РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ СОНЯЧНИХ КОЛЕКТОРІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.2.04Ключові слова:
сонячна система, теплоенергетична установка, сонячна енергія, сонячні колектори, гаряче водопостачання, вимірювання теплової енергії, діагностика і надійність роботи установки, діагностика роботи енергетичного обладнання, опалення будинків, екологічна обстановка регіону, навколишнє середовище, довкілля, низькопотенційна енергія, полімерні матеріали, вартість одно контурної сонячної системи, вітчизняні матеріали, закордонні матеріал, економічні показники, технологічний процес, основні параметри процесу, котли-дублери, органічне паливо, зарплата, автоматизація технологічного процесуАнотація
Теплові електростанції (ТЕС) виробляють 60–80 % електроенергії в нашій краї- ні. Вони працюють на твердому (вугілля), рідкому (мазут) або газоподібному (природ- ний газ) паливі. ТЕС викидають у атмосферу коло 30 % загального обсягу всіх шкідли- вих промислових відходів. Вони істотно впливають на навколишнє середовище району їх розташування і на стан біосфери загалом. Тим часом, кожен з існуючих широко ви- користовуваних типів енергоустановок спричиняє цілу низку різноманітних негативних впливів на навколишнє середовище.
Великомасштабне виробництво теплової енергії на сонячних електростанціях пов'язане з низькою густиною інсоляції ( в середньому 1 кВт на 1 м²). Тому необхідна велика площа поверхні енергоприймачів – сонячних колекторів. Через значну вартість одиниці поверхні сонячних колекторів закордонного виробництва створення потужних сонячних електростанцій вимагає великих затрат. Виробництво сонячних колекторів з вітчизняних матеріалів буде значно дешевшим.
У цій статті представляємо фінансову оцінку передбачуваних витрат і одержуваного результату, оцінку прибутковості проекту, і економічної доцільності розробки і впровадження одноконтурної сонячної системи в теплоенергетичній установці, а також порівняльну оцінку вартості одноконтурної сонячної системи із вітчизняних матеріалів з вартістю системи із закордонних матеріалів.
Після модернізації конструкції одноконтурної сонячної установки для гарячого водопостачання і опалення приміщення та впровадження нової системи автоматизації, економічний ефект був досягнутий за рахунок відмови від природного газу та мазуту як енергоносіїв, так як у модернізованій схемі в якості дублера був задіяний електронагрі- вник. У свою чергу система автоматизації забезпечила контроль та регулювання осно- вних параметрів процесу та дозволила подовжити термін роботи устаткування та зме- ншити витрати на ремонт. У даному проекті строк окупності склав 0,48 року, що на сьогоднішній день можна вважати відмінним результатом. Застосування одноконтурної сонячної системи в теплоенергетичній установці показало, що економія 600 літрів ма- зуту з усіх 210 м² колектора складе – 111344253,1 грн за п'ять місяців сезонного використання. Розрахунок зменшення шкідливих викидів в довкілля після відмови від вико- ристання мазуту, більш ніж на 30 г шкідливих речовин у навколишнє середовище запо- біг забрудненню навколишнього середовища. Зробивши порівняльну оцінку вартості одноконтурної сонячної системи з українських матеріалів та вартості колекторів китай- ського виробництва – маємо економію коштів – 5172500 грн.
Розрахунок економії коштів після відмови від природного газу як енергоносія, дав економію – 779051,5 грн.
Застосування одноконтурної сонячної системи у теплоенергетичній установці дозволяє: зменшити собівартість теплової енергії за рахунок зниження матеріаломісткості та витрат на обладнання, заощаджувати органічне паливо; виробляти теплову енергію; зменшити теплове навантаження та забруднення навколишнього середовища.
Отримані значення техніко-економічних показників говорять про те, що розробка й впровадження даного проекту економічно вигідна і доцільна.
Посилання
Melnyk L. H., Matsenko O. I., Tereshchenko S. V. (2020). Naukove obgruntuvan-nia pidvyshchennia tekhniko-ekonomichnoi efektyvnosti vykorystannia soniachnoi enerhii. Mekhanizm rehuliuvannia ekonomiky, 2(88), 121–130.
Selykhov Yu. A., Selykhova L. Yu., Selykhova N. V. Dvokonturna heliovodonahri-vna ustanovka. Patent Ukrainy, № 64198 A, Biul. № 2, 2004.
Yurii A. Selikhov, Victor A. Kotsarenko, Jiří J. Klemeš, Petro O. Kapustenko (2018). The Performance of Plastic Solar Collector as Part of Two Contours Solar Unit. Chemical Engineering Transactions, 70, 2053-2058.
Selykhov Yu. A., Selykhova L. Yu. Polimerna kompozytsiia, Patent Ukrainy, № 72078 A, Biul. № 10, 2004.
Selikhov Yu.A., Kotsarenko V.O. (2005). Otsenka effektivnosti teploenergetich-eskih pokazateley sistem solnechnogo goryachego vodosnabzheniya. Vestnik NTU "KhPI", 14, 37–41.
Selykhov Yu. A. Heliovodonahrivnyk. Patent Ukrainy, № 75178, Biul. № 3, 2006.
Lysenko L. I., Makhotilo K. V., Kosatyi D. M. (2013). Faktory vplyvu na efektyv-nist so-niachnykh kolektoriv ta fotoelektrychnykh panelei v Kharkivskii oblasti. Visnyk NTU «KhPI». 59 (1032), 101–111.
Vozniak O. T., Yaniv M. Ye. (2010). Enerhetychnyi potentsial soniachnoi ener-hetyky ta perspektyvy yoho vykorystannia v Ukraini. Visnyk Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika». 664, 7–10.
Ekonomika pidpryiemstva : pidruchnyk (2020). Kovalskoi L. L., Kryviaziuka I. V. (Ed.). Kyiv: Kondor. 700 p.
Toshinskiy V. I., Podustov M. A., Litvinenko I. I, Mihaylov V. S., Molchanov V. I., BabIchenko A. K., … KrasnIkov I. L. (2006). Proektuvannia system avtomatyzatsii tekhnolohichnykh protsesiv: navch. posib. Kharkiv: NTU «KhPI». 412 p.
Loiko V. V., Makarovska T. P. (2015). Ekonomika pidpryiemstva: navch. posib. Kyiv: KNUTD. 267 p.
Boychik I. M. (2016). EkonomIka pIdpriEmstva: pIdruchnik. Kyiv: Kondor. 378 p.
Solimchuk A. E. (2019). Porivnialna otsinka vykydiv zabrudniuiuchykh rechovyn v atmosferne povi-tria pry spaliuvanni riznykh vydiv palyva. Studentskyi visnyk natsional-noho univer-sytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia, 1(11), 65–68.
Radchenko A. M., Makarova O. V. (2012). Zmenshennia antropohennoho navantazhennia hazovykh kotelnykh pidpryiemstv avtoklavnoho vyrobnytstva budivelnykh materialiv. Zbirnyk nau-kovykh prats NUK, 5–6 (445), 87–92.
Lysak O. I., Andrieieva L. O., Boltianska L. O. (2020). Ekonomika pidpryiem-stva : navch. posib. Melitopol: Liuks. 272 p.
Selikhov Yu. A., Gorbunov K. O., Nagornyi E. R., Pilnyk I. V., Rys V. H. (2025). Modeliuvannia protsesu enerhetychnoi efektyvnosti roboty teploenerhetychnoi ustanovky na bazi soniachnykh kolektoriv z vykorystanniam prohramuvannia u prykladnomu seredovysh-chi MATHCAD. Intehrovani tekhnolohii ta enerhozberezhennia, 1, 12–24.
Palyvno-enerhetychni resursy Ukrainy: statystychnyi zbirnyk. (2001). Derzhavnyi komitet statystyky Ukrainy. Kyiv, 2001. 273 p.
