโนโลยีใหม่หลายอย่าง: การเชื่อมตัวดูดซับพลาสติก, การผลิตตัวเรือนตัวสะสม

เขาเป็นคนเดียวในรัสเซีย เขาได้พัฒนาและสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอากาศหลายแห่งโดยมีนักสะสมตามการออกแบบของเขาเอง ตามลำดับเวลา การพัฒนาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ของเขาเริ่มต้นในปี 1990 โดยใช้ตัวดูดซับเหล็กแผ่นแบบเชื่อม จากนั้นท่อร่วมทองแดงและพลาสติกหลายแบบก็มีโช้คแบบเชื่อมและแบบจีบ และสุดท้ายก็มีการออกแบบที่ทันสมัยด้วยแผ่นและท่อทองแดงแบบคัดเลือกจากยุโรป จี.พี. กษัตคิน พัฒนาแนวคิดอาคารประหยัดพลังงาน ได้สร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยรวบรวมพลังงานสะสมไว้บนหลังคาของอาคาร ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิศวกรรายนี้ได้โอนตำแหน่งผู้นำที่ CEFT ให้กับ I. G. Kasatkin ลูกชายของเขา ซึ่งประสบความสำเร็จในการสานต่อประเพณีของ CEFT LLC

ในรูป ภาพที่ 4 แสดงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ของโรงแรมไบคาลในเมืองอูลาน-อูเด บนพื้นที่ 150 ตร.ม.

ข้อสรุป

1. ข้อมูลการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่คำนวณได้สำหรับการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในสหภาพโซเวียตนั้นใช้วิธีการต่างๆ ในการประมวลผลอาร์เรย์ของการวัดจากสถานีตรวจอากาศ ในสหพันธรัฐรัสเซีย วิธีการเหล่านี้ได้รับการเสริมด้วยวัสดุจากฐานข้อมูลคอมพิวเตอร์ดาวเทียมระหว่างประเทศ

2. โรงเรียนชั้นนำสำหรับการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในสหภาพโซเวียตคือสถาบันเคียฟ ZNIIEP ซึ่งพัฒนาแนวปฏิบัติและโครงการหลายสิบโครงการ ปัจจุบันไม่มีมาตรฐานและคำแนะนำของรัสเซียในปัจจุบัน โครงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในระดับสมัยใหม่ดำเนินการที่สถาบันรัสเซีย "Rostovteploelektroproekt" (PhD A.A. Chernyavsky) และที่ บริษัท EnergotekhnologiiServis LLC (PhD V.V. Butuzov, Krasnodar)

3. การศึกษาด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในสหภาพโซเวียตดำเนินการโดย ENIN (มอสโก), ​​KyivZNIIEP, TsNIIEPIO (มอสโก) ปัจจุบันงานนี้กำลังดำเนินการที่สถาบัน Rostovteploelektroproekt และที่ บริษัท Energotechnologii-Service LLC

4. องค์กรวิทยาศาสตร์ชั้นนำของสหภาพโซเวียตในการศึกษาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือสถาบันพลังงานซึ่งตั้งชื่อตาม G. M. Krzhizhanovsky (มอสโก) การออกแบบนักสะสมที่ดีที่สุดในยุคนั้นผลิตโดย Spetsgeliotepomontazh (Tbilisi) ในบรรดาผู้ผลิตในรัสเซีย โรงงานเครื่องจักรกล Kovrov ผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยอัตราส่วนประสิทธิภาพราคาต่อพลังงานที่เหมาะสมที่สุด ผู้ผลิตรัสเซียยุคใหม่ประกอบท่อร่วมจากส่วนประกอบจากต่างประเทศ

5. ในสหภาพโซเวียต การออกแบบ การผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การติดตั้งและการว่าจ้างดำเนินการโดย บริษัท Spetsgelioteplomontazh จนถึงปี 2010 CEFT LLC (Ulan-Ude) ดำเนินการภายใต้โครงการนี้

6. การวิเคราะห์ประสบการณ์ในประเทศและต่างประเทศในการทำความร้อนจากแสงอาทิตย์แสดงให้เห็นถึงโอกาสที่ไม่ต้องสงสัยสำหรับการพัฒนาในรัสเซียตลอดจนความต้องการ การสนับสนุนจากรัฐ. ในบรรดามาตรการสำคัญ: การสร้างอะนาล็อกรัสเซียของฐานข้อมูลคอมพิวเตอร์ของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์; การพัฒนาตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์รูปแบบใหม่ที่มีอัตราส่วนราคาต่อประสิทธิภาพพลังงานที่เหมาะสม ประหยัดพลังงานแบบใหม่ โซลูชั่นการออกแบบด้วยการปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขของรัสเซีย

  1. การประชุม การประชุม การประชุม การประชุม All-Union ครั้งแรกเกี่ยวกับเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ [ไฟฟ้า. ข้อความ]. โหมดการเข้าถึง: fs.nashauseba.ru วันที่ขอ 05/15/2018.
  2. เปตูคอฟ วี.วี. เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดท่อ - ม.-ล.: Gosenergoizdat, 2492. 78 น.
  3. บูตูซอฟ วี.เอ. การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจ่ายความร้อนจากการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน: Diss. หมอ เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ 05.14.08. - ครัสโนดาร์: ENIN, 2004. 297 หน้า
  4. Tarnizhevsky B.V. วงกลมสุริยะ สถาบันพลังงานตั้งชื่อตาม จี.เอ็ม. Krzhizhanovsky: บันทึกความทรงจำของพนักงานที่เก่าแก่ที่สุด / Aladyev I.T. และอื่น ๆ // RAO "UES แห่งรัสเซีย". - ม.: อีนิน อิ่ม. จี.เอ็ม. Krzhizhanovsky, 2000. 205 น.
  5. Tarnizhevsky B.V., Myshko Yu.L., Moiseenko V.V. เกณฑ์ทั่วไปสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียบ // Heliotechnika, 1992 หมายเลข 4 หน้า 7–12.
  6. โปเปล โอ.เอส. แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม - ภาคใหม่ของพลังงานสมัยใหม่และผลลัพธ์ของการทำงาน: JIHT RAS ผลลัพธ์และแนวโน้ม นั่ง. บทความที่อุทิศให้กับ วันครบรอบ 50 ปีของ JIHT RAS - อ.: สำนักพิมพ์ JIVT RAS, 2010 หน้า 416–443
  7. โปเปล โอ.เอส., ฟอร์ตอฟ วี.อี. พลังงานทดแทนในโลกสมัยใหม่ - อ.: สำนักพิมพ์ MPEI, 2558. 450 น.
  8. Valov M.I., Kazanjan B.I. ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ - อ.: สำนักพิมพ์ MPEI, 2534. 140 น.
  9. การฝึกปฏิบัติการออกแบบและการทำงานของระบบทำความร้อนและความเย็นจากแสงอาทิตย์ - L.: Energoatomizdat, 1987. 243 น.
  10. VSN 52-86 การติดตั้งน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ - อ.: Gosgrazhdanstroy สหภาพโซเวียต 2530 17 น.
  11. ข้อแนะนำในการออกแบบการติดตั้งระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะ - เคียฟ: KyivZNIIEP, 1987. 118 น.
  12. นพ. ราบิโนวิช พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในระบบจ่ายความร้อน: Diss. หมอ เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ 05.14.01. - เคียฟ, 2544. 287 หน้า
  13. Kharchenko N.V. รายบุคคล การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์. - ม.: Energoatomizdat, 2534. 208 หน้า
  14. Avezov R.R., Orlov A.Yu. ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์และน้ำร้อน - ทาชเคนต์: FAN, 1988. 284 หน้า
  15. Bayramov R.B., Ushakova A.D. ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อความสมดุลด้านพลังงานของพื้นที่ภาคใต้ของประเทศ - อาชกาบัต: Ylym, 1987. 315 น.
  16. ระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์และความเย็น / เอ็ด อี.วี. Sarnatsky และ S.A. ทำความสะอาด. - ม.: Stroyizdat, 1990. 308 หน้า
  17. บูตูซอฟ วี.เอ., บูตูซอฟ วี.วี. การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตพลังงานความร้อน - อ.: Teploenergetik, 2015. 304 น.
  18. Amerkhanov R.A., บูตูซอฟ V.A., Garkavyi K.A. คำถามเกี่ยวกับทฤษฎีและแนวทางแก้ไขเชิงนวัตกรรมเมื่อใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ - ม.: Energoatomizdat, 2552. 502 หน้า
  19. Zaichenko V.M., Chernyavsky A.A. ระบบจ่ายไฟอัตโนมัติ - อ.: เนดรา, 2558. 285 น.
  20. Sadilov P.V., Petrenko V.N., Loginov S.A., Ilyin I.K. ประสบการณ์การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนในภูมิภาคโซชี // พลังงานอุตสาหกรรม พ.ศ. 2552 ลำดับที่ 5 หน้า 50–53.
  21. Kovalev O.P., Volkov A.V., Loschenkov V.V. การติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ในเขต Primorsky // S.O.K. Magazine, 2549 หมายเลข 10 หน้า 88–90.
  22. ไลชากิน เอ.เอ. การจัดหาความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ในภูมิภาคไซบีเรียและพรีมอรี // พลังงานอุตสาหกรรม พ.ศ. 2552 ลำดับที่ 1 หน้า 17–19.

กระทรวง พลังงานและไฟฟ้าสหภาพโซเวียต

แผนกวิทยาศาสตร์และเทคนิคหลัก
พลังงานและไฟฟ้า

คำแนะนำด้านระเบียบวิธี
สำหรับการคำนวณและการออกแบบ
ระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

ถ.34.20.115-89

บริการที่เป็นเลิศสำหรับ SOYUZTEKHENERGO

มอสโก 1990

ที่พัฒนา คำสั่งของรัฐธงแดงของสถาบันพลังงานวิจัยวิทยาศาสตร์แรงงานซึ่งตั้งชื่อตาม จี.เอ็ม. คริซิฮานอฟสกี้

นักแสดง มน. EGAI, O.M. คอร์ชูนอฟ, A.S. ลีโอโนวิช, วี.วี. นุชสเตย์คิน, วี.เค. ไรบัลโก บี.วี. ทานิซเฮฟสกี้, วี.จี. บูลีเชฟ

ที่ได้รับการอนุมัติ ผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์และเทคนิคหลักด้านพลังงานและไฟฟ้า 12/07/89

หัวหน้าวีไอ เต็มไปด้วยเลือด

มีการตั้งค่าระยะเวลาที่ถูกต้องแล้ว

ตั้งแต่ 01.01.90 น

จนถึง 01.01.92

แนวทางเหล่านี้กำหนดขั้นตอนในการคำนวณและมีคำแนะนำสำหรับการออกแบบระบบจ่ายความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับอาคารและโครงสร้างที่อยู่อาศัย สาธารณะ และอุตสาหกรรม

แนวปฏิบัตินี้มีไว้สำหรับนักออกแบบและวิศวกรที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์และระบบจ่ายน้ำร้อน

. บทบัญญัติทั่วไป

ที่ไหนฉ - ส่วนแบ่งของภาระความร้อนเฉลี่ยต่อปีทั้งหมดที่ได้รับจากพลังงานแสงอาทิตย์

ที่ไหน F - พื้นที่ผิวของ SC, m2.

โดยที่ H คือรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดโดยเฉลี่ยต่อปีบนพื้นผิวแนวนอนกิโลวัตต์ ชม./ตร.ม ; ตั้งอยู่จากแอปพลิเคชัน

ก, ข - พารามิเตอร์ที่กำหนดจากสมการ () และ ()

ที่ไหนร - คุณลักษณะของคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนของเปลือกอาคารที่ค่าคงที่ของโหลด DHW คืออัตราส่วนของภาระความร้อนรายวันที่อุณหภูมิอากาศภายนอก 0 °C ต่อภาระ DHW รายวัน ยิ่งร ยิ่งส่วนแบ่งของภาระความร้อนมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนแบ่งของภาระ DHW และการออกแบบอาคารที่สมบูรณ์แบบน้อยลงก็ในแง่ของการสูญเสียความร้อนร = 0 ยอมรับเมื่อคำนวณเฉพาะระบบ DHW ลักษณะถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ λ คือการสูญเสียความร้อนจำเพาะของอาคาร W/(m 3 °C)

ม - จำนวนชั่วโมงในหนึ่งวัน

เค - อัตราการแลกเปลี่ยนอากาศระบายอากาศ 1/วัน

ρ อิน - ความหนาแน่นของอากาศที่ 0 °C, กก./ลบ.ม.

ฉ - อัตราการทดแทนประมาณจาก 0.2 ถึง 0.4

ค่าของ lam, k, V, t in, s วางลงเมื่อออกแบบ SST

ค่าสัมประสิทธิ์αสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภท II และ III

ค่าสัมประสิทธิ์

α 1

α 2

α 3

α 4

α 5

α 6

α 7

α 8

α 9

607,0

80,0

1340,0

437,5

22,5

1900,0

1125,0

25,0

298,0

148,5

61,5

150,0

1112,0

337,5

700,0

1725,0

775,0

ค่าสัมประสิทธิ์ β สำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภท II และ III

ค่าสัมประสิทธิ์

เบต้า 1

เบต้า 2

เบต้า 3

เบต้า 4

เบต้า 5

เบต้า 6

เบต้า 7

เบต้า 8

เบต้า 9

1,177

0,496

0,140

0,995

3,350

5,05

1,400

1,062

0,434

0,158

2,465

2,958

1,088

3,550

4,475

1,775

ค่าสัมประสิทธิ์ a และ bมาจากโต๊ะ .

ค่าสัมประสิทธิ์ a และข ขึ้นอยู่กับประเภทของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ค่าสัมประสิทธิ์

0,75

0,80

ที่ไหนฉี - ความสามารถในการทำความร้อนจำเพาะประจำปีของ SGVS ที่ค่าฉแตกต่างจาก 0.5;

∆q - การเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตความร้อนจำเพาะประจำปีของ SGVS, %

การเปลี่ยนแปลงปริมาณความร้อนจำเพาะต่อปี∆q จากการดูดกลืนรังสีแสงอาทิตย์บนพื้นผิวแนวนอนทุกปี H และสัมประสิทธิ์ f

. คำแนะนำสำหรับการออกแบบระบบทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

โดยที่ З с - ต้นทุนที่ลดลงเฉพาะต่อหน่วยของพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้น SST, rub./GJ;

Zb - ต้นทุนที่ลดลงเฉพาะต่อหน่วยพลังงานความร้อนที่เกิดจากการติดตั้งพื้นฐาน rub./GJ

โดยที่ C c - ลดต้นทุนสำหรับ SST และการสำรองข้อมูล rub./year

โดยที่ k c - ต้นทุนเงินทุนสำหรับ SST, rub.;

k in - ต้นทุนเงินทุนสำหรับการสำรองข้อมูล, rub.;

เอ็น - ค่าสัมประสิทธิ์มาตรฐานของประสิทธิภาพเปรียบเทียบของการลงทุน (0.1)

E คือส่วนแบ่งต้นทุนการดำเนินงานจากต้นทุนทุนสำหรับ SST

E ใน - ส่วนแบ่งของต้นทุนการดำเนินงานจากต้นทุนทุนของการสำรองข้อมูล

C คือต้นทุนของหน่วยพลังงานความร้อนที่เกิดจากการสำรองข้อมูล rub./GJ;

เอ็น ดี - ปริมาณพลังงานความร้อนที่เกิดจากการสำรองข้อมูลในระหว่างปี GJ

k e - ผลกระทบจากการลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมถู;

k n - ผลกระทบทางสังคมจากการออมเงินเดือนของบุคลากรที่ให้บริการสำรองถู

ต้นทุนที่ลดลงเฉพาะเจาะจงถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ C b - ลดต้นทุนสำหรับการติดตั้งขั้นพื้นฐาน rub./year

ความหมายของคำ

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

อุปกรณ์สำหรับจับรังสีแสงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานประเภทอื่นๆ

เอาต์พุตความร้อนรายชั่วโมง (รายวัน รายเดือน ฯลฯ)

ปริมาณพลังงานความร้อนที่ถูกดึงออกจากตัวสะสมต่อชั่วโมง (วัน เดือน ฯลฯ) ของการทำงาน

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบน

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่โฟกัสที่มีองค์ประกอบดูดซับแบบแบน (เช่น "ไปป์เป็นแผ่น" จากท่อเท่านั้น ฯลฯ) และฉนวนโปร่งใสแบบแบน

พื้นที่ผิวรับความร้อน

พื้นที่ผิวขององค์ประกอบดูดซับที่ส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์ภายใต้สภาวะการเกิดรังสีปกติ

ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนผ่านฉนวนโปร่งใส (ด้านล่าง ผนังด้านข้างของตัวสะสม)

ความร้อนไหลออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านฉนวนโปร่งใส (ด้านล่าง ผนังด้านข้างของตัวสะสม) ต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นผิวรับความร้อน โดยมีความแตกต่างในอุณหภูมิเฉลี่ยขององค์ประกอบดูดซับและอากาศภายนอก 1 ° C

การไหลของน้ำหล่อเย็นจำเพาะในตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรียบ

การไหลของน้ำหล่อเย็นในตัวสะสมต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นผิวรับความร้อน

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ

ค่าที่แสดงลักษณะของประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวขององค์ประกอบดูดซับไปยังสารหล่อเย็นและเท่ากับอัตราส่วนของความร้อนที่เกิดขึ้นจริงต่อความร้อนที่ปล่อยออกมา โดยมีเงื่อนไขว่าความต้านทานความร้อนของการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดจากพื้นผิวขององค์ประกอบดูดซับไปยัง สารหล่อเย็นเป็นศูนย์

ระดับความดำของพื้นผิว

อัตราส่วนความเข้มของการแผ่รังสีพื้นผิวต่อความเข้มของการแผ่รังสีวัตถุสีดำที่อุณหภูมิเดียวกัน

การส่งผ่านกระจก

เศษส่วนของรังสีแสงอาทิตย์ (อินฟราเรด ที่มองเห็นได้) ที่ตกกระทบบนพื้นผิวของฉนวนโปร่งใสที่ส่งผ่านโดยฉนวนโปร่งใส

ศึกษา

แหล่งพลังงานความร้อนแบบดั้งเดิมที่ให้ภาระความร้อนครอบคลุมบางส่วนหรือทั้งหมด และทำงานร่วมกับระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์

ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์

ระบบที่ครอบคลุมการทำความร้อนและโหลดน้ำร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ภาคผนวก 2

ลักษณะทางความร้อนของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

ประเภทนักสะสม

ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนรวม U L, W/(ม. 2 °C)

ความสามารถในการดูดซับของพื้นผิวรับความร้อน α

0,95

0,90

0,95

ระดับการแผ่รังสีของพื้นผิวการดูดซับในช่วงอุณหภูมิการทำงานของตัวสะสม ε

0,95

0,10

0,95

การส่งผ่านกระจก τ p

0,87

0,87

0,72

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพเอฟ อาร์

0,91

0,93

0,95

อุณหภูมิสูงสุดสารหล่อเย็น, °C

หมายเหตุ ฉัน - ตัวสะสมที่ไม่เลือกกระจกเดียวครั้งที่สอง - ตัวสะสมแบบเลือกแก้วเดียวสาม - ตัวสะสมแบบไม่เลือกกระจกสองชั้น

ภาคผนวก 3

ลักษณะทางเทคนิคของเครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

ผู้ผลิต

โรงงานอุปกรณ์ทำความร้อน Bratsk

Spetsgelioteplomontazh GSSR

เคียฟZNIIEP

โรงงานอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ Bukhara

ความยาว มม

1530

1000 - 3000

1624

1100

ความกว้าง มม

1008

ความสูง, มม

70 - 100

น้ำหนัก (กิโลกรัม

50,5

30 - 50

พื้นผิวรับความร้อน, ม

0,6 - 1,5

0,62

แรงดันใช้งาน MPa

0,2 - 0,6

ภาคผนวก 4

ลักษณะทางเทคนิคของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลผ่านประเภท TT

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก/ภายใน มม

พื้นที่การไหล

พื้นผิวทำความร้อนหนึ่งส่วน m 2

ความยาวส่วน mm

น้ำหนักหนึ่งส่วนกก

ท่อด้านใน ซม. 2

ช่องวงแหวนซม. 2

ยางใน

ท่อด้านนอก

ทีที 1-25/38-10/10

25/20

38/32

3,14

1,13

1500

ทีที 2-25/38-10/10

25/20

38/32

6,28

6,26

1500

ภาคผนวก 5

การมาถึงของรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดบนพื้นผิวแนวนอน (N), kW h/m 2 ต่อปี

อาเซอร์ไบจาน SSR

บากู

1378

คิโรโวบัด

1426

มิงกาเชเวียร์

1426

อาร์เมเนีย SSR

เยเรวาน

1701

เลนากัน

1681

เซวาน

1732

นาคีชีวัน

1783

SSR จอร์เจีย

เทลาวี

1498

ทบิลิซี

1396

ทสกากายะ

1365

คาซัค SSR

อัลมาตี

1447

กูริเยฟ

1569

ป้อมเชฟเชนโก้

1437

เจซคัซกัน

1508

อัคกุม

1773

ทะเลอารัล

1630

บีร์ซา-เคลเมส

1569

กุสตาเนย์

1212

เซมิพาลาตินสค์

1437

จานี่เบค

1304

โคลมีโคโว

1406

คีร์กีซ SSR

ฟรุ๊นซ์

1538

เทียนซาน

1915

RSFSR

ภูมิภาคอัลไต

บลาโกเวชเชนกา

1284

ภูมิภาคอัสตราข่าน

แอสตราคาน

1365

ภูมิภาคโวลโกกราด

โวลโกกราด

1314

ภูมิภาคโวโรเนซ

โวโรเนจ

1039

ที่ราบกว้างใหญ่หิน

1111

ภูมิภาคครัสโนดาร์

โซชิ

1365

ภูมิภาค Kuibyshev

คูบีเชฟ

1172

ภูมิภาคเคิร์สต์

เคิร์สต์

1029

SSR มอลโดวา

คิชิเนฟ

1304

ภูมิภาคโอเรนบูร์ก

บูซูลุค

1162

ภูมิภาครอสตอฟ

ซิมเลียนสค์

1284

ยักษ์

1314

ภูมิภาคซาราตอฟ

เออร์ชอฟ

1263

ซาราตอฟ

1233

ภูมิภาคสตาฟโรปอล

เอสเซนตูกิ

1294

อุซเบก SSR

ซามาร์คันด์

1661

ทัมดีบูลัก

1752

ตัคนาทัช

1681

ทาชเคนต์

1559

แตร์เมซ

1844

เฟอร์กาน่า

1671

ชูรักษ์

1610

ทาจิกิสถาน SSR

ดูชานเบ

1752

เติร์กเมนิสถาน SSR

อัค-โมลลา

1834

อาชกาบัต

1722

ฮาซัน-คูลี

1783

คารา-โบกาซ-โกล

1671

ชาร์ดโจว

1885

SSR ของยูเครน

ภูมิภาคเคอร์ซอน

เคอร์ซอน

1335

แอสคาเนีย โนวา

1335

ภูมิภาคซูมี

โคโนท็อป

1080

ภูมิภาคโปลตาวา

โพลตาวา

1100

ภูมิภาคโวลิน

โคเวล

1070

ภูมิภาคโดเนตสค์

โดเนตสค์

1233

ภูมิภาคทรานส์คาร์เพเทียน

เบเรโกโว

1202

ภูมิภาคเคียฟ

เคียฟ

1141

ภูมิภาคคิโรโวกราด

ซนาเมนกา

1161

ภูมิภาคไครเมีย

เอฟปาโตเรีย

1386

การาดัก

1426

ภูมิภาคโอเดสซา

30,8

39,2

49,8

61,7

70,8

75,3

73,6

66,2

55,1

43,6

33,6

28,7

28,8

37,2

47,8

59,7

68,8

73,3

71,6

64,2

53,1

41,6

31,6

26,7

26,8

35,2

45,8

57,7

66,8

71,3

69,6

62,2

51,1

39,6

29,6

24,7

24,8

33,2

43,8

55,7

64,8

69,3

67,5

60,2

49,1

37,6

27,6

22,7

22,8

31,2

41,8

53,7

62,8

67,3

65,6

58,2

47,1

35,6

25,6

20,7

20,8

29,2

39,8

51,7

60,8

65,3

63,6

56,2

45,1

33,6

23,6

18,7

18,8

27,2

37,8

49,7

58,8

63,3

61,6

54,2

43,1

31,6

21,6

16,7

16,8

25,2

35,8

47,7

56,8

61,3

จุดเดือด, °C

106,0

110,0

107,5

105,0

113,0

ความหนืด 10 -3 Pa · วินาที:

ที่อุณหภูมิ 5 °C

5,15

6,38

ที่อุณหภูมิ 20 °C

7,65

ที่อุณหภูมิ -40 °C

7,75

35,3

28,45

ความหนาแน่น กก./ลบ.ม

1077

1483 - 1490

ความจุความร้อน kJ/(m 3 °C):

ที่อุณหภูมิ 5 °C

3900

3524

ที่อุณหภูมิ 20 °C

3340

3486

การกัดกร่อน

แข็งแกร่ง

เฉลี่ย

อ่อนแอ

อ่อนแอ

แข็งแกร่ง

ความเป็นพิษ

เลขที่

เฉลี่ย

เลขที่

อ่อนแอ

เลขที่

หมายเหตุ จ. สารหล่อเย็นที่มีโพแทสเซียมคาร์บอเนตมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้ (เศษส่วนมวล):

สูตรที่ 1 สูตรที่ 2

โพแทสเซียมคาร์บอเนต 1.5 น้ำ 51.6 42.9

โซเดียมฟอสเฟต 12-ไฮเดรต 4.3 3.57

โซเดียมซิลิเกต 9-ไฮเดรต 2.6 2.16

โซเดียมเตตระบอเรต 10-ไฮเดรต 2.0 1.66

ฟลูออเรสโซอิน 0.01 0.01

น้ำสูงถึง 100 สูงถึง 100

พลังงานเกือบครึ่งหนึ่งที่ผลิตได้ทั้งหมดถูกใช้เพื่อทำให้อากาศร้อน ดวงอาทิตย์ยังส่องแสงในฤดูหนาวด้วย แต่การแผ่รังสีของมันมักจะถูกประเมินต่ำเกินไป

ในวันที่เดือนธันวาคมใกล้กับเมืองซูริก นักฟิสิกส์ เอ. ฟิสเชอร์ กำลังสร้างไอน้ำขึ้นมา เป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดต่ำสุดและมีอุณหภูมิอากาศอยู่ที่ 3°C หนึ่งวันต่อมา ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 0.7 ตร.ม. อุ่นน้ำเย็น 30 ลิตรจากแหล่งจ่ายน้ำในสวนให้มีอุณหภูมิ +60°C

พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ทำความร้อนอากาศภายในอาคารในฤดูหนาวได้อย่างง่ายดาย ในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง เมื่อมักจะมีแดดจัดแต่เย็น การทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ภายในสถานที่จะช่วยให้คุณไม่ต้องเปิดเครื่องทำความร้อนหลัก ทำให้สามารถประหยัดพลังงานและประหยัดเงินได้ สำหรับบ้านที่ไม่ค่อยได้ใช้งาน หรือที่อยู่อาศัยตามฤดูกาล (กระท่อม บังกะโล) การทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์จะมีประโยชน์อย่างยิ่งในฤดูหนาว เพราะ... ช่วยลดการระบายความร้อนของผนังมากเกินไปป้องกันการถูกทำลายจากการควบแน่นของความชื้นและเชื้อรา ด้วยวิธีนี้ ต้นทุนการดำเนินงานต่อปีจึงลดลงอย่างมาก

เมื่อทำความร้อนบ้านโดยใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์จำเป็นต้องแก้ปัญหาฉนวนกันความร้อนของสถานที่ตามองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมและโครงสร้างเช่น เมื่อสร้างระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ ควรสร้างบ้านที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดี


ค่าความร้อน
เครื่องทำความร้อนเสริม

การมีส่วนร่วมของพลังงานแสงอาทิตย์ในการทำความร้อนในบ้าน
น่าเสียดายที่ระยะเวลาการรับความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่ตรงกับช่วงที่เกิดภาระความร้อนเสมอไป

พลังงานส่วนใหญ่ที่เรามีในช่วงฤดูร้อนจะสูญเสียไปเนื่องจากไม่มีความต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่อง (ในความเป็นจริง ระบบสะสมเป็นระบบที่ควบคุมตนเองได้ในระดับหนึ่ง: เมื่ออุณหภูมิของตัวกลางถึงจุดสมดุล ค่าการดูดซับความร้อนจะหยุดลง เนื่องจากการสูญเสียความร้อนจากตัวสะสมแสงอาทิตย์จะเท่ากับความร้อนที่รับรู้)

ปริมาณความร้อนที่เป็นประโยชน์ที่ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ดูดซับนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ 7 ตัว:

1. ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามา
2. การสูญเสียทางแสงในฉนวนโปร่งใส
3. คุณสมบัติการดูดซับของพื้นผิวรับความร้อนของตัวเก็บแสงอาทิตย์
4. ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจากตัวรับความร้อน (จากพื้นผิวรับความร้อนของตัวเก็บแสงอาทิตย์ไปยังของเหลวเช่นกับค่าประสิทธิภาพของตัวรับความร้อน)
5. การส่งผ่านของฉนวนกันความร้อนโปร่งใสซึ่งกำหนดระดับการสูญเสียความร้อน
6. อุณหภูมิของพื้นผิวรับความร้อนของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งขึ้นอยู่กับความเร็วของสารหล่อเย็นและอุณหภูมิของสารหล่อเย็นที่ทางเข้าตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
7.อุณหภูมิอากาศภายนอก

ประสิทธิภาพของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ไปต่อพลังงานตกกระทบจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมด ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย อาจสูงถึง 70% และภายใต้เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวย ก็สามารถลดลงเหลือ 30% ค่าประสิทธิภาพที่แม่นยำสามารถรับได้จากการคำนวณเบื้องต้นโดยการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมของระบบโดยสมบูรณ์โดยคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้น แน่นอนว่าปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้โดยใช้คอมพิวเตอร์เท่านั้น

เนื่องจากความหนาแน่นฟลักซ์ของรังสีดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จึงสามารถใช้ปริมาณรังสีทั้งหมดต่อวันหรือต่อเดือนในการประมาณค่าได้

ในตาราง 1 แสดงเป็นตัวอย่าง:

  • ปริมาณรังสีแสงอาทิตย์ที่ได้รับเฉลี่ยต่อเดือน โดยวัดบนพื้นผิวแนวนอน

  • จำนวนที่คำนวณสำหรับผนังแนวตั้งหันหน้าไปทางทิศใต้

  • ผลรวมของพื้นผิวที่มีมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุด 34° (สำหรับคิว ใกล้ลอนดอน)

    • ตารางที่ 1 ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงเมืองคิว (ใกล้ลอนดอน) ต่อเดือน

    ตารางแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวที่มีมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดจะได้รับพลังงาน (โดยเฉลี่ยในช่วง 8 เดือนในฤดูหนาว) มากกว่าพื้นผิวแนวนอนประมาณ 1.5 เท่า หากทราบปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวแนวนอนให้แปลงเป็นพื้นผิวเอียงสามารถคูณด้วยผลคูณของสัมประสิทธิ์นี้ (1.5) และค่าที่ยอมรับของประสิทธิภาพของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เท่ากับ 40% , เช่น.

    1,5*0,4=0,6

    สิ่งนี้จะให้ปริมาณพลังงานที่มีประโยชน์ซึ่งดูดซับโดยพื้นผิวรับความร้อนแบบเอียงในช่วงเวลาที่กำหนด

    เพื่อกำหนดการมีส่วนร่วมอย่างมีประสิทธิผลของพลังงานแสงอาทิตย์ในการจ่ายความร้อนของอาคารแม้จะคำนวณด้วยตนเองก็จำเป็นต้องสร้างสมดุลความต้องการและความร้อนที่มีประโยชน์ที่ได้รับจากดวงอาทิตย์อย่างน้อยทุกเดือน เพื่อความชัดเจนเรามาดูตัวอย่างกัน

    หากเราใช้ข้อมูลข้างต้นและพิจารณาบ้านที่มีอัตราการสูญเสียความร้อนอยู่ที่ 250 W/°C สถานที่ตั้งดังกล่าวจะมีระดับวันต่อปีที่ 2800 (67200°C*h) และพื้นที่ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือ 40 ตารางเมตร ดังนั้นจะได้การกระจายตามเดือนดังต่อไปนี้ (ดูตารางที่ 2)

    ตารางที่ 2. การคำนวณการมีส่วนร่วมอย่างมีประสิทธิผลของพลังงานแสงอาทิตย์

    เดือน°C*h/เดือนปริมาณรังสีบนพื้นผิวแนวนอน kW*h/m2ความร้อนที่มีประโยชน์ต่อหน่วยพื้นที่สะสม (D*0.6), kW*h/m2ความร้อนที่มีประโยชน์ทั้งหมด (E*40 m2), kW*hผลงานพลังงานแสงอาทิตย์, kW*h/m2
    กบีคดีอีเอฟช
    มกราคม10560 2640 18,3 11 440 440
    กุมภาพันธ์9600 2400 30,9 18,5 740 740
    มีนาคม9120 2280 60,6 36,4 1456 1456
    เมษายน6840 1710 111 67,2 2688 1710
    อาจ4728 1182 123,2 73,9 2956 1182
    มิถุนายน - - 150,4 90,2 3608 -
    กรกฎาคม- - 140,4 84,2 3368 -
    สิงหาคม- - 125,7 75,4 3016 -
    กันยายน3096 774 85,9 51,6 2064 774
    ตุลาคม5352 1388 47,6 28,6 1144 1144
    พฤศจิกายน8064 2016 23,7 14,2 568 568
    ธันวาคม9840 2410 14,4 8,6 344 344
    ผลรวม67200 16800 933 559,8 22392 8358

    ค่าความร้อน
    เมื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่ดวงอาทิตย์ได้รับแล้วจำเป็นต้องแสดงในรูปทางการเงิน

    ต้นทุนของความร้อนที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับ:

  • ค่าน้ำมันเชื้อเพลิง

  • ค่าความร้อนของเชื้อเพลิง

  • ประสิทธิภาพของระบบโดยรวม

    • ต้นทุนการดำเนินงานที่ได้รับจึงสามารถนำมาเปรียบเทียบกับต้นทุนทุนของระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้

    ตามนี้ หากเราสมมติว่าในตัวอย่างที่กล่าวถึงข้างต้น ระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้แทนระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมที่ใช้ เช่น เชื้อเพลิงก๊าซ และผลิตความร้อนที่ราคา 1.67 รูเบิล/kWh ตามลำดับ เพื่อกำหนดการประหยัดรายปีที่เกิดขึ้นนั้นจำเป็นต้องใช้พลังงานแสงอาทิตย์ 8358 kWh (ตามการคำนวณในตารางที่ 2 สำหรับพื้นที่ตัวสะสม 40 ตารางเมตร) คูณด้วย 1.67 รูเบิล/kWh ซึ่งให้

    8358*1.67 = 13957.86 รูเบิล

    เครื่องทำความร้อนเสริม
    คำถามหนึ่งที่คนที่ต้องการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อน (หรือวัตถุประสงค์อื่น) มักถามบ่อยที่สุดคือ “คุณจะทำอย่างไรเมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสง” เมื่อเข้าใจแนวคิดเรื่องการกักเก็บพลังงานแล้ว พวกเขาจึงถามคำถามถัดไป: “จะทำอย่างไรเมื่อไม่มีพลังงานความร้อนเหลืออยู่ในแบตเตอรี่แล้ว” คำถามนี้ถูกต้องตามกฎหมาย และความต้องการระบบที่ซ้ำซ้อนและมักจะเป็นแบบเดิมๆ นั้นเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้อย่างกว้างขวางเป็นทางเลือกแทนแหล่งพลังงานที่มีอยู่

    หากความจุของระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอที่จะทำให้อาคารต้องผ่านช่วงสภาพอากาศหนาวเย็นและมีเมฆมาก ผลที่ตามมา แม้แต่เพียงครั้งเดียวในช่วงฤดูหนาว ก็อาจรุนแรงพอที่จะต้องมีการติดตั้งขนาดเต็มแบบธรรมดา ระบบทำความร้อนเป็นตัวสำรอง อาคารที่ได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีระบบสำรองเต็มรูปแบบ ในปัจจุบัน ในพื้นที่ส่วนใหญ่ พลังงานแสงอาทิตย์ควรถือเป็นวิธีการในการลดการใช้พลังงานรูปแบบดั้งเดิม และไม่ใช่เป็นการทดแทนพลังงานทั้งหมด

    เครื่องทำความร้อนแบบธรรมดาเป็นเครื่องสำรองที่เหมาะสม แต่ก็มีทางเลือกอื่นอีกมากมาย เช่น:

    เตาผิง;
    - เตาไม้
    - เครื่องทำความร้อนไม้

    อย่างไรก็ตาม สมมติว่าเราต้องการสร้างระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ให้ใหญ่พอที่จะให้ความร้อนแก่ห้องในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยที่สุด เนื่องจากวันที่อากาศหนาวจัดและสภาพอากาศที่มีเมฆมากเป็นเวลานานรวมกันนั้นหาได้ยาก จึงทำให้เกิดมิติเพิ่มเติมของแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้า(ท่อร่วมและแบตเตอรี่) ที่จำเป็นสำหรับกรณีเหล่านี้จะมีราคาแพงเกินไปสำหรับการประหยัดเชื้อเพลิงค่อนข้างน้อย นอกจากนี้ ระบบจะทำงานโดยใช้กำลังไฟฟ้าน้อยกว่าพิกัดเกือบตลอดเวลา

    ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายภาระความร้อน 50% สามารถให้ความร้อนเพียงพอสำหรับสภาพอากาศหนาวจัดเป็นเวลา 1 วันเท่านั้น เมื่อเพิ่มขนาดระบบสุริยะเป็นสองเท่า บ้านจะได้รับความร้อนเป็นเวลา 2 วันที่อากาศหนาวเย็นและมีเมฆมาก สำหรับระยะเวลานานกว่า 2 วัน ขนาดที่เพิ่มขึ้นในภายหลังจะไม่สมเหตุสมผลเหมือนครั้งก่อน นอกจากนี้ จะมีช่วงที่สภาพอากาศไม่เอื้ออำนวยซึ่งไม่จำเป็นต้องเพิ่มขึ้นครั้งที่สอง

    ทีนี้ถ้าคุณเพิ่มพื้นที่ตัวสะสมระบบทำความร้อนอีก 1.5 เท่าเพื่อให้มีอากาศหนาวและมีเมฆมาก 3 วัน ในทางทฤษฎีก็จะเพียงพอแล้วที่จะจัดหา 1/2 ของความต้องการทั้งหมดของบ้านในช่วงฤดูหนาว แต่แน่นอนว่าในทางปฏิบัติสิ่งนี้อาจไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากบางครั้งอาจมีสภาพอากาศหนาวเย็นมีเมฆมากติดต่อกันถึง 4 วัน (หรือมากกว่า) เพื่อให้สอดคล้องกับวันที่ 4 นี้ เราจะต้องมีระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถรวบรวมความร้อนได้ 2 เท่าของความร้อนที่อาคารต้องการในช่วงฤดูร้อน เห็นได้ชัดว่าช่วงเย็นและมีเมฆมากอาจนานกว่าที่คาดไว้ในการออกแบบระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์ ยิ่งตัวสะสมมีขนาดใหญ่เท่าใด ยิ่งใช้ขนาดที่เพิ่มขึ้นแต่ละครั้งน้อยลงเท่าใด พลังงานก็จะน้อยลงต่อหน่วยของพื้นที่ตัวรวบรวม และผลตอบแทนจากการลงทุนต่อหน่วยพื้นที่เพิ่มเติมก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

    อย่างไรก็ตาม มีความพยายามอย่างกล้าหาญที่จะกักเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ให้เพียงพอต่อความต้องการในการทำความร้อนทั้งหมด และกำจัดระบบทำความร้อนเสริม ด้วยข้อยกเว้นที่หาได้ยากของระบบ เช่น บ้านพลังงานแสงอาทิตย์ของ G. Hay การจัดเก็บความร้อนในระยะยาวอาจเป็นทางเลือกเดียวนอกเหนือจากระบบเสริม G. Thomason ใช้ระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์เกือบ 100% ในบ้านหลังแรกของเขาในวอชิงตัน โหลดความร้อนเพียง 5% เท่านั้นที่ถูกปกคลุมด้วยเครื่องทำความร้อนเชื้อเพลิงเหลวมาตรฐาน

    หากระบบเสริมครอบคลุมโหลดทั้งหมดเพียงเล็กน้อยก็สมเหตุสมผลที่จะใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแม้ว่าจะต้องใช้การผลิตพลังงานจำนวนมากในโรงไฟฟ้าซึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนเพื่อให้ความร้อน (โรงไฟฟ้าใช้ไฟฟ้า 10,500...13,700 กิโลจูล เพื่อผลิตพลังงานความร้อนในอาคาร 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง) ในกรณีส่วนใหญ่ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าจะมีราคาถูกกว่าเตาน้ำมันหรือเตาแก๊ส และปริมาณไฟฟ้าที่ค่อนข้างน้อยที่จำเป็นในการทำความร้อนให้กับอาคารก็อาจเป็นประโยชน์ต่อการใช้งาน นอกจากนี้ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้ายังเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัสดุน้อยกว่าเนื่องจากมีปริมาณวัสดุค่อนข้างน้อย (เมื่อเทียบกับเครื่องทำความร้อน) ที่ใช้ในการผลิตขดลวดไฟฟ้า

    เนื่องจากประสิทธิภาพของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากทำงานที่อุณหภูมิต่ำ ระบบทำความร้อนจึงควรได้รับการออกแบบให้ใช้อุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แม้จะอยู่ที่ 24...27°C ก็ตาม ข้อดีประการหนึ่งของระบบลมอุ่นของ Thomason ก็คือสามารถดึงความร้อนที่เป็นประโยชน์ออกจากแบตเตอรี่ได้ที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง

    ในการก่อสร้างใหม่ ระบบทำความร้อนสามารถออกแบบเพื่อใช้อุณหภูมิที่ต่ำลงได้ เช่น โดยการขยายหม้อน้ำร้อนแบบครีบให้ยาวขึ้น การเพิ่มขนาดของแผงกระจายรังสี หรือการเพิ่มปริมาตรอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำลง นักออกแบบส่วนใหญ่มักเลือกใช้การทำความร้อนในห้องโดยใช้ลมอุ่นหรือใช้แผงกระจายรังสีที่ขยายใหญ่ขึ้น ในระบบ เครื่องทำความร้อนด้วยอากาศใช้ความร้อนที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำได้ดีที่สุด แผงทำความร้อนแบบกระจายมีระยะเวลาหน่วงนาน (ระหว่างการเปิดระบบและการทำความร้อนพื้นที่อากาศ) และโดยปกติต้องใช้อุณหภูมิการทำงานของสารหล่อเย็นที่สูงกว่าระบบอากาศร้อน ดังนั้นความร้อนจากอุปกรณ์กักเก็บจึงไม่ได้ใช้อย่างเต็มที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่าซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับระบบด้วย อากาศอุ่นและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบดังกล่าวก็ลดลง การขยายขนาดระบบแผงกระจายรังสีขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับอากาศอาจต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมอย่างมาก

    เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ (ระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์และระบบสำรองเสริม) และในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนโดยรวมโดยกำจัดการหยุดทำงานของส่วนประกอบต่างๆ นักออกแบบจำนวนมากได้เลือกที่จะรวมตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เข้ากับระบบเสริม ส่วนประกอบทั่วไปมีดังต่อไปนี้:

    แฟนๆ;
    - ปั๊ม;
    - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
    - การควบคุม;
    - ท่อ;
    - ท่ออากาศ

    รูปภาพในบทความ System Engineering แสดงให้เห็น แผนงานต่างๆระบบดังกล่าว

    ข้อผิดพลาดในการออกแบบส่วนต่อประสานระหว่างระบบคือการเพิ่มการควบคุมและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดความล้มเหลวทางกลไก ความพยายามที่จะเพิ่มประสิทธิภาพ 1...2% โดยการเพิ่มอุปกรณ์อื่นที่จุดเชื่อมต่อของระบบนั้นแทบจะต้านทานไม่ได้ และอาจเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ โดยปกติแล้ว เครื่องทำความร้อนเสริมไม่ควรให้ความร้อนแก่ช่องเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์ หากสิ่งนี้เกิดขึ้น ขั้นตอนการเก็บเกี่ยวความร้อนจากแสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพน้อยลง เนื่องจากกระบวนการนี้มักจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่าเสมอ ในระบบอื่นๆ การลดอุณหภูมิของแบตเตอรี่โดยใช้ความร้อนจากอาคารจะเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

    สาเหตุของข้อบกพร่องอื่น ๆ ของโครงการนี้อธิบายได้จากการสูญเสียความร้อนจำนวนมากจากแบตเตอรี่เนื่องจากอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง ในระบบที่อุปกรณ์เสริมไม่ให้ความร้อนแก่แบตเตอรี่ อุปกรณ์หลังจะสูญเสียความร้อนน้อยลงอย่างมากเมื่อไม่มีแสงแดดเป็นเวลาหลายวัน แม้แต่ในระบบที่ออกแบบในลักษณะนี้ การสูญเสียความร้อนจากภาชนะบรรจุจะคิดเป็น 5...20% ของความร้อนทั้งหมดที่ถูกดูดซับโดยระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ ด้วยแบตเตอรี่ที่ให้ความร้อนด้วยอุปกรณ์เสริม การสูญเสียความร้อนจะสูงขึ้นอย่างมากและสามารถพิสูจน์ได้ก็ต่อเมื่อภาชนะบรรจุแบตเตอรี่ตั้งอยู่ภายในบริเวณที่มีความร้อนของอาคาร

    อ่านด้วย