К вопросу о применении солнечной энергетики в Волгоградской области Баркова Н.В. – студентка ВФ МЭИ Ерохин Ф.А. – студент ВФ МЭИ Науч. рук. Болдырев И.А. – к.т.н., доцент, зав НИО Для оценки эффективности использования солнечной энергии в Волгоградской области были произведены расчеты. Объектом исследования стали солнечные панели, установленные на территории филиала МЭИ в г. Волжском. Исследуемая солнечная энергетическая установка (СЭУ) состоит из 8 солнечных панелей размером 1140*670*35 мм каждая. Номинальная мощность одной панели P = 100 Вт, номинальное напряжение – 12В. Схема соединения панелей последовательно-параллельная. Таким образом, номинальная мощность всей СЭУ – 800 Вт, номинальное напряжение – 48 В. Для оценки эффективности использования СЭУ был произведен расчет вырабатываемой мощности СЭУ при оптимальной ориентации приёмной площадки и сравнительный анализ СЭУ с горизонтальным и вертикальным положением панелей (при ориентации на юг). Годовая выработка энергии СЭУ прямо пропорциональна количеству часов солнечного сияния и мощности самой установки. Среднее количество солнечных дней в году в городе Волжском составляет N’≈ 186 суток, по данным [2]. Учитывая влияние ослабления солнечного излучения вследствие недостаточной интенсивности солнечного излучения в утренние и вечерние часы (мала высота Солнца над горизонтом), затенения Солнца облаками, сильного увеличения мутности атмосферы (аэрозоли, пыль, пары), получаем, что число часов солнечного сияния достигает величины N = 2200 в год (приблизительно 92 дня). Таким образом, получаем, что исследуемая СЭУ при оптимизированной ориентации приемной площадки (при эффективном угле её наклона и азимуте) и отслеживании движения Солнца будет работать на полную мощность 2200 часов в год, что соответствует: E’год = P·N = 800·2200 = 4,82 кВт·ч в сутки. Произведем анализ эффективности различного положения панелей. Рассмотрим диаграмму инсоляции для различных углов установки панелей (рисунок 1), построенную по данным [3]. Рисунок 1- Диаграмма инсоляции для различных углов установки Как видно из графика, в наиболее энергодефицитный период с октября по март более оптимальной является вертикальная неподвижная установка. В период длинных дней с апреля по август горизонтальная панель по своей эффективности опережает вертикальную, т.к. в этот период светлое время суток составляет примерно 15 часов, а в передней (рабочей) полусфере вертикальной панели Солнце может находиться не более 12 часов, остальные 3 часа (20% светового дня) оно находится позади неё. Если же учесть, что при углах падения более 60° доля отражённого от поверхности панели света начинает стремительно расти, а её эффективная площадь сокращается вдвое и более, то время эффективного восприятия солнечного излучения для такой панели не превышает 7 часов — то есть менее 50% от общей продолжительности дня. Таким образом, можно сделать вывод, что горизонтальная установка панелей гораздо эффективней вертикальной установки при отсутствии затенения. Тем не менее, очевидно, что и СЭУ с горизонтальным и вертикальным положением панелей являются гораздо менее эффективными, чем СЭУ, отслеживающие движение солнца. В некоторые периоды их эффективность уступает эффективности подстроечных панелей примерно на 30 %. Список литературы 1. В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К.Малинин Солнечная энергетика:учеб. Пособие для вузов / В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К.Малинин; под ред. В.И. Виссарионова. М.:Издательский дом МЭИ, 2008. – 276с. 2. http://volgograd-meteo.ru/volzhskij/pivot/solar-geometry 3. http://khd2.narod.ru/gratis/solar.htm