2024-03-29T08:26:57Z
https://www.isjaee.com/jour/oai
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/616
2016-06-23T08:34:03Z
jour:
oai:oai.alternative.elpub.ru:article/1985
2021-03-26T10:17:34Z
jour:I.VE1.S
Modeling the performance of solar concentrator modules based on artificial neural network algorithms
Моделирование производительности солнечных концентраторных модулей на основе алгоритмов искусственных нейронных сетей
N. S. Filippchenkova
Н. С. Филиппченкова
солнечная энергетическая установка
artificial neural network
genetic algorithm
fuzzy logic
solar power plant
солнечная энергетическая установка
искусственная нейронная сеть
генетический алгоритм
нечеткая логика
солнечная энергетическая установка
Since the performance of solar power plants is quite variable, the dependence of production on weather conditions significantly increases the need for accurate forecasting. At present, the formation of a new approach to the development of predictive models of the performance of solar power plants based on artificial neural network algorithms is acquiring special relevance. The advantages of artificial neural networks in forecasting, such as the ability to learn and take into account a set of parameters that are not in a functional connection, make it possible to successfully use them in the development of models of the performance of solar power plants. The analysis of existing developments is carried out and promising areas of application of artificial intelligence algorithms in solar energy are determined. To simulate the performance of a solar concentrator module, a two-layer artificial neural network with sigmoid hidden neurons and linear output neurons has been developed. The developed performance model of a solar concentrator module based on an artificial neural network makes it possible, with a significant approximation, to determine the thermal efficiency of a solar module depending on various external conditions and operating parameters.
Поскольку производительность солнечных энергетических установок носит довольно изменчивый характер, зависимость выработки от погодных условий существенно повышает необходимость точного прогнозирования. В настоящее время особую актуальность приобретает формирование нового подхода к разработке моделей производительности солнечных энергетических установок на основе алгоритмов искусственных нейронных сетей. Достоинства искусственных нейронных сетей при прогнозировании, такие как возможность обучения и учета множества параметров, не состоящих в функциональной связи, позволяют успешно использовать их при разработке моделей производительности солнечных энергетических установок. Проведен анализ существующих разработок и определены перспективные направления применения алгоритмов искусственного интеллекта в солнечной энергетике. Для моделирования производительности солнечного концентраторного модуля разработана двухслойная искусственная нейронная сеть с сигмоидными скрытыми нейронами и линейными выходными нейронами. Разработанная модель производительности солнечного концентраторного модуля на основе искусственной нейронной сети позволяет со значительным приближением определить тепловую эффективность солнечного модуля в зависимости от различных внешних условий и рабочих параметров.
Международный издательский дом научной периодики "Спейс
Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального государственного бюджетного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (Фонд содействия инновациям) в соответствии с договором №15711ГУ/2020 (от 11 июля 2020 г.)
2021-03-25
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
application/pdf
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1985
10.15518/isjaee.2020.11.004
Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 31-33 (2020); 42-48
Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 31-33 (2020); 42-48
1608-8298
rus
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1985/1665
Хайкин, С. Нейронные сети: полный курс / С. Хайкин. - 2-е изд., пер. с англ. - М.: Вильямс, 2006. - 1104 с.
Kalogirou, S.A. / Artificial neural networks for modelling the starting-up of a solar steam-generator / S.A. Kalogirou, C.C. Neocleous, C.N.Schizas // Applied Energy. - 1998. - V. 60. - P. 89-100.
Almonacid, F. / Characterisation of Sicrystal line PV modules by artificial neural Net-works / F. Almonacid, C. Rus, L. Hontoria, M. Fuentes, G.Nofuentes // Renewable Energy. - 2009. - V. 34. -P. 941-949.
Sozen, A. / Determination of efficiency of flatplate solar collectors using neural network approach / A. Sozen, T. Menlik, S. Unvar // Expert Systems with Applications. - 2008. - V. 35. - P. 15331539.
Esen, H. / Artificial neural network and wavelet neural network approaches for modelling of a solar air heater / H. Esen, F. Ozgen, M. Esen, A. Sengur // Expert Systems with Applications. - 2009. - V. 36. - P. 11240-11248.
Larbes, C. / Genetic algorithms optimized fuzzy logic control for the maximum power point tracking in photovoltaic system / C. Larbes, S.M.Ait Cheikh, T. Obeidi, A. Zerguerras // Renewable Energy. - 2009. - V. 34. - P. 2093-2100.
Zagrouba, M. / Identification of PV solar cells and modules parameters using the genetic algorithms: Application to maximum power extraction /M. Zagrouba, A. Sellami, M. Bouaicha, M. Ksouri // Solar Energy. - 2010. - V. 84. - №. 5 - P. 860-866.
Kalogirou, S.A. / Optimization of solar systems using artificial neural-networks and genetic algorithms / S.A. Kalogirou // Applied Energy. - 2004. - V. 77. - P. 383-405.
Sanchez, E.N. / Electric load demand prediction using neural networks trained by Kalman Filtering / E.N. Sanchez, A.Y. Alanis, J. Rico // IEEE International Joint Conference on Neural Networks, Budapest, Hungary. -2004. - V.4. - P. 27712775. DOI: 10.n09/UCNN.2004.1381093.
Lippmann, R.P. / An introduction to computing with neural nets / R.P. Lippmann // IEEE ASSP Magazine. - 1987. - V.4(2). - P. 4-22.
Rumelhart, D. / Learning internal representations by error propagation / D.Rumelhart, E. Geoffrey, R.J. Williams // Parallel distributed processing: explorations in the microstructure of cognition. -1986. -V.1. - P. 282-317.
Сараев, П.В. Идентификация нейросетевых моделей / П.В. Сараев. -Л.: Изд-во ЛГТУ, 2011. - 94 с.
Хайкин, С. Преимущества и ограничения обучения методом обратного распространения / С. Хай-кин. - 2-е изд., пер. с англ. - М.: Вильямс, 2006. -314 с.
Пархоменко, С.С. / Обучение нейронных сетей методом Левенберга-Марквардта в условиях большого количества данных / С.С. Пархоменко, Т.М. Леденева // Вестник Воронежского государственного университета.- 2014. - № 2. - С. 98-106.
Yousif, J.H. / A comparison study based on arti ficial neural network forassessing PV/T solar energy production / J.H. Yousif, H.A. Kazem, N.N.Alattar, I.I. Elhas sa // Case Studies in Thermal Engineering. - 2019. - V. 13. - P. 1-13. DOI: 10.1016/j.csite.2019.100407.
O’Leary, D./ Feature Selection and ANN Solar Power Prediction / D. O’Leary, J. Kubby // Hindawi. -2017. - V.2017. - P. 1-7. DOI: 10.1155/2017/2437387.
Стребков, Д.С. / Неследящие солнечные концентраторы с жалюзийными гелиостатами: межламельные эффекты / Д.С. Стребков, А.Е. Иродионов, Н.С. Филиппченкова // Гелиотехник а. - 2015. - № 4. - C. 72-78.
Стребков Д.С. / Экспериментальное исследование солнечных концентраторных модулей с жалюзийными гелиостатами / Д.С.Стребков, А.Е. Иродионов, Н.С. Филиппченкова // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием и XI научной молодежной школы «Возобновляемые источники энергии». - 2018. - C. 188-195.
Strebkov, D.S. / Nontracking solar concentrators with louver heliostats: bar-to-bar effects / D. S. Strebkov, A.E. Irodionov, N.S. Filippchenkova // Applied Solar Energy. - 2015. - V. 51. - № 4. - P. 306-310.
Strebkov, D.S. / Nontracking Solar Concentrators with louvered heliostats: A Calculation Algorithm / D.S. Strebkov, A.E. Irodionov, N.S.Filippchenkova // Applied Solar Energy. -2017. -V. 53. - № 1. - P. 3944.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/733
2016-06-23T13:22:10Z
jour:
driver
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/658
2016-06-23T11:21:17Z
jour:
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/1088
2017-09-14T15:16:27Z
jour:
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/721
2016-06-23T13:18:25Z
jour:
driver
oai:oai.alternative.elpub.ru:article/934
2017-02-28T19:43:11Z
jour:I.VE1.S
SYNTHESIS OF FILMS AND n-p-STRUCTURES ON COPPER AND ZINC OXIDE BASED BY MAGNETRON SPUTTERING
СИНТЕЗ ПЛЕНОК И n-p-СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ЦИНКА И МЕДИ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ
D. V. Ismailov
A. P. Ilin
L. V. Gritsenko
M. T. Gabdullin
Kh. A. Abdullin
D. V. Schur
Д. В. Исмаилов
А. П. Ильин
Л. В. Гриценко
М. Т. Габдуллин
Х. А. Абдуллин
Д. В. Щур
кристаллизация
properties of zinc and copper oxides
magnetron sputtering method
synthesis
vacuum annealing
nanoparticles
nanostructures
crystallization
кристаллизация
свойства оксидов цинка и меди
метод магнетронного распыления
синтез
вакуумный отжиг
наночастицы
наноструктуры
кристаллизация
The results of obtaining zinc oxide films and ZnO/Cu2O(CuO) heterojunctions are presented. Structural, optical and electrical properties of the samples were studied depending on synthesis conditions. ZnO films were grown by magnetron sputtering. The synthesized films with a thickness of about 0.3 micron had a resistivity of 0.0014 Om·sm, mobility of 4.5 cm2/(V·s), free electron concentration of 1·1021 cm-3, and a surface resistance of about 45 ohms per square. The optical transmission coefficient of ZnO films in the visible region was about 90%. Heterojunctions n-ZnO/p-Cu2O(CuO) were obtained by vacuum deposition of copper on ZnO film followed by annealing. The effect of thermal annealing and plasma treatment on the properties of ZnO/Cu2O(CuO) samples was investigated. The photoresponse of heterojunctions was found to be increased, and leakage current was reduced as a result of short -term treatment in hydrogen plasma.
Представлены результаты по получению пленок оксида цинка и гетеропереходов ZnO/Cu2O(CuO). Структурные, оптические и электрические свойства полученных образцов исследованы в зависимости от условий синтеза. Пленки ZnO получены методом магнетронного распыления. Синтезированные пленки толщиной около 0,3 мкм имели удельное сопротивление 0,0014 Ом·см, подвижность 4,5 см2/(В·с), концентрацию свободных электронов 1·1021 см–3, поверхностное сопротивление около 45 Ом на квадрат. Коэффициент оптического пропускания пленок ZnO в видимой области составил около 90 %. Гетеропереходы n-ZnO/p-Cu2O(CuO) получены вакуумным напылением меди на пленку ZnO с последующим отжигом. Исследовано влияние термического отжига и плазменной обработки на свойства образцов ZnO/Cu2O(CuO). Обнаружено увеличение фоточувствительности гетеропереходов и уменьшение токов утечки после кратковременной обработки в водородной плазме.
Международный издательский дом научной периодики "Спейс
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Фонд науки
2017-02-27
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
application/pdf
https://www.isjaee.com/jour/article/view/934
10.15518/isjaee.2017.01-03.012-021
Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 1-3 (2017); 12-21
Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 1-3 (2017); 12-21
1608-8298
rus
https://www.isjaee.com/jour/article/view/934/833
Zhu, Y. Co‐synthesis of ZnO–CuO Nanostructures by Directly Heating Brass in Air / Y. Zhu [et al.] // Advanced Functional Materials. – 2006. – Vol. 16(18). – P. 2415–2422.
Dandeneau, C.S. Thin film chemical sensors based on p-CuO/n-ZnO heterocontacts / C.S. Dandeneau [et al.] // Thin Solid Films. – 2009. – Vol. 517(15). – P. 4448–4454.
Wang, Z.L. Nanostructures of zinc oxide / Z.L. Wang // Mater. Today. – 2004. – Vol. 7. – Iss. 6. – P. 26−33.
Schmidt-Mende, L. ZnO nanostructures, defects, and devices / L. Schmidt-Mende, J.L. MacManusDriscoll // Materials Today. – 2007. Vol. 10. – Iss. 5. – P. 40–48.
Gupta, S.K. Development of gas sensors using ZnO nanostructures / S.K. Gupta, A. Joshi, M. Kaur // J. Chem. Sci. – 2004. – Vol. 122. – No 1. – P. 57–62.
Law, M. Nanowire dye-sensitized solar cells / M. Law [et al.] // Nat. Mater. – 2005. – Vol 4. – No 6. – 455–459.
Jang J.I. Cuprous Oxide (Cu2O): A Unique System Hosting Various Excitonic Matter and ExhibitingLarge Third-Order Nonlinear Optical Responses, Optoelectronics – Materials and Techniques (2011) / Ed. Prof. P. Predeep // ISBN: 978-953-307-276-0, In Tech. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.intechopen.com/books/optoelectronicsmaterials-and-techniques//cuprous-oxide-cu2o-auniquesystem-hosting-various-excitonic-matter-andexhibiting-large-third-order] (дата обращения: 04.10.2016).
Habibi, M.H. Molecular and Biomolecular Spectroscopy / M.H. Habibi [et al.] // Spectrochimica Acta Part A. – 2013. – Vol. 116(374). – P. 610–615.
Mani, S.E. Nonlinear Optical Properties of Materials / S.E. Mani, J.I. Jang, J.B. Ketterson // Ketterson Optics Letters. 2009. – Vol. 34. – Iss. 18. – P. 2817–2819.
Zaman, S. Efficient catalytic effect of CuO nanostructures on the degradation of organic dyes / S. Zaman [et al.] // J. Physics and Chemistry of Solids. – м2006. – Vol. 73 (11). – P. 1320–1325.
Zhu, Y. Co‐synthesis of ZnO–CuO Nanostructures by Directly Heating Brass in Air / Y. Zhu [et al.] // Advanced Functional Materials. – 2006. – Vol. 16(18). – P. 2415–2422.
Li, J. Engineering of optically defect free Cu2O enabling exciton luminescence at room temperature / J. Li // Optical Materials Express. – 2013. – Vol. 3. – No 12. – P. 2072–2077.
Лисицкий, О.Л. Поликристаллический тонкопленочный гетеропереход n-ZnO/p-CuO / О.Л. Лисицкий [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2009. – Т. 43. – Вып. 6. – C. 794–796.
Hussain, M. Effect of Post Growth Annealing on the Structural and Electrical Properties of ZnO/CuO Composite Nanostructures / M. Hussain [et al.] // Acta Physica Polonica A. – 2014. – Vol. 126. – No 3. – P. 849.
Murali, D.S. Synthesis of Cu2O from CuO thin films: Optical and electrical properties / D.S. Murali [et al.] // AIP Advances. – 2015. – Vol. 5. – P. 047143.
Meyer, B.K. Binary copper oxide semiconductors: From materials towards devices / B.K. Meyer [et al.] // Phys. Status Solidi B. – 2012. – Vol. 249. – No 8. – P. 1487.
ÖzyurtKuş, F. Current transport mechanisms of n-ZnO/p-CuO heterojunctions / / F. ÖzyurtKuş, T. Serin, N. Serin / Optoelectronics and Advanced Materials. – 2009. – Vol. 11. – P. 1855–1859.
Lorite, I. Hydrogen influence on the electrical and optical properties of ZnO thin films grown under different atmospheres / I. Lorite // Thin Solid Films. –2014. – Vol. 556. – P. 18–22.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/722
2016-06-23T13:18:26Z
jour:
driver
oai:oai.alternative.elpub.ru:article/1983
2021-03-26T10:17:34Z
jour:I.VE1.S
Solar photovoltaic thermal modules of stationary and mobile construction
Солнечные теплофотоэлектрические модули стационарной и мобильной конструкции
V. A. Panchenko
В. А. Панченко
энергоснабжение
roofing panel
matrix photoelectric converters
photovoltaic thermal module
Stirling engine
finite element analysis system
power supply
энергоснабжение
кровельная панель
матричные фотоэлектрические преобразователи
теплофотоэлектрический модуль
двигатель Стирлинга
система конечно-элементного анализа
энергоснабжение
The article discusses the original designs of solar photovoltaic thermal modules of planar and concentrator design, intended for stationary and mobile power generation. The modeling of the developed modules in the system of finite element analysis is considered, as well as the results of studies of a planar photovoltaic thermal roofing panel and concentrator photovoltaic thermal modules with paraboloid and folding parabolic-cylindrical concentrators. As a thermodynamic converter of solar energy, the Stirling engine is proposed as а part of the photovoltaic thermal concentrator installation, the test results of which are also presented in the article. The developed thermo-photoelectric modules of the planar and concentrator design make it possible to produce autonomous or parallel power supply to consumers. The use of parabolic concentrators, high-voltage matrix photovoltaic converters, as well as a two-component poly-siloxane compound in the designs of thermal photovoltaic modules increases the overall efficiency of solar modules and their service life. In addition to generating electrical and thermal energy, roofing panels also provide the construction and protective function of buildings, and the use of recycled plastic in their basis allows solving problems with its secondary use and reduces the cost of production. Thermal photovoltaic concentrator solar modules with Stirling motors have a significant potential, the electrical efficiency of which can be higher than the electrical efficiency of photovoltaic converters, and the service life would not be less than the service life of photovoltaic converters.
В статье рассмотрены оригинальные конструкции солнечных теплофотоэлектрических модулей планарной и концентраторной конструкции, предназначенные для стационарной и мобильной энергогенерации. Рассмотрено моделирование разработанных модулей в системе конечно-элементного анализа, а также представлены результаты исследований планарной теплофотоэлектрической кровельной панели и концентраторных теплофотоэлектрических модулей с параболоидным и складным параболоцилиндрическим концентратором. В качестве термодинамического преобразователя солнечной энергии предложен двигатель Стирлинга в составе теплофотоэлектрической концентраторной установки, результаты испытаний которой также представлены в статье. Разработанные теплофотоэлектрические модули планарной и концентраторной конструкции позволяют производить автономное или параллельное с существующей энергосетью энергоснабжение потребителей. Использование в конструкциях теплофотоэлектрических модулей параболических концентраторов, высоковольтных матричных фотоэлектрических преобразователей, а также двухкомпонентного полисилоксанового компаунда увеличивает общую эффективность солнечных модулей и срок их службы. Наряду с выработкой электрической и тепловой энергии кровельные панели также обеспечивают строительную и защитную функцию зданий, а использование в их основе вторичного пластика позволяет решить проблемы с его вторичным использованием и удешевляет производство. Значительный потенциал имеют теплофотоэлектрические концентраторные солнечные модули с двигателями Стирлинга, электрическая эффективность которых может быть больше электрической эффективности фотоэлектрических преобразователей, а срок службы не менее срока службы фотоэлектрических преобразователей.
Международный издательский дом научной периодики "Спейс
Исследования проводились в рамках финансирования работ по Гранту "Молодой преподаватель МИИТа” на 2016 - 2019 г. и Советом по грантам Президента Российской Федерации в форме Стипендии Президента Российской Федерации СП-4051.2018.1 на 2018 - 2020 г. для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики
2021-03-25
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
application/pdf
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1983
10.15518/isjaee.2020.11.002
Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 31-33 (2020); 20-33
Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 31-33 (2020); 20-33
1608-8298
rus
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1983/1663
Adomavicius, V., Kharchenko, V., Valickas, J. & Gusarov, V. RES-based microgrids for environmentally friendly energy supply in agriculture // Proceedings of 5th International Conference TAE. - 2013 - P. 51-55.
Kharchenko, V., Gusarov, V. & Bolshev, V. Reliable Electricity Generation in RES-Based Microgrids // Handbook of Research on Smart Power System Operation and Control. - 2019 - P.162-187.
Ibrahim, A., Othman, M.Y., Ruslan, M.H., Mat, S. & Sopian, K. Recent advances in flat plate photovolta-ic/thermal (PV/T) solar collectors // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2011- 15 - P. 352-365.
Kharchenko, V., Nikitin, B., Tikhonov, P. & Gusarov, V. Investigation of experimental flat PV thermal module parameters in natural conditions // Proceedings of 5th International Conference TAE. - 2013 - P. 309-313.
Zharkov, S.V. Assessment and enhancement of the energy supply system efficiency with emphasis on the cogeneration and renewable as main direction for fuel saving // International Journal of Energy Optimization and Engineering. - 2014 - 3(4) . - P. 1 - 20
Nesterenkov, P. & Kharchenko, V. Thermo Physical Principles of Cogeneration Technology with Concentration of Solar Radiation // Advances in Intelligent Systems and Computing. - 2019 -vol. 866 - P. 117-128, doi.org/10.1007/978-3-030-00979-3_12.
Sevela, P. & Olesen, B.W. Development and Benefits of Using PVT Compared to PV // Sustainable Building Technologies. - 2013 - P. 90-97.
Панченко В.А. Солнечные модули Федерального научного агроинженерного центра ВИМ различных типов и конструкций для автономного энергоснабжения // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность. - 2017 - С. 1030 - 1033
Стребков Д.С., Поляков В.И., Панченко В.А. Исследование высоковольтных солнечных кремниевых модулей // Альтернативная энергетика и экология. - 2013 - № 6-2 (128) . - С.36-42.
Панченко В.А., Стребков Д.С., Поляков В.И., Арбузов Ю.Д. Высоковольтные солнечные модули с напряжением 1000 В // Альтернативная энергетика и экология. - 2015 - № 19 (183) . - С. 76 - 81
Buonomano, A., Calise, F. & Vicidimini, M. Design, Simulation and Experimental Investigation of a Solar System Based on PV Panels and PVT Collectors // Energies. - 2016 - 9 -P. 497
Rawat, P., Debbarma, M., Saurabh Mehrotra et al. Design, development and experimental investigation of solar photovoltaic/thermal (PV/T) water collector system // International Journal of Science, Environmental Technology. - 2014 - 3(3). - P. 1173-1183.
Chen, Y., Hsu, W., Lin, Y., & Su, C. Parametric study of a solar concentrator composed of a flat fresnel lens and a reflective secondary optical element // 30th ISES Biennial Solar World Congress. - 2011 - P. 716722.
Kemmoku, Y., Araki, K. & Oke, S. Long-term performance estimation of a 500X concentrator photovoltaic system // 30th ISES Biennial Solar World Congress.- 2011 - P. 710-716.
Синицын С.А., Стребков Д.С., Панченко В.А. Паркетирование поверхности параболического концентратора солнечного теплофотоэлектрического модуля по заданным дифференциально-геометрическим требованиям // Геометрия и графика. - 2019 - Т. 7, № 3- С. 15 - 27
Poulek V., Strebkov D.S., Persic I.S., Libra M. Towards 50 years lifetime of PV panels laminated with silicone gel technology // Solar Energy. - 2012 - 86, № 10 - P. 3103 - 3108
Стребков Д.С., Персиц И.С., Панченко В.А. Солнечные модули с увеличенным сроком службы // Инновации в сельском хозяйстве. - 2014 - № 3(8). -С.154 - 158
Панченко В.А. Моделирование теплофотоэлектрической кровельной панели для энергоснабжения объектов // Строительство и техногенная безопасность. - 2018 - №13 (65).- С. 143 - 158
Патент РФ на изобретение № 2557272 Стребков Д.С., Кирсанов А.И., Иродионов А.Е., Панченко В.А., Майоров В.А. Кровельная солнечная панель. Заявка: 2014123409/20, 09.06.2014. Опубликовано: 20.07.2015. Бюл. № 20
Panchenko V. Roofing Solar Panels of Planar and Concentrator Designs // International Journal of Energy Optimization and Engineering. - 2020 - Vol. 9, I. 4, 2020 - P. 20 - 40, DOI: 10.4018/IJEOE.2020100102.
Патент РФ на изобретение № 2612725 Стребков Д.С., Кирсанов А.И., Панченко В.А. Гибридная кровельная солнечная панель. Заявка: 2016111201, 28.03.2016. Опубликовано:13.03.2017. Бюл. № 8
Гусаров В.А., Харченко В.В., Майоров В.А., Панченко В.А. Солнечная электростанция для параллельной работы // Альтернативная энергетика и экология. - 2013 - № 2 (119). - С.37-43.
Стребков Д.С., Майоров В.А., Панченко В.А. Солнечный тепло-фотоэлектрический модуль с па-раболоторическим концентратором // Альтернативная энергетика и экология. - 2013 - № 1-2 (118). - С.35-39.
Kharchenko V., Panchenko V., Tikhonov P., Vasant P. Cogenerative PV Thermal Modules of Different Design for Autonomous Heat and Electricity Supply // Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development. - 2018 -P. 86 -119, DOI: 10.4018/978-1-5225-3867-7.ch004.
Майоров В.А., Панченко В.А. Исследование характеристик солнечного концентратора в установке с двигателем Стирлинга // Энергетик. - 2013 - № 2 -С. 40-42.
Майоров В.А., Панченко В.А. Солнечная установка с параболоторическим концентратором и двигателем Стирлинга // Техника в сельском хозяйстве. -2013 - № 1 - С.14-16.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/734
2016-06-23T13:22:09Z
jour:
driver
oai:oai.alternative.elpub.ru:article/1984
2021-03-26T10:17:34Z
jour:I.VE1.S
The Analysis of Insolation and Wind Load Influence on the Efficiency of Solar Collectors Using CFD-Simulation
Анализ влияния инсоляции и ветровой нагрузки на эффективность работы солнечных коллекторов с использованием CFD-моделирования
D. N. Litvinov
V. S. Kostarev
V. A. Klimova
V. I. Velkin
Д. Н. Литвинов
В. С. Костарев
В. А. Климова
В. И. Велькин
конвективный теплообмен
flat solar collector
solar radiation
heat loss
convective heat exchange
конвективный теплообмен
плоский солнечный коллектор
солнечное излучение
потери тепла
конвективный теплообмен
The paper presents thermal and hydraulic analysis of a flat solar collector using CFD-simulation in order to study the influence of the weather conditions (wind velocity) on the collector operation efficiency. Simulation was made with CFD Solidworks Flow Simulation using standard tools of solar radiation simulation and considering the effect of wind. The result obtained is the dependence of the heat carrier temperature difference at the collector inlet and outlet on the operating time for the different values of wind velocity.Modeling the operation of a flat solar collector was carried out under the influence of solar irradiation in the range from 149 W / m2 to 1019 W / m2, which corresponds to the minimum and maximum solar radiant heat flux in the city of Moscow. The impact of the wind in the speed range from 0 to 4 m / s, also most typical for Moscow, was considered. With an increase in the wind speed to 4 meters per second, a drop in temperature drop by 26.46% was recorded relative to calm weather. Under the influence of wind, the heat transfer coefficient averaged over the outer surface of the solar collector varied in the range from 5.172 W / m2 K to 11.571 W / m2 K.The results obtained show that the presence of wind significantly affects the efficiency of converting solar energy into thermal energy, therefore, when choosing a place for installing a solar collector, it is necessary to take into account not only the angle of incidence of solar radiation, but also the wind rose.The stochasticity of the wind potential and solar insolation can be taken into account when designing the structure and installing the SC at a specific object. The above research results allow us to assert an increase in efficiency by 812% when performing additional. wind protection measures for flat collectors.
В данной работе описан теплогидравлический анализ плоского солнечного коллектора при помощи CFD-моделирования с целью изучения влияния погодных условий (скорость ветра) на эффективность работы коллектора. Моделирование проводится в CFD Solidworks Flow Simulation с использованием штатных средств моделирования солнечного излучения и с учетом влияния ветра. Итогом работы являются зависимости перепада температур теплоносителя на входе и выходе из коллектора от времени работы при разных значениях скорости ветра.Моделирование работы плоского солнечного коллектора проводилось под воздействием солнечного облучения в диапазоне от 149Вт/м2до 1019 Вт/м2, что соответствует минимальному и максимальному солнечному лучевому тепловому потоку в городе Москва. Рассматривалось воздействие ветра в диапазоне скоростей от 0 до 4 м/с, также наиболее характерных для Москвы. При увеличении скорости ветра до 4 метров в секунду зафиксировано падение перепада температуры на 26,46% относительно безветренной погоды. Под воздействием ветра средний по внешней поверхности солнечного коллектора коэффициент теплоотдачи менялся в диапазоне от 5,172 Вт/м2К до 11,571 Вт/м2К.Полученные результаты показывают, что наличие ветра существенно влияет на эффективность преобразования солнечной энергии в тепловую, поэтому при выборе места установки солнечного коллектора нужно учитывать не только угол падения солнечного излучения, но и розу ветров.Стохастичность ветрового потенциала и солнечной инсоляции могут быть учтены при проектировании конструкции и монтаже СК на конкретном объекте. Приведенные результаты исследований позволяют утверждать о повышении КПД на 8-12% при выполнении дополнительных мероприятий по ветровой защите плоских коллекторов.
Международный издательский дом научной периодики "Спейс
Работа поддерживалась и была профинансирована за счет средств программы повышения конкурентоспособности «5-100» через научную лабораторию «Евроазиатский центр возобновляемой энергетики и энергосбережения» Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н.Ельцина
2021-03-25
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
application/pdf
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1984
10.15518/isjaee.2020.11.003
Alternative Energy and Ecology (ISJAEE); № 31-33 (2020); 34-41
Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE); № 31-33 (2020); 34-41
1608-8298
rus
https://www.isjaee.com/jour/article/view/1984/1664
Renewables 2020 Global Status Report. A Comprehensive Annual Overview of the State of Renewable Energy, 2020 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ren21.net/wpcontent/uploads/2019/05/gsr_2020_full_report_en.pdf . - (Дата обращения: 13.10.2020).
Hossain M. S. Review on Solar Water Heater Collector and Thermal Energy Performance of Circulating Pipe / M. S. Hossain [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2011. - #8. - P. 3801-3812.
Харченко, Н. В. Индивидуальные солнечные установки / Н. В. Харченко. - М.: Изд-во Энергоиздат, 1991. - 27 с.
Thabet S. Computational Fluid Dynamics: Science of the Future / S. Thabet, T. H. Thabet // International Journal of Research and Engineering. - 2018. - № 5. - P. 430-433.
Шумков Д. Е. Моделирование теплогидравлических процессов в змеевиковом теплообменнике для определения эффективности теплообмена / Д. Е. Шумков [и др.] // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Данилова Н. И. (19452015) - Даниловских чтений (Екатеринбург, 11-15 декабря 2017 г.). — Екатеринбург: УрФУ, 2017. — С. 990-993.
Костарев В. С. Теплогидравлическое моделирование облучательных устройств для наработки изотопов / В. С. Костарев [и др.] // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Данилова Н. И. (1945-2015) -Даниловских чтений (Екатеринбург, 09-13 декабря 2019 г.). — Екатеринбург: УрФУ, 2019. — С. 737740.
Kostarev V. S. Simulation of Passive Removal of Residual Heat from Radioactive Wastes Subject to Weather Conditions / V. S. Kostarev, V. A. Klimova, O. L. Tashlykov // AIP Conference Proceedings. - 2019. -V. 2174. - P. 1-7.
Technical Reference. Solidworks Flow Simulation 2020.
В.А.Бутузов, В.В.Бутузов. Использование солнечной энергии для производства тепловой энергии. Под общей редакцией д.т.н. П.П.Безруких// Москва, Теплоэнергетик, 2015 г., 292 с.
Велькин В. И., Щелоков Я.М., Щеклеин С.Е.. Возобновляемая энергетика и энергосбережение. Под общей редакцией д.т.н. Велькина В. И. Учебник для ВУЗа. Екатеринбург, УрФУ, 2020 г. 318 с.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
oai:ojs.alternative.elpub.ru:article/732
2016-06-23T13:22:10Z
jour:
driver