НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
Енергоощадність
ГЕЛІОЕНЕРГЕТИКА
М
БЗ № 12-2007/614
етодика визначання ресурсівКиїв
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
200
9ПЕРЕДМОВА
РОЗРОБЛЕНО: Інститут відновлюваної енергетики Національної академії наук України
РОЗРОБНИКИ: С. Кудря, д-р техн, наук; Л. Півень, канд. техн, наук; І. Пуховий, канд. техн, наук; Л. Шинкаренко
ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 4 грудня 2007 р. № 341 з 2009-01-01
УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Право власності на цей документ належить державі.
Відтворювати, тиражувати і розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України
Держспоживстандарт України, 2009
ЗМІСТ
с.
Сфера застосування 1
Нормативні посилання 1
Терміни та визначення понять 1
Познаки та скорочення З
Загальні положення 4
Складники геліоенергетичного ресурсу 4
Регіональний поділ території України 4
Геліоенергетичні ресурси в гірській місцевості 5
Методика визначання геліоенергетичного ресурсу на рівнинній місцевості 5
Визначання складників геліоенергетичного ресурсу 5
Невизначеність оцінювання геліоенергетичного ресурсу 5
Методика визначання геліоенергетичного ресурсу в гірській місцевості 5
Особливості визначання геліоенергетичного ресурсу в гірській місцевості 5
Методика експериментального визначання геліоенергетичного ресурсу 5
Додаток А Приклади визначання геліоенергетичного ресурсу та застосування його в розрахунках енергії, що надходить до ГеліоЕУ 6
Додаток Б Бібліографія 9ДСТУ 4885:2007
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ЕНЕРГООЩАДНІСТЬ
ГЕЛІОЕНЕРГЕТИКА
Методика визначання ресурсів
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКА
Методика определения ресурсов
ENERGY SAVING
SOLAR ENERGY
Resource assessment methods
Чинний від 2009-01-01
СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
Цей стандарт поширюється на геліоенергетичні установки будь-якого типу та потужності.
Цей стандарт установлює методику визначання геліоенергетичного ресурсу на рівнинній та в гірській місцевості.
Цей стандарт рекомендовано застосовувати під час проектно-пошукових робіт, передпроектних досліджень для будівництва геліоенергетичних установок або комплексів, що їх використовуватимуть, для техніко-економічного обґрунтований використання геліоенергетичних установок на певній місцевості.
НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
У цьому стандарті є посилки на такі стандарти:
ДСТУ 2275-93 Енергозбереження. Нетрадиційні та поновлювані джерела енергії. Терміни та визначення
ДСТУ EN 12975-1-2001 Системи теплові сонячні та їхні компоненти. Колектори сонячні. Частина 1. Загальні технічні вимоги (EN 12975-1:2000, IDT).
ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ
Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять.
альбедо
Відношення відбитої сонячної радіації до сумарної сонячної радіації в заданій місцевості
плинне альбедо
Відношення плинної відбитої сонячної радіації до плинної сумарної сонячної радіації в заданій місцевості
площа активної поверхні
Площа поверхні, через яку проходить сонячне випромінення, яке використовують в ГеліоЕУ для перетворення в інший вид енергії
геліоенергетичний ресурс
Кількість сонячної енергії, яка надходить за певний період часу (місяць, рік) до 1 м2 певної поверхні в заданій місцевості, обчислена на підставі статистичного обробляння даних з багаторічною тривалістю спостерігання безпосередньо в цій місцевості, або розрахована на підставі таких спостережень іншої місцевості, і подана своїми складниками, до яких належать річний хід прямої сонячної радіації на перпендикулярну до променя поверхню, прямої сонячної радіації на горизонтальну поверхню, розсіяної сонячної радіації, альбедо
рівнинна місцевість
Місцевість, яка має перепад висоти на відстані 1 км не більший ніж 200 м
гірська місцевість
Місцевість, яка має перепад висоти на відстані 1 км понад 200 м
метеостанція-аналог
Метеостанція, метеорологічні дані якої про геліоенергетичні ресурси місця її розташування використовують для визначення геліоенергетичного ресурсу в місцевості певного регіону
опорна метеостанція
Метеостанція, установлена в місці можливого розташування ГеліоЕУ для проведення актинометричної розвідки
період спостерігання (геліоенергетика)
Проміжок часу, що охоплює місяці й роки, протягом якого виконують неперервне спостерігання за сонячною радіацією в певній місцевості в режимі, прийнятому Держкомгідрометом [1]
багаторічний період спостерігання
Період спостерігання за сонячною радіацією, що становить не менше ніж 10 років
сонячна радіація (місячна, річна)
Усереднена за багаторічний період спостерігання кількість сонячної енергії, що надходить до 1 м2 поверхні в заданій місцевості за певний період (місяць, рік)
плинна сонячна радіація
Виміряна за визначений період спостерігання (проміжок між певними датами) кількість сонячної енергії, що надходить до 1 м2 поверхні в заданій місцевості
складники плинної сонячної радіації
Набір даних про плинну сонячну радіацію, що містить плинну пряму сонячну радіацію на перпендикулярну до променя поверхню, плинну пряму сонячну радіацію на горизонтальну поверхню, плинну розсіяну сонячну радіацію, плинне альбедо
відбита сонячна радіація (місячна, річна)
Усереднена за багаторічний період спостерігання кількість сонячної енергії, що віддзеркалює від 1 м2 освітленої Сонцем горизонтальної поверхні заданої місцевості за певний період (місяць, рік)
плинна відбита сонячна радіація (місячна, річна)
Виміряна за певний період спостерігання (проміжок між певними датами) кількість сонячної енергії, що віддзеркалює від 1 м2 освітленої Сонцем горизонтальної поверхні заданої місцевості за певний період (місяць, рік)
пряма сонячна радіація
Усереднена за багаторічний період спостерігання в заданій місцевості кількість енергії сонячного випромінення, що надходить до 1 м2 поверхні певної орієнтації (перпендикулярної до променя або горизонтальної), промені якого мають єдиний напрямок від Сонця
плинна пряма сонячна радіація
Виміряна за певний період спостерігання (проміжок між певними датами) в заданій місцевості кількість енергії сонячного випромінення, що надходить до 1 м2 поверхні певної орієнтації (перпендикулярної до променя або горизонтальної), промені якого мають єдиний напрямок від Сонцярозсіяна сонячна радіація (місячна, річна)
Усереднена за багаторічний період спостерігання кількість сонячної енергії, що надходить до 1 м2 горизонтальної поверхні заданої місцевості завдяки освітленості атмосфери за певний період (місяць, рік)
плинна розсіяна сонячна радіація (місячна, річна)
Виміряна за певний період спостерігання (проміжок між певними датами) кількість сонячної енергії, що надходить до 1 м2 горизонтальної поверхні заданої місцевості завдяки освітленості атмосфери за певний період (місяць, рік)
сумарна сонячна радіація
Сума прямої та розсіяної сонячної радіації
плинна сумарна сонячна радіація
Сума плинної прямої та плинної розсіяної сонячної радіації
середній день місяця
День, що припадає на 15-е число для лютого та місяців, що мають ЗО днів, і на 16-е число — для решти місяців
геліоенергетична установка; ГеліоЕУ
Енергетична установка, що перетворює енергію сонячного випромінення в інші види енергії, наприклад, у теплову чи електричну
підстилальна поверхня
Верхній шар земної поверхні на певній місцевості разом з рослинністю, який впливає на перебіг геофізичних процесів (нагрівання земної поверхні, швидкість вітру, випаровування тощо)
річний хід сонячної радіації
Усереднений за багаторічний період спостерігання розподіл сонячної радіації за кожний місяць протягом року.
Решту термінів використано відповідно до ДСТУ 2275.
ПОЗНАКИ ТА СКОРОЧЕННЯ
У цьому стандарті прийнято такі познаки:
А — альбедо, %;
А — плинне альбедо, %;
D — розсіяна сонячна радіація, МДж/м2;
Ем — кількість сонячної енергії, що надходить до ГеліоЕУ за певний місяць т, кВт • год/м2;
Ер — кількість сонячної енергії, що надходить до ГеліоЕУ за рік, кВт • год/м2;
F — площа активної поверхні, м2;
Н — пряма сонячна радіація на перпендикулярну до променя поверхню, МДж/м2;
Н — плинна пряма сонячна радіація, МДж/м2;
Нм — місячна пряма сонячна радіація на перпендикулярну до променя поверхню, МДж/м2;
Нр — річна пряма сонячна радіація на перпендикулярну до променя поверхню, МДж/м2;
Кп — коефіцієнт перерахунку, який є відношенням сонячної радіації, що надходить до похилої активної поверхні ГеліоЕУ, до сумарної сонячної радіації, МДж/м2;
Кн, м — коефіцієнт перерахунку прямої сонячної радіації на активну похилу поверхню ГеліоЕУ для заданого місяця т;
Р — рівень довіри в разі оцінювання розширеної невизначеності під час вимірювання, згідно з Рекомендаціями Міжнародної організації зі стандартизації [2];
Q — сумарна сонячна радіація, МДж/м2;
q — плинна сумарна сонячна радіація, МДж/м2;
R — відбита сонячна радіація, МДж/м2;
Ха — складник геліоенергетичного ресурсу метеостанції-аналога, крім альбедо;
Ха — складник плинної сонячної радіації метеостанції-аналога, крім альбедо;
Хо — складник геліоенергетичного ресурсу опорної метеостанції, крім альбедо;
Хо — складник плинної сонячної радіації опорної метеостанції, крім альбедо;У цьому стандарті прийнято таке скорочення:
ГеліоЕУ — геліоенергетична установка.
ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Складники геліоенергетичного ресурсу
Виробіток енергії ГеліоЕУ з концентратором визначають за річним ходом прямої сонячної радіації на перпендикулярну до променя поверхню за середніх погодних умов.
Виробіток енергії ГеліоЕУ без концентратора визначають за річним ходом прямої та розсіяної сонячної радіації на горизонтальну поверхню, а також альбедо для неї за середніх погодних умов.
У загальному випадку складниками геліоенергетичного ресурсу для певної місцевості розташування ГеліоЕУ мають бути:
річний хід прямої сонячної радіації на перпендикулярну до променя поверхню;
річний хід прямої сонячної радіації на горизонтальну поверхню;
річний хід розсіяної сонячної радіації;
річний хід альбедо.
Усі перелічені складники визначають за середніх погодних умов.
Допускають використовувати як скорочений набір складників геліоенергетичного ресурсу: річну пряму сонячну радіацію на перпендикулярну до променя поверхню, річну пряму сонячну радіацію на горизонтальну поверхню, річну розсіяну сонячну радіації, річне альбедо.
Допускають для загального оцінювання геліоенергетичного ресурсу використовувати річну сумарну сонячну радіацію на горизонтальну поверхню.
Усі складники геліоенергетичного ресурсу для місць розташування метеостанції отримують з Довідника [3].
Невизначеність оцінки будь-якого складника геліоенергетичного ресурсу подають відповідно до рекомендацій міжнародної організації зі стандартизації [2].
Регіональний поділ території України
За особливостями річного ходу сонячної радіації територію України поділяють на 11 регіонів. Для кожного регіону зазначають метеостанцію-аналог, актинометричні дані якої слугують основою для визначення геліоенергетичного кадастру будь-якої місцевості всередині регіону. Перелік та місце розташування метеостанцій-аналогів регіонів наведено в Таблиці 1.