Интегрированные типы производственных зданий на основе использования солнечной энергии для условий Сирии

Введение. Рассматривается актуальная проблема, связанная с развитием промышленного потенциала городов Сирии. С учетом географического размещения страны в условиях жаркого климата предлагается широкое использование воспроизводимых источников солнечной энергии с применением высокоэффективных энергогенерирующих устройств в виде параболических солнечных концентраторов. Изложены результаты исследований по формированию энергоэффективных производственных зданий с интеграцией в их структуре солнечных концентраторов, системно размещаемых в верхнем пространстве зданий над покрытием.

Материалы и методы. Принципиальная возможность использования энергогенерирующих солнечных концентраторов проиллюстрирована на основе вариантного анализа возможных приемов конструктивного размещения и ориентации энергетических модулей для различных типов производственных зданий. Новые решения показаны как для условий конструктивно независимого опирания систем наружных энергетических модулей, так и для условий их частичного или полного опирания на конструкции каркаса производственного здания.

Результаты. Рекомендованные новые решения обеспечивают энергетическую автономность предприятия, возможность гибкого, компактного и независимого размещения энергогенерирующих устройств в условиях существующей производственной застройки, а также при совершенствовании и модернизации производственных зданий.

Выводы. Предлагаемые решения по формированию новых энергоэффективных типов производственных зданий на основе активного использования солнечной энергии рекомендуются к широкому практическому применению, что обеспечит условия устойчивого развития промышленных центров в городах Сирии.

1. Ильвицкая С.В., Поляков И.А. Этапы развития архитектуры и природы как единой системы // Естественные и технические науки. 2014. № 11–12 (78). С. 443–444. EDN TJVVUJ.

2. Корниенко С.В. Энергоэффективное производственное здание. Какое оно? // Энергосбережение. 2019. № 2. С. 38–41. EDN YZSKMX.

3. Фисенко А.А., Бассе М.Е. Энергоэффективность промышленной архитектуры: Современная теория и практика // Архитектура и современные информационные технологии. 2013. № 2 (23). С. 13. EDN QAOVCV.

4. Баринова В.А., Ланьшина Т.А. Особенности развития возобновляемых источников энергии в России и в мире // Российское предпринимательство. 2016. Т. 17. № 2. С. 259–270. DOI: 10.18334/rp.17.2.2214. EDN VOCHOB.

5. Бутко В.Н., Украинец М.С. Состояние и мировые перспективы развития солнечной электроэнергетики // Вестник науки Костанайского социально-технического университета имени академика З. Алдамжар. 2012. № 3. С. 49–57.

6. هيئة التخطيط والتعاون الدولي، الاستعراض الوطني الطوعي الأول عن أهداف التنمية المستدامة، الجمهورية العربية السورية: رئاسة مجلس الوزراء [Орган планирования и международного сотрудничества // Первый национальный добровольный обзор по це-лям устойчивого развития. Сирийская Арабская Республика : Администрация Совета Министров, 2020. 85 с.]. URL: file:///D:/PHD/مراجع/_2020_Syria_Report_Arabic.pdf

7. Li G., Xuan Q., Akram M.W., Akhlaghi Y.G., Liu H., Shittu S. Building integrated solar concentrating systems : а review // Applied Energy. 2020. Vol. 260. P. 114288. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.114288

8. Good C., Chen J., Dai Y., Hestnes A.G. Hybrid photovoltaic-thermal systems in buildings : a review // Energy Procedia. 2015. Vol. 70. Pp. 683–690. DOI: 10.1016/j.egypro.2015.02.176

9. Николаева И.О. Особенности интеграции фотоэлектрических установок в архитектуру зданий (на примере научно-производственных комплексов) // Архитектура и современные информационные технологии. 2023. № 2 (63). С. 115–129. DOI: 10.24412/1998-4839-2023-2-115-129. EDN VZDYPK.

10. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Л. : Наука : Ленингр. отд-ние, 1989. 308 с.

11. Cappelletti A., Nelli L.C., Reatti A. Integration and architectural issues of a photovoltaic/thermal linear solar concentrator // Solar Energy. 2018. Vol. 169. Pp. 362–373. DOI: 10.1016/j.solener.2018.05.013

12. Cappelletti A., Catelani M., Ciani L., Kazimierczuk M.K., Reatti A. Practical issues and characterization of a photovoltaic/thermal linear focus 20X solar concentrator // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2016. Pp. 2464–2475. DOI: 10.1109/TIM.2016.2588638

13. Подковальников С.В., Поломошина М.А. Интеграция возобновляемых источников энергии в систему электроснабжения промышленного предприятия // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 11 (142). С. 182–198. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-11-182-198. EDN YPWUJF.

14. Поляков И.А., Ильвицкая С.В. Использование средств альтернативной энергетики при формировании художественного образа в архитектуре // Архитектура и современные информационные технологии. 2017. № 1 (38). С. 160–173. EDN YGIKZV.

15. Семикин П.П. Принципы формирования архитектуры высотных зданий с возобновляемыми источниками энергии : дис. … канд. арх. М., 2014. С. 40–41. EDN FPOSSO.

16. Чесноков С.А., Чесноков А.Г., Прилипко С.Г. Использование тонкопленочных солнечных модулей в архитектуре // ОАО «ГИС». 2014.

17. Бузало Н.А., Пономарев Р.Р. Типовые решения производственных зданий с металлическим каркасом, построенных в советский период // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений : мат. 18-й Междунар. науч.-практ. конф. 2019. С. 9–14. EDN TOUCPZ.

18. Финогенов А.И. Интегрированные типы промышленных зданий с использованием ветроэнергетических установок // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 2. С. 36–42. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.02.36-42. EDN CSLLNW.

19. Androutsopoulos A., Drosou V., Christodoulaki R., Rovira A.J., Enríquez J., Abbas R. et al. Energy saving in industrial buildings using advanced concentrated solar thermal systems // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science. 2023. Vol. 1196. Issue 1. P. 012024. DOI: 10.1088/1755-1315/1196/1/012024

20. Parthiv K., Turchi C. Initial Investigation into the Potential of CSP Industrial Process Heat for the Southwest United States. National Renewable Energy Laboratory, 2015.

21. Дятков С.В., Михеев А.П. Архитектура промышленных зданий. М. : Изд-во АСВ, 2008. 550 с.