ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Основы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии [Электронный ресурс]: учебное пособие / В. Я. Федянин, С. О. Хомутов, В. М. Иванов, И. А. Бахтина, Т. Ю. Иванова; под ред. В. Я. Федянина. – Барнаул : ООО «МЦ ЭОР», 2018. - ISBN 978-5-6040354-2-9В учебном пособии изложены физические представления об основных явлениях, лежащих в основе использования для электро- теплоснабжения наиболее важных в континентальных районах страны возобновляемых источников энергии – энергии солнечного излучения, энергии ветра, энергии потоков воздуха и воды, низкопотенциального тепла поверхностных слоев Земли.
Учебное пособие подготовлено при финансовой поддержке Европейской Комиссии в рамках проекта Jean Monnet Module «Изучение и интеграция европейского опыта использования возобновляемых источников энергии» (565066-EPP-1−2015−1-RU-EPPJMO-MODULE). Содержание данного материала отражает мнение авторов, и Европейская Комиссия не несет ответственности за использование содержащейся в нем информации.
Рекомендовано Алтайским государственным техническим университетом им. И. И. Ползунова в качестве учебного пособия для студентов, обуча-ющихся по направлению 13.03.02, 13.04.02 – Электроэнергетика и электро-техника; для аспирантов, обучающихся по направлениям 14.06.01 – Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии, 35.06.04 – Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве. Протокол № 7 от 23 мая 2018 г.
Учебное пособие рекомендовано Алтайским государственным техническим университетом им. И. И. Ползунова в качестве учебного пособия для студентов обучающихся по направлению 13.03.02, 13.04.02 – Электроэнергетика и электротехника; для аспирантов, обучающихся по направлениям 14.06.01 – Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии, 35.06.04 – Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Разнообразие возобновляемых источников энергии и многообразие технологий их использования требуют рассмотрения широкого спектра вопросов из всех разделов физики и техники.
Настоящее учебное пособие рассматривает основные закономерности, определяющие процессы преобразования энергии солнечного излучения в атмосфере Земли; физические основы конструирования агрегатов нетрадиционной энергетики, которые могут быть использованы в системах энергоснабжения.
В первой главе кратко описываются основные закономерности, определяющие тепловой баланс планеты. Среди возобновляемых источников энергии наиболее перспективной по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности по праву считается энергия солнечной радиации, в основном оптического диапазона – видимого света и примыкающих к нему инфракрасного излучения и ближнего ультрафиолетового излучения.
Во второй главе рассмотрены основные принципы конструирования солнечных коллекторов и установок теплоснабжения на их основе. Рассмотрены основные принципы использования пассивных систем солнечного отопления.
В третьей главе излагаются основные положения технической термодинамики применительно к теории холодильных машин и тепловых насосов. Рассмотрены принципы работы и основы расчета показателей энергетической эффективности тепловых насосов, даются основные принципы функционирования трансформаторов тепла в системах отопления, горячего водоснабжения и в других технологических процессах, основанных на тепло- и массопереносе, аккумулировании тепловой энергии.
В четвертой главе рассмотрены характеристики ветра как возобновляемого энергетического ресурса, его климатологические параметры. Приведены принципы классификации ветроэнергетических установок. Изложены основы теории ветроэнергетических установок, методики расчета вырабатываемой ими энергии.
В пятой главе рассмотрены вопросы энергетического использования водных ресурсов. Изложены методики оценки гидроэнергетического потенциала. Рассмотрены основы инженерных расчетов гидроэнергетических агрегатов. Приведены методы расчета параметров гидромашин.
Авторы учебного пособия:
Бахтина И. А. (главы 2, 5), Иванов В. М. и Иванова Т. Ю. (глава 5), Федянин В. Я. (введение, главы 1, 2, 3, 4), Хомутов С. О. (главы 2, 4).