Майоров Владимир Александрович Разработка и исследование предельных фотоэлектрических и тепловых характеристик энергоустановок когенерационного преобразования концентрированного солнечного излучения для электро– и теплоснабжения автономных потребителей

Краткое описание

Майоров Владимир Александрович Разработка и исследование предельных фотоэлектрических и тепловых характеристик энергоустановок когенерационного преобразования концентрированного солнечного излучения для электро и теплоснабжения автономных потребителей

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Майоров Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ СИСТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

1.1 Условия использования преобразователей солнечной энергии

1.2 Фотоэлектрические системы преобразования солнечной энергии

1.2.1 Солнечные элементы

1.2.2 Фотоэлектрические системы концентрированного солнечного излучения

1.3 Солнечные энергетические установки

1.3.1 Фотоэлектрические системы электроснабжения

1.3.2 СЭС с концентраторами с использованием термодинамических преобразователей солнечной энергии

1.4 Солнечные тепловые и теплофотоэлектрические системы преобразования солнечной энергии

1.4.1 Солнечные тепловые системы преобразования солнечной

энергии

1.4.2 Солнечные теплофотоэлектрические системы преобразования солнечной

энергии

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ И КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

2.1 Предельные фотоэлектрические, энергетические и температурные характеристики фотоэлектрических модулей на основе классической и феноменологической теории

2.1.1 Предельные характеристики фотоэлектрических модулей на основе классической теории

2.1.2 Исследования предельных характеристик фотоэлектрических модулей на основе феноменологической теории

2.1.3 Характеристики фотоэлектрических модулей в реальных

установках

2.2 Предельные фотоэлектрические, энергетические и температурные характеристики фотоэлектрических модулей с концентрированной энергией на основе классической и феноменологической теории

2.2.1 Исследование предельных характеристик фотоэлектрических модулей с концентрированной энергией

2.2.2 Характеристики фотоэлектрических модулей с концентрированной энергией

в реальных установках

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ С КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ

3.1 Построение и анализ параметров стационарных параболических зеркальных

концентраторов

3.2 Построение и анализ параметров параболоторических зеркальных

концентраторов

3. 3 Построение и анализ составных зеркальных концентраторов

3. 4 Построение и анализ параметров линейчатых линз Френеля с равномерным

распределением освещенности по фокальному пятну

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ТЕПЛО- И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ И ПРИЕМНИКОВ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

4.1 Принципы функционирования и исследование физико-энергетических

характеристик фотоэлектрических модулей различных типов и режимов

работ

4.1.1 Временные характеристики работы фотоэлектрических модулей с цилиндрическими концентраторами

4.1.2 Энергетические характеристики фотоэлектрических модулей различных типов и режимов работ

4.1.3 Оптимизация параметров стационарных фотоэлектрических модулей с параболоцилиндрическими зеркальными концентраторами

4.2 Разработка и исследование конструкционных и оптико-энергетических характеристик различных типов приемников концентрированной солнечной энергии в составе модулей с параболоторическими зеркальными концентраторами

4.2.1 Приемники солнечного излучения цилиндрического типа в составе модулей с параболоторическими зеркальными концентраторами

4.2.2 Оптико-энергетические характеристики модуля с концентраторами солнечной энергии в составе с двигателем Стирлинга

4.3 Конструкционные и оптико-энергетические характеристики различных типов приемников солнечной энергии в составе модулей с параболоциндрическими зеркальными концентраторами

4.3.1 Приемники солнечной энергии трапецеидального типа в составе теплофотоэлектрического модуля

4.3.2 Приемники солнечной энергии планарного типа в составе теплофотоэлектрического модуля

4.3.3 Конструкционные и оптико-энергетические параметры приемников

солнечной энергии планарного типа в составе модуля с асимметричным

параболоцилиндрическим концентратором

Выводы по главе

ГЛАВА 5. ТЕОРИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛО- И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК НЕОДНОРОДНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

5.1 Энергетические характеристики теплофотоэлектрических модулей с параболоторическими зеркальными концентраторами и приемниками солнечной энергии цилиндрического типа

5.2 Тепловые характеристики теплофотоэлектрических модулей с параболоциндрическими зеркальными концентраторами с приемниками солнечной энергии планарного типа и естественным охлаждением

5.3 Энергетические характеристики приемников солнечной энергии трапецеидального типа в составе теплофотоэлектрических модулей с параболоциндрическими зеркальными концентраторами

5.4 Исследование термодинамических характеристик и параметров теплоносителей для приемников солнечной энергии

5.4.1 Термодинамические параметры теплоносителей в жидкой фазе

5.4.2 Термодинамические характеристики и параметры теплоносителей в газовой фазе

5.5 Энергетические характеристики приемников солнечной энергии треугольного типа в составе теплофотоэлектрических модулей с параболоциндрическими зеркальными концентраторами

5.6 Обобщенная физико-математическая модель расчета конструкционных и энергетических характеристик тепло- и фотоэлектрических модулей с

различными типами приемников солнечной энергии

Выводы по главе

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ, СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

6.1 Фотоэлектрические модули, применяемые в экспериментальной ТФЭ установке

6.1.1 Характеристики промышленных планарных фотоэлектрических

модулей

6.1.2 Характеристики промышленных планарных фотоэлектрических модулей в составе теплофотоэлектрических модулей

6.1.3 Сравнительные характеристики разработанных экспериментальных тепло-фотоэлектрических модулей и промышленных РУТ модулей

6.2 Разработка конструкции экспериментальной солнечной установки для тепло-электроснабжения на основе расчета параметров энергоустановок в реальных условиях

6.3 Создание и исследование характеристик экспериментальной энергоустановки для тепло- и электроснабжения потребителей

Выводы по главе

ГЛАВА 7. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИСТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

7.1 Технико-экономические показатели энергоустановок и их компонентов

для тепло- и электроснабжения потребителей

7.1.1 Показатели стоимости базовых теплофотоэлектрических модулей с концентраторами

7.1.2 Показатели стоимости установочных модулей

7.1.3 Показатели стоимости в зависимости от параметров установки

7.1.4 Окупаемость в зависимости от параметров установки

7.2 Исследование технико-экономических показателей энергоустановок на базе солнечных модулей с концентраторами

7.2.1 Технико-экономические показатели солнечных теплофотоэлектрических модулей с концентраторами

7.2.2 Показатели стоимости установки в зависимости от конструкционных и энергетических характеристик

7.2.3 Окупаемость в зависимости от конструкционных и энергетических характеристик установки

7.3 Технико-экономическое обоснование применения энергоустановок для тепло- и электроснабжения потребителей

7.3.1 Анализ областей использования теплофотоэлектрических установок в сельском хозяйстве

7.3.2 Перспективные разработки энергоустановок на основе ВИЭ

Выводы по главе

ОБЩИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение