<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">38757</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.34031/2071-7318-2020-5-9-30-36</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Construction and architecture</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">REFINING THE SOLAR CLIMATE OF KRASNODAR FOR THE EFFECTIVE WORK OF SOLAR PANELS IN RESIDENTIAL BUILDINGS. RESEARCH RESULTS  FOR 2014-2020</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>УТОЧНЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО КЛИМАТА Г. КРАСНОДАРА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗА 2014–2020 ГОДЫ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гражданкин</surname>
       <given-names>А. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Grazhdankin</surname>
       <given-names>A. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>grazhdankin.aa@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Иванченко</surname>
       <given-names>В. Т.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ivanchenko</surname>
       <given-names>V. T.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Кубанский государственный технологический университет</institution>
     <city>Краснодар</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Кубанский государственный технологический университет</institution>
     <city>Краснодар</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Кубанский государственный технологический университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Kuban State University of Technology</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>5</volume>
   <issue>9</issue>
   <fpage>30</fpage>
   <lpage>36</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/38757/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/38757/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Статья является продолжением статьи под названием «Уточнение солнечного климата г. Краснодара для эффективной работы солнечных батарей в жилых зданиях», опубликованной в Вестнике БГТУ им. В.Г. Шухова в 2017 году. В настоящее время подавляющее большинство стационарных метеостанций, расположены на достаточно большом расстоянии от зоны, в которой необходимо оценить потенциал возобновляемых энергоресурсов. В статье публикуются результаты натурных исследований солнечного климата г. Краснодара, проведенные с 2014 по 2020 годы. Приводится сравнение результатов исследования с нормативной документацией и климатическим справочником. Применение солнечных батарей является одним из важных факторов по уменьшению вредных выбросов в атмосферу. Для правильного подбора количества солнечных панелей необходимо как можно точнее знать количество солнечной энергии, которое будет попадать на эту панель. Исходя из этой информации можно рассчитать количество энергии, которую будет вырабатывать солнечная энергосистема здания, либо солнечная электростанция. Правильный подбор количества солнечных панелей влияет на качество жизни людей и позволяет полностью покрыть энергопотребление зданий и сооружений, использующих солнечную энергетику в качестве основного источника энергии.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The article is a continuation of the article entitled &quot;Reconciliation of the solar climate of Krasnodar for the effective operation of solar panels in residential buildings&quot; published in the Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov in 2017. At present, the vast majority of stationary weather stations are located at a sufficiently large distance from the zone in which it is necessary to assess the potential of renewable energy resources. The article presents the results of field studies of the solar climate of Krasnodar conducted from 2014 to 2020. The results of the study are compared with normative documentation and a climate guide. The use of solar panels is important factor to reduce harmful emissions into the atmosphere. For the correct selection of the number of solar panels, it is necessary to know the exact amount of solar energy that will fall on this panel. This information allows to calculate the amount of energy that will be generated by the building’s solar energy system or solar power station. The correct selection of the number of solar panels affects the quality of life of people and allows to fully cover the energy consumption of buildings and structures using solar energy as the main source of energy.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>инсоляция</kwd>
    <kwd>система автономного жизнеобеспечения</kwd>
    <kwd>солнечный климат</kwd>
    <kwd>солнечная батарея</kwd>
    <kwd>солнечная радиация</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>insolation</kwd>
    <kwd>autonomous life support system</kwd>
    <kwd>solar climate</kwd>
    <kwd>solar battery</kwd>
    <kwd>solar radiation</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Новые технологий в настоящее время направлены главным образом на понижение негативного воздействия на окружающую среду и переход с невозобновляемых источников энергии на возобновляемые. Наиболее сильное негативное воздействие на окружающую среду оказывает сжигание топлива для отопления зданий и производства электрической энергии. Использование солнечных батарей для получения электрической энергии один факторов, оказывающих большое влияние на снижение вредных выбросов в атмосферу и замедление развития «парникового эффекта».Главный источник энергии на нашей планете – это Солнце. В современном мире солнечной энергии оказывается очень большое внимание, а также изучаются возможности её прямого использования. Ежесекундно солнце выделяет 370·1012 ТДж тепловой энергии. Из всего объема этой энергии до Земли доходит только 1,2·105 ТВт в энергетическом эквиваленте, что при переводе на годовое поступление – 38∙1020 кВт.ч. Это больше в 108 раз, чем производится в мире для потребления [1]. «Солнечная постоянная» – это то количество солнечной энергии, которая проходит в форме излучения за единицу времени через поверхность площадью в 1 м2, перпендикулярно направлению прямой, проходящей через центр Солнца и Земли. Значение этой постоянной при входе в земную атмосферу – 1367 Вт/м2. Количество солнечной энергии, которая попадает на верхнюю границу земной атмосферы в среднем – 341 Вт/м2, а на поверхность Земли попадает 184 Вт/м2 [2]. Длина волн солнечного излучения находится в промежутке между 0,3 и 2,5 мкм. Данный диапазон называется коротковолновым и в него входит видимая часть спектра. [3]Численное измерение солнечной радиации производят по значению её теплового воздействия на окружающую среду (калорий за единицу времени на единицу поверхности). Спектральный состав и интенсивность солнечной радиации изменяется при прохождении через земную атмосферу и зависит от расстояния, которое прошли солнечные лучи. На уровне моря уровень солнечной радиации составляет не более1,5 кал/(см2·мин) и чем выше над ним происходят замеры - тем выше интенсивность потока. Количество времени, на протяжении которого прямая солнечная радиация будет больше, либо равна 0,1 кВт/м2 называется продолжительностью солнечного сияния. Оно измеряется на стационарных метеорологических станциях. Измерение остальных компонентов солнечной радиации производят на специализированные актинометрические станции.В современном мире процент преобразования солнечной энергии в электрическую для большинства солнечных панелей составляет13–18 %. В лабораторных же условиях смогли добиться КПД в 24 % для самых современных образцов [4].Первичную оценку эффективности применения солнечной системы электроснабжения и отопления можно произвести по данным научно-прикладного справочника «Климат России» [5] и СП 131.13330.2018. Данные, полученные из этих источников, позволяют произвести ориентировочную оценку количества солнечной радиации, попадающей на интересующую нас местность. Исходя из этого можно произвести экономический и технический анализ рентабельности и эффективности применения солнечной системы.В настоящее время оценку потенциала солнечных систем производят исходя из данных, которые передают стационарные метеостанции. Очень часто эти метеостанции находятся на удалении от места определения потенциала и не все из них оборудованы датчиками измерения солнечной радиации. Так же измерения на данных метеостанциях производят несколько раз в сутки, что так же влияет на точность получаемой информации [6].Методика проведения исследования. Первичную оценку количества солнечной радиации для города Краснодара, попадающей на горизонтальную поверхность, будем производить по данным, полученным из научно-прикладного справочника «Климат России», для метеостанции 34927 Круглик (таблица 1) и из СП 131.13330.2018 «Строительная климатология» (табл.  2).Для проведения исследования солнечного климата города Краснодара в условиях жилой застройки, при поддержке фирмы ООО «Солнечный центр» в октябре 2014 года в экспериментальном доме [7] на солнечную панель был смонтирован датчик измерения инсоляции и плотности теплового потока Sunny Sensorbox, который производит компания SMA Solar Technology AG. Данный датчик в автоматическом режиме проводит измерения с периодичностью замера 1 раз в час, что составляет 24 замера в сутки. Полученные результаты измерения передаются на сервер компании SMA Solar Technology AG (рис. 1). Для определения количества солнечной энергии, которая попадает на поверхность солнечных батарей, а также условий работы этих батарей и здания в целом, был произведен анализ переданной информации о суммарной солнечной радиации (кВт·ч)/м2, которая была получена с датчика Sunny Sensorbox. Для проведения сравнительного анализа данных, полученных из справочника для метеостанции, данных из СП 131.13330.2018 и реальных условий работы солнечных панелей в городской застройке при загрязнении атмосферы пылью и выхлопными газами (место установки датчика расположено в непосредственной близости одной из самых загруженных транспортных артерий г. Краснодара) используем данные, полученные во время исследований за 2014-2020 годы. Результаты исследования приведены в таблице 3.Результаты исследования. Исходя из полученных результатов можно сделать следующий вывод (таблица 3 и рисунок 2), что количество солнечной радиации, которое попадает на солнечную панель, на 14,3 % ниже, чем указано в научно-прикладном справочнике «Климат России» и на 19,5 % ниже чем мы получаем расчётом согласно СП 131.13330.2018.  Данные результаты объясняются тем, что датчик установлен параллельно поверхности солнечной батареи, т.е. под углом 45 градусов к горизонтальной поверхности и повернут в направлении юга. В нормативных же документах приводится информация о количестве солнечной радиации, попадающей на горизонтальную поверхность. Так же нормативная документация не учитывает загрязнение атмосферы, городской смог и другие факторы, влияющие на поток солнечной радиации.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сафаров М.Г., Раупов Н.М., Рахимов З.С. Применение солнечных электростанций в южных регионах республики Таджикистан // Вестник Бохтарского государственного университета имени Носира Хусрава. Серия естественных наук. 2016. № 2-2(38). С. 66-69.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Safarov M.G., Raupov N.M., Rakhimov Z.S. The use of solar power plants in the southern regions of the Republic of Tajikistan [Primenenie solnechnyh elektrostancij v yuzhnyh regionah respubliki Tadzhikistan]. Bulletin of the Bohtar State University named after Nosir Khusrava. A series of natural sciences. 2016. No. 2-2 (38). Pp. 66-69. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Trenberth K.E., Fasullo J.T., Kiehl J. Earth’s global energy budget // Bulletin of the American Meteorological Society. 2009. Vol. March. Pp. 311-323.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Trenberth K.E., Fasullo J.T., Kiehl J. Earth’s global energy budget. Bulletin of the American Meteorological Society. 2009. Vol. March. Pp. 311-323.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Стадник В.В., Елистратов В.В. Возобновляемые энергетические ресурсы // Труды главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2014. № 574. С. 179-223.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Stadnik V.V., Elistratov V.V. Renewable energy resources [Vozobnovlyaemye energeticheskie resursy]. Proceedings of the main geophysical observatory. A.I. Voeikova. 2014. No. 574. Pp. 179-223. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Авагян С.К. Влияние расположения солнечного диска на эффективность работы солнечной батареи // Наука, техника и образование. 2020. № 3. С. 32-35.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Avagyan S.K. The influence of the location of the solar disk on the efficiency of the solar battery [Vliyanie raspolozheniya solnechnogo diska na effektivnost' raboty solnechnoj batarei]. Science, technology and education. 2020. No. 3. Pp. 32-35. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Научно-прикладной справочник «Климат России» [Электронный ресурс]. URL.: http://aisori.meteo.ru/ClspR/ (дата обращения: 12.07.2020)</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Scientific-applied reference &quot;Climate of Russia&quot; [Nauchno-prikladnoj spravochnik «Klimat Rossii»]. URL.: http://aisori.meteo.ru/ClspR/ (date of treatment: 12.07.2020) (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иванчеко В.Т., Гражданкин А.А. Уточнение солнечного климата г.Краснодара для эффективной работы солнечных батарей в жилых зданиях // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №7. С. 47-51.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivancheko V.T., Grazhdankin A.A. Reconciliation of the solar climate of Krasnodar for effective work of solar batteries in residential buildings [Utochnenie solnechnogo klimata g.Krasnodara dlya effektivnoj raboty solnechnyh batarej v zhilyh zdaniyah]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2017. No. 7. Pp. 47-51. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иванчеко В.Т., Гражданкин А.А., Зайцев А.А. Пассивное энергосберегающее здание для Краснодарского края // Жилищное строительство. 2014. № 11. С. 10-11.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivancheko V.T., Grazhdankin A.A., Zaitsev A.A. Passive energy-saving building for the Krasnodar Territory [Passivnoe energosberegayushchee zdanie dlya Krasnodarskogo kraya]. Zhilishchnoe stroitel’stvo. 2014. No. 11. Pp. 10-11. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Савин В.К. Строительная физика. Энергоэкономика. М.: Лазурь, 2011.  418 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Savin V.K. Building physics. Energy Economics [Stroitel'naya fizika. Energoekonomika]. M .: Lazur, 2011.418 p. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гусев Н.М. Основы строительной физики. М.: Стройиздат, 1975.  230 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gusev N.M. Fundamentals of building physics [Osnovy stroitel'noj fiziki]. M.: Stroyizdat,1975.230 p. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. М.: Книга по Требованию, 2013.  416 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Theological V.N. Construction Thermophysics (Thermophysical Basics of Heating, Ventilation and Air Conditioning) [Stroitel'naya teplofizika (teplofizicheskie osnovy otopleniya, ventilyacii i kondicionirovaniya vozduha)]: Textbook for universities. M.: Book on Demand, 2013.416 p. (rus)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения. М.: Энергоиздат, 1982. 78 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Beckman W., Klein S., Duffy J. Calculation of solar heat supply systems. M.: Energoizdat, 1982.78 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бутузов В. А., Шетов В. Х. Возобновляемые источники энергии. Региональный опыт Краснодарского края // Энергосбережение. 2008. № 6. С. 81-83.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Crook J.A. Climate change impacts on future photovoltaic and concentrated solar power energy output. Energy and environmental science. 2011. Vol. 4. Pp. 3101-3109.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Crook J. A. Climate change impacts on future photovoltaic and concentrated solar power energy output // Energy and environmental science. 2011. Vol. 4. P. 3101-3109.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Geyer M., Quaschning V. Solar thermal power. Renewable Energy World. 2000. Vol. July-Aug. Pp. 184-191.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Geyer M., Quaschning V. Solar thermal power // Renewable Energy World. 2000. Vol. July-Aug. P. 184-191.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hoogwijk M., Supersberger N., von Winterfeld U. and Samadi S. Role Potential of Renewable Energy and Energy Efficiency for Global Energy Supply. Climate Change. Federal Environment Agency. 2009. Vol. 18. Pp. 336.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Hoogwijk M., Supersberger N., von Winterfeld U. and Samadi S. Role Potential of Renewable Energy and Energy Efficiency for Global Energy Supply // Climate Change. Federal Environment Agency. 2009. Vol. 18. Pp. 336.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hoogwijk M., Supersberger N., von Winterfeld U. and Samadi S. Role Potential of Renewable Energy and Energy Efficiency for Global Energy Supply // Climate Change. Federal Environment Agency. 2009. Vol. 18. Pp. 336.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
