Перечень условных обозначений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Раздел 1. Анализ систем построения комплексного энергоснабжения на
основе возобновляемых источников энергии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
1.1 Автономные системы электроснабжения на основе
возобновляемых источников электроэнергии (гибридные системы)
17
1.2 Гибридные системы электроснабжения с дублирующими дизельными электростанциями. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3 Гибридные системы электроснабжения с совместной ветро-
солнечно-дизельной генерацией. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
1.4 Системы теплоснабжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.1 Потенциал использования солнечного излучения для
теплоснабжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
1.4.2 Основные характеристики солнечного коллектора. . . . . . . . . . . 36
1.4.3 Основные различия в режимах работы солнечной коллекторной системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
1.4.4 Системы с солнечными коллекторами и тепловым насосом . . . 40
1.5 Выводы по разделу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Раздел 2. Оценка потенциала солнечной и ветровой энергии для условий
Центральной Украины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.1 Солнечное излучение и ветровой потенциал как источник энергии 44
2.1.2 Потенциал солнечной энергии в Украине. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.1.3 Ветер как энергетический ресурс. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.1.4 Потенциал ветровой энергии в Украине. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.2 Метеорологические и климатические условия Кировоградской и
Полтавской областей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
2.2.1 Метеорологические и климатические условия Кировоградской области. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
2.2.2 Метеорологические и климатические условия Полтавской
области. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
2.3 Оценка солнечной инсоляции для условий Полтавской и
Кировоградской областей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
2.4 Оценка потенциала ветровой энергии для Полтавской и
Кировоградской областей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
2.5 Выводы по разделу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Раздел 3. Расчет гибридной автономной системы энергообеспечения
коттеджа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1 Оценка энергетических потребностей объекта энергоснабжения . . 78
3.2 Расчет фотогальванической системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.2.1 Определение количества солнечных панелей. . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.3 Расчет горячего водоснабжения от солнечных коллекторов с
поддержкой отопления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
104
3.3.1. Выбор типа солнечного коллектора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.3.2. Определение необходимого солнечного коллектора. . . . . . . . . . 106
3.3.3. Расчет нагрузки горячего водоснабжения и отопления. . . . . . . 109
3.3.4 Выбор накопительного бака. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.3.5 Выбор дополнительного источника нагрева. . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.3.6 Расчет расширительного бака. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.3.7 Выбор контроллера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.3.8 Выбор насосной станции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.3.9 Проверка правильности выбора площади солнечного коллектора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.4 Выбор ветроустановки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.5 Выбор ДГУ, инвертора и разработка системы электроснабжения . . 125
3.5.1 Выбор дизель-генераторной установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
3.5.2 Выбор инвертора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
3.5.3 Обоснование схемы автономного электроснабжения. . . . . . . . . 128
3.6 Выводы по разделу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Раздел 4 Технико-экономическое обоснование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.1 Расчет капитальных затрат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.2 Расчет эксплуатационных затрат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.2.1 Расчет амортизационных отчислений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.2.2 Определение годовых затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.2.3 Расчет стоимости потребленной электрической и тепловой энергии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.3 Определение и анализ показателей экономической эффективности 141
4.4 Выводы по разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Выводы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Перечень использованной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Долгие годы газ и электричество считались самыми выгодными источниками для отопления помещений и обогрева воды. Относительно низкие тарифы, простота и безопасность при обслуживании газовых и электрических котлов, отсутствие нагрузки электросети. Эти факторы определяли выбор в пользу данных видов энергообеспечения. Из-за огромного роста тарифов на газ и электричество такие виды энергообеспечения становятся не просто невыгодными, но даже неподъемными для семейных бюджетов. Особенно в помещениях большой площадью. То же касается и объектов, удаленных на большое расстояние от централизованных систем энергоснабжения.
По существующим оценкам, технический ресурс возобновляемых источников энергии (преобладающую долю в котором имеет потенциал использования энергии солнца и энергии ветра) очень большой. Экономический потенциал ВИЭ зависит от существующих экономических условий, стоимости, наличия и качества запасов ископаемых топливно-энергетических ресурсов. Указанный потенциал меняется во времени. Возобновляемая энергетика способна внести значительный вклад в решение важнейшей проблемы энергообеспечения децентрализованных районов.
Наиболее перспективным вариантом построения автономных энергетических комплексов для таких объектов представляется интеграция дизельной системы с системами электроснабжения от солнечных и ветровых станций.

1. Соломин Е.В. Методология разработки и создания вертикально-осевых ветроэнергетических установок: монография. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.
2. Система горячего водоснабжения. Режим доступа: http://solar-tech.com.ua/our-objects/sistema-goryachego-vodosnabzheniya-i-otopleniya-rudiki.html
3. Автономное электроснабжение. Режим доступа: http://greensystem.com.ua/index.php/avtonomelectrosnab-menu
4. Гибридные системы для энергоснабжения дома. Режим доступа: https://alterair.ua/articles/gibridnyie-sistemyi-dlya-doma/
5. Автономное гибридное отопление. Режим доступа: http://snt.biz.ua/solutions/avtonomnoe-gibridnoe-otoplenie/
6. Щур І. З. Техніко-економічне обгрунтування параметрів гібридної вітро- сонячної системи для електропостачання окремого об’єкта [Текст] / І. З. Щур, В. І. Климко // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. – 2014. – Вип. 2. – С. 92–100.
7. Кушнир Т.А. Экологические проблемы развития солнечной энергетики / Т.А. Кушнир, Ф.П. Шкрабец // Матеріали V Всеукраїнської науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених «Молодь: наука та інновації» (ДВНЗ «НГУ», 28-29 грудня 2017 р.) / М-во освіти і науки України; Нац. гірн. ун-т. – Д., 2017. – Ч. 11. С. 26-27.
8. Сысоев В.В. Автономная система электроснабжения. Режим доступа: http://www.ntpo.com/investicii-v-innovacii/alternativnye-inetradicionnye -istochniki-jenergii/39085–avtonomnaya–sistema еlektrosnabzheniya.html
9. Автономные гибридные системы электроснабжения с использование энергии Солнца. Режим доступа: http://www.solarbat.info/ drugoe/avtonomnie-gibridnie
10. Системы электроснабжения с ветровыми и солнечными электростанциями: учебное пособие/ Б.В. Лукутин, И.О. Муравлев, И.А. Плотников – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. – 128 с.
11. Хилько В. А. Некоторые показатели эксплуатации ветро-дизельной электростанции// Альтернативная энергетика и экология. 2012. Вып., 07. С. 133-136.
12. Николаев В.Г. Методология ресурсного и технико-экономического обоснования использования ветроэнергетических установок / Диссертация. Москва: ВИЭСХ, 2012.
13. Попель О.С. Возобновляемые источники энергии: роль и место в современной и перспективной энергетике // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2008. T. LII, № 6. С. 95-106.
14. Тарасенко А.Б., Киселева С.В. О выборе оптимального состава гибридной энергетической установки для изолированного поселка // Альтернативная энергетика и экология. 2012. Вып., 02. С. 177-182.
15. Viеssmann. Руководство по проектированию систем солнечного теплоснабжения. – К. «Злато-Граф», 2010. 195 с.
16. Солнечный коллектор своими руками. Режим доступа: http://house4u.com.ua/articles/solar_collector_2_0/part5.php
17. Солнечная теплотехника: Документация для проектирования. Режим доступа: https://www.bosch-climate.ru/files/201212111400560. solar%20planning%20.pdf
18. Мазурова О.К. Автономное теплоснабжение: Учебное пособие / О.К. Мазурова, Н.В. Кузнецов, А.Н. Бутенко – Ростов-на-Дону: Рост. гос. строит. ун-т, 2011. – 150 с.
19. Mints, P. PV – the story so far how it is there PV industry progression in it’s a bid to be considered mainstream/P. Mints// Refocus. – 2006.- Vol. 7, №6.-Р. 34-36.
20. Колтун, М.М. Оптика и метрология солнечных элементов/ М.М. Колтун. – М.: Наука, 1984. – 280 с.
21. Тарнижевский, Б.В. Определение показателей работы солнечных установок в зависимости от характера радиационного режима/ Б.В. Тарнижевский// Теплоэнергетика. – 1960. Вып. 2. – С. 18-26.
22. Brandhorst, H.M. Terrestrial solar cell calibration and measurements procedures/H.M. Brandhorst//Proceedings of the Inte. Photovoltaic Solar Energy Conf., Luxembourg, 26-29 May 1977/ Reidel Publ. Co: Dordrecht-Boston,1978.-P.745-753.
23. Terrestrial Photovoltaic Measurement Procedures, Technical Memorandum 73702, NASA, Cleveland, Ohio,1977. 2. Sims, R.E.H. Renewable energy: a response to climate change/R.E.H. Sims// Solar Energy. – 2004.- Vol. 76. -P. 9-17.
24. Гременок, В.Ф. Солнечные элементы на основе полупроводниковых материалов/В.Ф. Гременок, М.С. Тиванов, В.Б. Залесский.- Минск: Изд. центр БГУ, 2007.- 222с.
25. Петренко Ю.Н., Трещ А.М. Использование солнечной энергии для питания бытовых потребителей// Энергетика. 2013. Вып., 1. С. 40-46.
26. NASA. Surface meteorology and Solar Energy. Режим доступа: https://eosweb.larc.nasa.gov/cgibin/sse/global.cgi?email=skip@larc.nasa.gov
27. Потенциал солнечной энергии в Украине. Режим доступа: https://okna.ua/library/art-potencial_solnechnoj_energii_v_ukraine-s-2
28. Ветровой кадастр Украины. Режим доступа: http://teplonasos.ua/raznoe/drugie-istochniki-energii/veter/
29. Климат Центральной Украины. Режим доступа: http://geo.pnpu.edu.ua/climate.php
30. Повторяемость скоростей ветра Режим доступа: https://world-weather.ru/
31. Климат. Архив погоды. Режим доступа: https://ru.climate-data.org/location/25815/
32. Погода в Украине. Режим доступа: http://rp5.ua/%D0%9F%D0% BE%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B0_%D0%B2_%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%97%D0%BD%D1%96
33. ARCHON проекты коттеджей. Проекты средних домов. Режим доступа: http://www.archon.com.ua/proekt-doma/m46ea62cbc1b62,villa-viktoriia,cat,2,srednije-doma
34. Шкрабец Ф.П. Основы электроснабжения [Текст] / Шкрабец Ф.П – Д: Национальный горный университет, 2012 – 465 с.
35. ECO-TECH Ukraine. Рейтенги производителей фотоэлектрических модулей. Режим доступа: https://eco-tech.com.ua/a265635-kak-vybrat-solnechnuyu.html
36. Solar-Tech. Солнечные батареи. Режим доступа: http://solar-tech.com.ua/solar-electricity/solar-panels/
37. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.:Стройиздат, 1991 – 72 с.
38. Экономный дом. Солнечные коллекторы Altek. Режим доступа: https://ekonomniy-dom.com/g6704866-solnechnyj-kollektory-altek
39. Розрахунок та вибір обладнання для системи гарячого водопостачання з сонячним колектором [Текст] : метод. рек. до викон. розрахунк. роботи з курсу “Нетрадиційні та поновлювані джерела енергії” для студен. спец. “Енергетичний менеджмент” та “Екологія та охорона навколишнього середовища” / Уклад.: В. В. Дубровська, В. І. щкляр, Ю. В. Лохманець. – К.: НТУУ “КПІ”, 2011. – 52 с.
40. Solar-Tech. Баки накопительные. Режим доступа: http://solar-tech.com.ua/solar-power-system/storage-tanks/boiler-kosvennogo-nageva-euroterm-vta-1-solar–400l-.html
41. Тепло Хата. Водоснабжение и нагрев воды. Режим доступа: https://teploxata.com.ua/pelletnyj-kotel-kostrzewa-pellets-fuzzy-logic-2-50-kvt-/
42. UniDim. AQUASYSTEM. Режим доступа: https://unidim.com.ua/aquasystem
43. in∙green. Термостаты, терморегуляторы. Режим доступа: https://ingreen.
com.ua/rucelf/rucelf-sr-868-c8q
44. Bosch Термотехника. Оборудование. Режим доступа:
https://www.bosch-climate.ru/bosch-products/solar-energy/pumpstation/ags20-
2.html
45. СвітВітру. Ветрогенераторы. Режим доступа:
http://mirvetra.com.ua/vetrogenerator_6_7.html
46. ТермоТехнологии. Интернет-магазин. Ветрогенераторы. Режим
доступа: http://termoteh.at.ua/shop/474/desc/vetrogenerator-5000w
47. НВПП «ЕКО-СТ». Ветрогенераторы Euro Wind. Режим доступа:
http://ecost.lviv.ua/ru/euro_wind.html
48. Дзензерский В. А. Ветроустановки малой мощности / В. А.
Дзензерский, С. В. Тарасов, И. Ю. Костюков. – К.: Наук. думка, 2011. – 592 с.
49. Kentav. Генераторы. Режим доступа:
http://kentavr.ua/catalog/item/kdg-283ek/
50. SYENERGY. Автономные системы. Режим доступа:
http://syenergy.com.ua/14-schneider-electric-conext-xw-8548-e.html
51. ЭкоДом. Альтернативная энергетика. Режим доступа:
http://eko.house/

Заказать похожую работу

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?

Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

Понравилась эта работа?

Хочешь уникальную работу?

Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все

Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.

#Кандидатские #Магистерские

213 Выполненных работ

Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все

Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.

#Кандидатские #Магистерские

56 Выполненных работ

Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все

#Кандидатские #Магистерские

37 Выполненных работ

Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все

Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.

#Кандидатские #Магистерские

1486 Выполненных работ

Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все

Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой

#Кандидатские #Магистерские

33 Выполненных работы

Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все

#Кандидатские #Магистерские

566 Выполненных работ

Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все

#Кандидатские #Магистерские

551 Выполненная работа

Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все

Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ

#Кандидатские #Магистерские

117 Выполненных работ

Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все

Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.

#Кандидатские #Магистерские

692 Выполненных работы