Ефективність застосування гібридних сонячних колекторів у системах теплозабезпечення будівель

2024;
: с. 7 – 12
https://doi.org/10.23939/jeecs2024.01.007
Надіслано: Січень 17, 2024
Переглянуто: Травень 02, 2024
Прийнято: Травень 09, 2024

S. Shapoval, Y. Pryshliak, F. Ivashchyshyn, B. Gulai, M. Kasynets, S. Mysak. Efficiency of hybrid solar collectors application in building heating systems. Energy Engineering and Control Systems, 2024, Vol. 10, No. 1, pp. 7 – 12. https://doi.org/10.23939/jeecs2024.01.007

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний університет «Львівська політехніка»
5
Національний університет «Львівська політехніка»
6
Національний університет «Львівська політехніка»

Стаття присвячена використанню гібридних сонячних колекторів, як одного із способів підвищення ефективності геліосистем у цілому. Авторами розглянуто конструкцію сонячного колектора з розташуванням трубок циркуляції над теплопоглинаючою поверхнею із прозорим покриттям. Досліджено геліосистему із природною циркуляцією теплоносія (води). За результатами досліджень розроблено номограму взаємозв'язку коефіцієнта теплової ефективності геліопокриття з прозорим покриттям із розташуванням трубок контуру циркуляції теплоносія над теплопоглиначем залежно від кутів та густини потоку випромінювання. Як результат отримано функціональну залежність, яка дозволяє точно визначати коефіцієнт теплової ефективності для конкретних параметрів і вхідних даних. Наведені дослідження вказують на потребу у застосуванні гібридних сонячних колекторів для забезпечення ефективного збору сонячної енергії та підкреслюють важливість подальших досліджень і вдосконалення конструкції елементів таких систем для зменшення забруднення навколишнього середовища і підвищення стійкості систем теплопостачання.

  1. Ricci, M., Sdringola, P., Tamburrino, S., Puglisi, G., Di Donato, E., Ancona, M. A., & Melino, F. (2022). Efficient district heating in a decarbonisation perspective: A case study in italy. Energies, 15(3) https://doi.org/10.3390/en15030948
  2. He, Y.-L., Qiu, Y., Wang, K., Yuan, F., Wang, W.-Q., Li, M.-J., & Guo, J.-Q. (2020). Perspective of concentrating solar power. Energy, 198, 117373. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117373
  3. Patel, K., Patel, P., & Patel, J. (2012). Review of solar water heating systems. International Journal of Advanced Engineering Technology, 3(4), 146-149.
  4. Ivashkiv, I., & Trukhan, L. (2019). Development of alternative fuel sources in Ukraine. Economic Analysis, 29(1). https://doi.org/10.35774/econa2019.01.178
  5. Goel, M., Verma, V.S., Tripathi, N.G. (2022). Solar Collectors and Low-Temperature Solar Energy for Homes. In: Solar Energy. Green Energy and Technology. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-2099-8_6
  6. Kalogirou, S. A., & Tripanagnostopoulos, Y. (2006). Hybrid PV/T solar systems for domestic hot water and electricity production. Energy conversion and management, 47(18-19), 3368-3382. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.01.012
  7. Chen, L., Zhang, YF., Liu, WJ., Yin, JH. (2013). Discussions on Integration Designs of Solar Collectors and Building Envelopes. In: Chen, F., Liu, Y., Hua, G. (eds) LTLGB 2012. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-34651-4_122
  8. Zhelykh, V,Venhryn,I., Kozak,K. & Shapoval,S.(2020). Solar collectors integrated into transparent facades. Production Engineering Archives,26(3) 84-87. https://doi.org/10.30657/pea.2020.26.17
  9. Venhryn, І., Shapoval S., Kasynets M., Piznak B. Thermal efficiency analysis of solar heat supply unit combined with glass facade of building. Energy Engineering and Control Systems, 2020, Vol. 6, No. 1, pp. 1 – 6. https://doi.org/10.23939/jeecs2020.01.001
  10. Ulewicz, M., Zhelykh, V., Kozak, K., Furdas, Y.: Application of thermosiphon solar collectors for ventilation of premises. In: Blikharskyy, Z., Koszelnik, P., Mesaros, P. (eds.) Proceedings of CEE 2019: Advances in Resource-saving Technologies and Materials in Civil and Environmental Engineering, pp. 180–187. Springer International Publishing, Cham (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-27011-7_23
  11. Zhelykh, V., Shapoval, P., Shapoval, S., Kasynets, M. (2021). Influence of Orientation of Buildings Facades on the Level of Solar Energy Supply to Them. Lecture Notes in Civil Engineering, 100 LNCE, 499-504. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57340-9_61
  12. Arvizu, D., Balaya, P., Cabeza, L., Hollands, K., Jäger-Waldau, A., Kondo, M., Konseibo, C., Meleshko, V., Stein, W., Tamaura, Y., Xu, H., Zilles, R., Weyers, P. (2012). Direct Solar Energy. https://doi.org/10.1017/CBO9781139151153.007
  13. Venhryn, I. (2019). Research on Solar Collectors Integrated into the Glass Façade Construction of Buildings/Structures: Necessity and Specifics. Theory and Building Practice, 1(1), 38-46. https://doi.org/10.23939/jtbp2019.01.038
  14. Davidenko, Y.P. (2016). Passive Use of Solar Energy in Architectural Forms. Energy Efficiency in Construction and Architecture, 8, 107-112. http://science.knuba.edu.ua/source/vydannya/energoefektyvnist/energoefektyvnist-08-2016
  15. Kasynets, M., Kuznetsova, M., Sukholova, I., & Datsko, O. (2021). Improving the Efficiency of Solar Collector Systems. Young Scientist, 6(94), 100-103. https://doi.org/10.32839/2304-5809/2021-6-94-22
  16. Doroshenko, A. V., & Khalak, V. F. (2018). Solar Polymer Liquid Collectors: Analysis of Existing Results, New Solutions Refrigeration Engineering and Technology, 54(5), 44-52. https://doi.org/10.15673/ret.v54i5.1250
  17. Kasynets, M., Kozak, K., Piznak, B., & Venhryn, I. (2023). Enhancing of Efficiency of Solar Panels Combined with Buildings Coating. Lecture Notes in Civil Engineering, 290 LNCE, 136-149. https://doi.org/10.1007/978-3-031-14141-6_14
  18. Voznyak, O., Spodyniuk, N., Antypov, I., Dudkiewicz, E., Kasynets, M., Savchenko, O., & Tarasenko, S. (2023). Efficiency Improvement of Eco-Friendly Solar Heat Supply System as a Building Coating (Open Access). Sustainability (Switzerland), 15(3), Article No. 2831. https://doi.org/10.3390/su15032831