Ауелбеков Омирлан Ауелбекович, Кунелбаев Мурат Меркебекович

 

           Имитационная модель гелиоэнергетической установки

 

    Казахский государственный женский педагогический университет

                  Республика Казахстан, Алматы        

   This imitation model can be used to calculate the actual and cumulative values of the output power with regard to technical characteristics, air’s temperature and atmospheric pressure of the surrounding area.

 

Одним из путей рационального использования энергетических ресурсов является вовлечение в возобновляемых и экологически чистых источников. Среди них значительным ресурсом обладает солнечная энергия. Поэтому создание и внедрение технологий  и технических средств преобразования солнечной энергии, является актуальной задачей.

Перспективность использования солнечной энергии в объектах теплоснабжения обусловлена территориальной рассредоточенностью многих потребителей,  их невысокой мощностью и наличием объектов с автономным теплообеспечением. Использование солнечной энергии для тепловых целей обеспечивает экономию топливно-энергетических ресурсов и автономное теплообеспечение удаленных потребителей.

В Казахстане гелиоэнергетика в основном использовалась для сушки каракульских шкурок, электроснабжения чабанских домиков, для горячего водоснабжения животноводческих ферм и др. Одной из основных задач разработки методических основ и проектирования ГЭУ для малых крестьянских хозяйств является разработка имитационной модели ГЭУ для определения суточной, месячной и годовой выработки энергии в зависимости от основных параметров ГЭУ.

На оснований теоретических исследований, была создана имитационная модель ГЭУ (рисунок 1), которая может быть использована для расчёта текущих и суммарных значений вырабатываемой мощности с учётом технических характеристик.

   В дисплеях, показываются текущие значения вырабатываемой мощности с учётом влияния солнечной радиации и температуры воздуха данной местности, а также текущее значение КПД ГЭУ. Кроме того, в имитационной модели имеются, блоки для экспорта данных в таблицы для дальнейшей обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Имитационная модель для определения значения вырабатываемой мощности в зависимости от параметров ГЭУ.

 

 

Технические характеристики ГЭУ обрабатываются следующими блоками:

 

Подпись: Блок, в котором записывается приход солнечной энергии                            

 

 

 

Подпись: Блок, в котором записывается температура тепла атмосферного воздуха

 

                          

 

 

 

Подпись: Блок, в котором записывается выбор гелиоколлектора                                 

 

 

 

 

 

Подпись: Блок, в котором записывается установленное значение мощности теплового насоса                                 

 

 

 

 

 

Подпись: Блок, в котором записывается установленное значение мощности бак-аккумулятора

 

 

 

 

 

 

Дисплей показхывающие текущее и суммарные значения перменных ГЭУ 

                           определяются блоками;

Подпись: Блок, показывает текущее значение суммарной солнечной радиации

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывает текущее значение температуры теплового потока

 

 

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывает суммарное значение оптического коэффициента теплоёмкости

                                 

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывающее суммарное значение  вырабатываемой мощности резервного бака

                                                                          

 

 

                                           

 

Подпись: Блок, показывающее текущее значение  вырабатываемой мощности

 

 

 

 

 

                                                

 

Подпись: Блок, показывающий теплоёмкость гелиоколлектора

 

 

 

                                           

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывающий температуру гелиоколлектора

 

 

                                              

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывающий хладопроизводительность теплового насоса

                                               

 

 

 

 

 

 

Подпись: Блок, показывающий КПД гелиоколлектора

                                          

 

Рисунок 2. Имитационная модель подсистемы реализующие логику работы и

            расчётные блоки, отображающие работу ГЭУ.

 

    В имитационной модели реализована возможность в интерактивном режиме наблюдать графики изменения суточной, месячной и годовой солнечной радиации, значения мощности резервного бака, хладопроизводительность теплового насоса и текущее значение КПД гелиоколлектора.

   Приведённая имитационная модель отвечает двум основным требованиям предлагаемым имитационным моделям:

- отражает логику функционирования исследуемой системы во времени;

- обеспечивает возможность проведения экспериментов.

 

                                     Литература

1.      Жамалов А.Ж. Проспекты гелиотехнических установок.Информационное сообщение АН УзССР.-Ташкент,1975.-65с.

2.     Амерханов Р.А. Математическое моделирование электромеханической системы ветроэлектрической установки.// Энергоснабжение и водоподготовка. -2002.-№2.85-87 с.

3.     Гультяев А.К. MATLAB 6.0. Имитационное моделирование в среде Windows.-СПб.2001.-400 с.