ЛОКАЛЬНАЯ ФРАКТАЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ТЕПЛОВАЯ СТАНЦИЯ

В данной работе предлагается новый тип фрактальной солнечной тепловой станции (ФСТС), основанной на использовании фрактального солнечного коллектора с модульной архитектурой. Разрабатываемая ФСТС ориентирована на обеспечение локальных потребителей тепловой энергией в автономных и удалённых районах, а также для объектов с ограниченной площадью размещения. Особенностью конструкции является применение фрактальных абсорберов, конфигурация которых позволяет не только эффективно поглощать прямую солнечную радиацию, но и использовать отражённые солнечные лучи для дополнительной выработки электрической энергии. Для этого на тыльной стороне абсорберов размещаются фотоэлектрические элементы, преобразующие отражённое излучение в электричество.
Отмечается, что комбинированное использование фрактального коллектора для одновременной генерации тепловой и электрической энергии повышает общую эффективность использования солнечной инсоляции и способствует увеличению энергетической плотности установки. В статье проводится оценка коэффициента полезного действия ФСТС, рассматриваются энергетические потери, особенности теплового баланса и факторы, влияющие на эффективность преобразования энергии. Дополнительно перечисляются ключевые преимущества предлагаемой конструкции, такие как гибкость в установке, повышенная надежность и возможность масштабирования, а также указываются потенциальные недостатки, связанные с конструктивной сложностью и необходимостью точного расчёта геометрии фрактальных элементов.

1. Калинин В.Н. Солнечные тепловые электростанции: теория и практика / В.Н. Калинин, С.А. Иванов – М.: Энергоатомиздат, 2018. – 320 с.

2. Мартынов А.П. Фрактальные структуры в солнечных коллекторах и их эффективность / А.П. Мартынов, И.В. Петров // Вестник альтернативной энергетики. – 2020. – № 4. – С. 45-53.

3. Duffie J.A. Solar Engineering of Thermal Processes / J.A. Duffie, W.A. Beckman – 4th ed. – Hoboken: Wiley, 2013. – 980 p.

4. Zhang L. Hybrid PV/T solar collectors: Performance analysis and design optimization / L. Zhang, Q. Li, X. Wang // Renewable Energy. – 2019. – Vol. 133. – P. 1200-1215.

5. Ткачёв А.А. Солнечные гибридные энергетические системы: тепловые и электрические аспекты / А.А. Ткачев // Энергетическая эффективность. – 2021. – Т. 12, № 2. – С. 15-28.

6. Soteris A. Kalogirou. Solar Energy Engineering: Processes and Systems / A. Soteris – 2nd ed. – Academic Press, 2014. – 752 p.

7. Меирбекова О.Д. К вопросу создания гибридных энергетических систем / О.Д. Меирбекова, Н.Т. Рустамов // Проблемы информатики и энергетики, Ташкент, 2022. – № 3. – С. 83.-90.

8. An Improved Hybrid Wind Power Plant for Small Power Generation / N. Rustamov et al // International journal of renewable energy research. – 2023. – Vol.13, № 2. – Р. 629-635.

9. Thermal and energy characteristics of a cogenerative fractal solar collector / N.Т. Rustamov et al European Journal of Technical and Natural Sciences. – 2024. – № 1. – Р. 3-10.

10. Energetic optimization of a solar photovoltaic thermal (PV/T) air collector / F. Sarhaddi et al // Int. Jour. Energy Res. – 2010. – P. 343-34.

11. Performance evaluation of solar photovoltic/thermal systems / B.J. Huang et al // Solar Energy. – 2001. – V. 70. – P. 443-448.

12. Duffie J.A. Solar Engineering of Thermal Processes / J.A. Duffie, W.A. Beckman. – 4th ed. – Hoboken: Wiley, 2013. – 980 p.