Оцінка енергетичних, температурних та економічних характеристик гібридних колекторів

Abstract

В даній роботі було проведено дослідження ефективності використання гібридних сонячних водяних колекторів. За результатами розрахунку температури нагріву сонячних панелей було встановлено, що зменшення генерації електричної енергії при нагріванні складає близько14%. При використанні гібридних колекторів можливо досягти збільшення генерації електричної енергії та додатково отримати теплову. Вартість теплової енергії при умові використання її для потреб ГВП є значно меншою, ніж покупати її від постачальників або отримувати від традиційних джерел, однак через значну первинну вартість гібридних колекторів їх конкурентоспроможність наданий час є низькою.

Global trends in the development of green energy actualize the issues of increasing theefficiency of its generation devices. Since solar panels are the most common type of nontraditional energy in Ukraine, increasing their efficiency is a priority. This article discusses the option of increasing the efficiency of solar panels by converting them into a hybrid collector. By conversion, is mean comparing the characteristics of two options with the same parameters that work as a solar panel and as a hybrid collector. Water was used as a coolant for the considered hybrid collectors. The calculations were based on the solar panel heat balance equation. The amount of energy that was absorbed by the solar panel (hybrid collector) was calculated based on the operating parameters and solar radiation according to refference data from open sources of information. When compiling the heat balance, it was found that solar radiation falling on the solar panel causes it to heat up, which in turn reduces its efficiency by 14%. At the same time, the amount of thermal energy that can be obtained during the summer period exceeds the amount of electricity generated. Based on the data obtained by solving the heat balance equation, the main indicators were obtained, according to which the economic efficiency of hybrid collectors was evaluated. As a result of the assessment, it was found that at the moment the capital investments for their installation and operation are high and not attractive for mass implementation, therefore, their design requires changes aimed at reducing the cost.