Decentralizuoto šildymo privalumai ir trūkumai. Decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos
Decentralizuotos plėtros perspektyvos
šilumos tiekimas
Rinkos santykių plėtra Rusijoje radikaliai keičia esminius požiūrius į visų rūšių energijos gamybą ir vartojimą. Nuolat brangstant energijos ištekliams ir neišvengiamai artėjant pasaulinėms kainoms, energijos taupymo problema tampa tikrai aktuali, daugeliu atžvilgių nulemsianti šalies ekonomikos ateitį.
Plėtros klausimai energiją taupančios technologijos ir įranga visada užėmė reikšmingą vietą mūsų mokslininkų ir inžinierių teoriniuose ir taikomuosiuose tyrimuose, tačiau praktiškai pažangūs techniniai sprendimai energetikos sektoriuje nebuvo aktyviai diegiami. Valstybės sistema dirbtinai žemos kuro (anglies, mazuto, dujų) kainos ir klaidingos idėjos apie neribotas pigaus, natūralaus kuro atsargas Rusijos žemės gelmėse lėmė tai, kad vietiniai pramonės produktai šiuo metu yra vieni daugiausiai energijos suvartojančių pasaulyje, o mūsų būsto ir komunalinės paslaugos ekonomiškai nepelningos ir techniškai atsilikusios.
Mažos apimties būsto ir komunalinių paslaugų energetika tapo didžiosios energetikos įkaite. Anksčiau priimti oportunistiniai sprendimai uždaryti mažas katilines (pretekstu jų mažam efektyvumui, techniniam ir pavojingam aplinkai) šiandien virto per dideliu šilumos tiekimo centralizavimu, kai karštas vanduo nuo kogeneracinės 25-30 km patenka į vartotoją, kai šilumos šaltinis atjungiamas dėl nemokėjimų arba ekstremali situacija lemia milijono gyventojų miestų užšalimą.
Dauguma pramoniniu požiūriu išsivysčiusių šalių pasuko kitu keliu: tobulino šilumą generuojančius įrenginius, padidino jų saugos ir automatizavimo lygį, dujų deginimo įrenginių efektyvumą, sanitarinius, higieninius, aplinkosaugos, ergonominius ir estetinius rodiklius; sukūrė išsamią energijos apskaitos sistemą visiems vartotojams; suderino norminę ir techninę bazę su vartotojo tikslingumo ir patogumo reikalavimais; optimizuotas šilumos tiekimo centralizacijos lygis; perkelta į visuotinį priėmimą
alternatyvūs šiluminės energijos šaltiniai. Šio darbo rezultatas buvo tikras energijos taupymas visose ekonomikos srityse, įskaitant būstą ir komunalines paslaugas.
Mūsų šalis yra sudėtingo būsto ir komunalinių paslaugų pertvarkos kelio pradžioje, todėl reikės įgyvendinti daugybę nepopuliarių sprendimų. Energijos taupymas yra pagrindinė smulkiosios energetikos plėtros kryptis, kurios judėjimas gali žymiai sušvelninti skaudžius komunalinių paslaugų kainų kilimo padarinius daugumai gyventojų.
Palaipsniui didinama dalis decentralizuotas šilumos tiekimas, maksimalus šilumos šaltinio priartinimas vartotojui, visų rūšių energijos išteklių vartotojo apskaita leis ne tik sukurti daugiau patogiomis sąlygomis bet ir realiai sutaupyti dujinis kuras.
Tradicinė mūsų šalies sistema centralizuotas tiekimasšiluma per kogeneracinius ir magistralinius šilumos vamzdynus, yra žinoma ir turi nemažai privalumų. Bendrai centralizuotoms katilinėms tenka 68% šilumos energijos šaltinių, decentralizuotoms –28%, kitoms –3%. Didelės centralizuoto šildymo sistemos per metus pagamina apie 1,5 milijardo Gcal, iš kurių 47 % – kietuoju kuru, 41 % – dujomis, 12 % – skystuoju kuru. Šilumos gamybos apimtys turi tendenciją augti apie 2-3% per metus (Rusijos Federacijos energetikos viceministro pranešimas). Tačiau perėjimo prie naujų ekonominių mechanizmų, žinomo ekonominio nestabilumo ir tarpregioninių, tarpžinybinių santykių silpnumo kontekste daugelis centralizuoto šilumos tiekimo sistemos privalumų virsta trūkumais.
Pagrindinis iš jų yra šilumos tinklų ilgis. Remiantis suvestiniais duomenimis apie šilumos tiekimo įrenginius 89 Rusijos Federacijos regionuose, bendras šilumos tinklų ilgis dvivamzdžiuose skaičiavimuose yra 183,3 mln. Vidutinis nusidėvėjimo procentas yra 60-70%. Specifinė žala šilumos vamzdynams šiuo metu išaugo iki 200 registruojamų pažeidimų per metus 100 km šilumos tinklų. Pagal skubų vertinimą, ne mažiau kaip 15% šilumos tinklų reikia skubiai pakeisti. Sustabdyti šilumos tinklų senėjimo procesus ir juos sustabdyti Vidutinis amžius Esant dabartiniam lygiui, kasmet būtina perkelti apie 4% vamzdynų, tai dviejų vamzdžių skaičiavimu yra apie 7300 km tinklų, tam reikės skirti apie 40 mlrd. patrinti. dabartinėmis kainomis (Rusijos Federacijos viceministro ataskaita) Be to, per pastaruosius 10 metų dėl nepakankamo finansavimo pagrindinis pramonės fondas praktiškai nebuvo atnaujintas. Dėl to šilumos nuostoliai gamybos, transportavimo ir vartojimo metu siekė 70 proc., o tai lėmė žemą šilumos tiekimo kokybę didelėmis sąnaudomis.
Vartotojų ir šilumos tiekimo įmonių sąveikos organizacinė struktūra neskatina pastarųjų taupyti energijos išteklius. Tarifų ir subsidijų sistema neatspindi realių šilumos tiekimo kaštų.
Apskritai, kritinė padėtis, kurioje atsidūrė pramonė, suponuoja artimiausiu metu šilumos tiekimo sektoriaus didelio masto krizę, kuriai išspręsti prireiks milžiniškų finansinių investicijų.
Skubus laiko klausimas – pagrįsta šilumos tiekimo decentralizacija, buto šilumos tiekimui. Šilumos tiekimo decentralizavimas (DF) yra radikaliausias, efektyviausias ir pigus būdas daugelio trūkumų pašalinimas. Pagrįstas dyzelinio kuro naudojimas kartu su energijos taupymo priemonėmis statant ir rekonstruojant pastatus labai sutaupys energijos išteklius Rusijoje. Daugiausia ketvirtį amžiaus išsivyščiusios šalys nestatyti rajoninių ir rajoninių katilinių. Nustatytame sunkiomis sąlygomis vienintelė išeitis – sukurti ir plėtoti dyzelinio kuro sistemą, naudojant autonominius šilumos šaltinius.
Buto šilumos tiekimas yra autonominis šilumos tiekimas ir karštas vanduo individualus namas arba atskiras butas daugiabutyje. Pagrindiniai tokių autonominių sistemų elementai yra: šilumos generatoriai – šildymo įrenginiai, šildymo ir karšto vandens tiekimo vamzdynai, kuro padavimo, oro ir dūmų šalinimo sistemos.
Šiandien buvo sukurtos ir serijiniu būdu gaminamos modulinės katilinės, skirtos autonominiam dyzeliniam kurui organizuoti. Blokų modulinės konstrukcijos principas suteikia galimybę paprasta konstrukcija reikiamos talpos katilinė. Šilumos trasų tiesimo poreikio ir katilinės statybos nebuvimas sumažina komunikacijų sąnaudas ir ženkliai padidina naujos statybos tempą. Be to, tai leidžia naudoti tokias katilines, kad būtų galima greitai tiekti šilumą avarinėmis ir avarinėmis sąlygomis ekstremalios situacijosšildymo sezono metu.
Blokinės katilinės yra pilnai funkcionalus gatavas produktas, aprūpintas viskuo reikalingus instrumentus automatizavimas ir saugumas. Automatizavimo lygis užtikrina nenutrūkstamą visos įrangos veikimą be nuolatinio operatoriaus buvimo.
Automatika stebi objekto šilumos poreikį priklausomai nuo oro sąlygų ir savarankiškai reguliuoja visų sistemų darbą, kad užtikrintų nurodytus režimus. Taip pasiekiamas geresnis atitikimas šilumos grafikas ir papildoma degalų ekonomija. Esant avarinėms situacijoms, nutekėjus dujoms, apsaugos sistema automatiškai nutraukia dujų tiekimą ir apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų.
Daugelis įmonių, orientuojasi į šiandienines sąlygas ir skaičiuoja ekonominė nauda, atsitraukti nuo centralizuoto šilumos tiekimo, nuo atokių ir daug energijos naudojančių katilinių.
OJSC * Levokumskraygaz * turėjo daug energijos naudojančią katilinę su keturiais katilais „Universal-5“, kurių buhalterinė vertė 750 tūkstančių rublių, šilumos trasą, kurios bendras ilgis buvo 220 metrų ir kaina 150 tūkst. rublių (1 pav.).
Metinės katilinės ir tvarkingos šildymo sistemos remonto ir priežiūros išlaidos siekė 50 tūkstančių rublių. 2001-2002 m. šildymo laikotarpiu eksploatavimo išlaidos aptarnaujantis personalas
(80 tūkst. rublių), elektra (90 tūkst. rublių), vanduo (12 tūkst. rublių), dujos (130 tūkst. rublių), saugos automatika (8 tūkst. rublių) ir kt. (30 tūkst. rublių) siekė 340 tūkst.
2002 m. „Raygas“ išmontavo centrinę katilinę, o administraciniame 3 aukštų pastate (bendras šildomas plotas 1800 kv.m.) sumontavo du 100 kilovatų šildymo katilus Zelenokumsky Selmash ir du buitinius katilus. gamybinis pastatas (500 kv. M.) (Don-20) šildymui ir karšto vandens tiekimui.
Rekonstrukcija įmonei kainavo 80 tūkstančių rublių. Išlaidos dujoms, elektrai, vandeniui, atlyginimas vienam operatoriui siekė 110t.r už šildymo laikotarpį.
Išleistos įrangos pardavimo pajamos siekė 90t.r, būtent:
ShGRP (kabinetas dujų valdymo taškas) - 20 tr
4 katilai "Universal" - 30 tūkstančių rublių
du išcentriniai siurbliai - 10 tr
katilo saugos automatika - 20 tr
elektros įranga, uždarymo vožtuvai ir tt - 10 tr
Katilinės pastatas buvo paverstas dirbtuvėmis.
Šildymo laikotarpis 2002-2003 m buvo sėkmingas ir daug pigesnis nei ankstesni.
UAB „Levokumskraygaz“ perėjimo prie autonominio šilumos tiekimo ekonominis efektas per metus siekė apie 280 tūkst. rublių, o išmontuotos įrangos pardavimas padengė rekonstrukcijos išlaidas.
Kitas pavyzdys.
Su. Levokumsky mieste yra katilinė, kuri tiekia šilumą ir karštą vandenį poliklinikai ir Levokumskio TMO infekcinių ligų pastatui, kuris yra Levokumskio šilumos tinklų balanse (2 pav.). Katilinės kaina 414 tūkstančių rublių, šilumos tinklų kaina 230 tūkst. R. Šilumos trasų ilgis apie 500 m.Dėl ilgalaikio tinklų eksploatavimo ir susidėvėjimo kasmet šilumos trasose patiriami dideli šilumos nuostoliai. Tinklų remonto kaina 2002 m. siekė apie 60 tūkstančių rublių. Išlaidos, patirtos šildymo laikotarpiu
Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą
Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.
Publikuotas http://www.allbest.ru/
Decentralizuotos sistemosšilumos tiekimas
Decentralizuoti vartotojai, kurių dėl didelių atstumų nuo kogeneracinės elektrinės negali padengti centralizuotas šilumos tiekimas, turi turėti racionalų (efektyvų) šilumos tiekimą, atitinkantį šiuolaikinį techninį lygį ir komfortą.
Kuro sąnaudos šilumos tiekimui yra labai didelės. Šiuo metu pramoninių, visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų šilumą tiekia apie 40 + 50% katilinių, o tai yra neefektyvu dėl mažo efektyvumo (katilinėse kuro degimo temperatūra yra apie 1500 ° C, o šiluma vartotojui tiekiama žymiai žemesnėje temperatūroje (60 + 100 OS)).
Taigi, neracionalus kuro naudojimas, kai dalis šilumos patenka į vamzdį, lemia kuro ir energijos išteklių išeikvojimą (FER).
Palaipsniui nykstant kuro ir energijos išteklių atsargoms europinėje mūsų šalies dalyje vienu metu reikėjo plėtoti kuro ir energetikos kompleksą jos rytiniuose regionuose, o tai smarkiai padidino kuro gavybos ir transportavimo kaštus. Esant tokiai situacijai, būtina išspręsti svarbiausią kuro ir energijos išteklių taupymo ir racionalaus naudojimo uždavinį, nes jų atsargos ribotos ir joms mažėjant degalų kaina nuolat augs.
Šiuo atžvilgiu efektyvi energijos taupymo priemonė yra decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų su išsklaidytais autonominiais šilumos šaltiniais sukūrimas ir diegimas.
Šiuo metu tikslingiausios yra decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos, pagrįstos netradiciniais šilumos šaltiniais, tokiais kaip: saulė, vėjas, vanduo.
Toliau apžvelgsime tik du netradicinės energijos naudojimo aspektus:
* šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu;
* Šilumos tiekimas autonominiais vandens šilumos generatoriais.
Šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu. Pagrindinė šilumos siurblių (HP) paskirtis yra šildymas ir karšto vandens tiekimas naudojant natūralius žemos kokybės šilumos šaltinius (NPIT) ir atliekų šilumą iš pramonės ir komunalinių sektorių.
Decentralizuotų šildymo sistemų privalumai – padidėjęs šilumos tiekimo patikimumas, nes jų nejungia šilumos tinklai, kurių ilgis mūsų šalyje viršija 20 tūkst. km, o didžioji dalis vamzdynų eksploatuojami ilgiau nei standartinis tarnavimo laikas (25 metai), dėl ko įvyksta avarijos. Be to, ilgų šilumos tinklų tiesimas yra susijęs su didelėmis kapitalo sąnaudomis ir dideliais šilumos nuostoliais. Šilumos siurbliai pagal veikimo principą jie reiškia šilumos transformatorius, kuriuose dėl darbo, tiekiamo iš išorės, pasikeičia šilumos potencialas (temperatūra).
Šilumos siurblių energetinis efektyvumas įvertinamas transformacijos koeficientais, atsižvelgiant į gautą „efektą“, nurodytą sunaudotu darbu ir efektyvumu.
Gautas efektas yra šilumos kiekis Qw, kurį pagamina šilumos siurblys. Šilumos kiekis Qw, nurodytas HP pavaros sunaudota galia Nel, rodo, kiek šilumos vienetų gaunama iš sunaudotos elektros energijos vieneto. Šis santykis yra m = 0 V / Nel
vadinamas šilumos konversijos arba transformacijos koeficientu, kuris HP visada yra didesnis nei 1. Kai kurie autoriai šį naudingumo koeficientą vadina, tačiau naudingumas negali būti didesnis nei 100%. Čia klaida ta, kad šiluma Qw (kaip neorganizuota energijos forma) yra padalinta į Nel (elektrinė, t.y. organizuota energija).
Efektyvumas turėtų būti vertinamas ne tik į energijos kiekį, bet ir į tam tikro energijos kiekio efektyvumą. Vadinasi, efektyvumas yra bet kokios rūšies energijos darbingumo (arba eksergijos) santykis:
s = Eq / EN
čia: Eq - šilumos efektyvumas (eksergija) Qw; ЕN - elektros energijos naudingumo koeficientas (eksergija) Nel.
Kadangi šiluma visada siejama su temperatūra, kurioje ši šiluma gaunama, tai šilumos efektyvumas (eksergija) priklauso nuo temperatūros lygio T ir nustatomas:
lygtis = QBxq,
kur f yra šilumos naudingumo koeficientas (arba "Carnot koeficientas"):
q = (T-Tos) / T = 1-Tos /
kur Tos yra aplinkos temperatūra.
Kiekvienam šilumos siurbliui šie rodikliai yra vienodi:
1. Šilumos transformacijos koeficientas:
m = qw / l = Qw / Nel¦
2. Efektyvumas:
s = SV (ft) B // = Y * (ft) B>
Tikriesiems VT transformacijos koeficientas yra m = 3 -! - 4, o s = 30-40%. Tai reiškia, kad už kiekvieną sunaudotą kWh elektros energijos gaunama QB = 3-i-4 kWh šilumos. Tai yra pagrindinis HP pranašumas prieš kitus šilumos generavimo būdus (elektrinis šildymas, katilinė ir kt.).
Per pastaruosius kelis dešimtmečius šilumos siurblių gamyba smarkiai išaugo visame pasaulyje, tačiau mūsų šalyje šilumos siurbliai dar nebuvo plačiai pritaikyti.
Tam yra keletas priežasčių.
1. Tradicinis dėmesys centralizuotam šildymui.
2. Nepalankus elektros ir kuro kainos santykis.
3. Šilumos siurblių gamyba, kaip taisyklė, vykdoma pagal artimiausius parametrus šaldymo mašinos, o tai ne visada lemia optimalias HP charakteristikas. Užsienyje pritaikytas serijinio HP dizainas, skirtas specifinėms charakteristikoms, žymiai padidina HP veikimo ir energijos charakteristikas.
Šilumos siurblių įrangos gamyba JAV, Japonijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje, Anglijoje ir kitose šalyse remiasi šaldymo inžinerijos gamybos pajėgumais. Šilumos siurbliai šiose šalyse daugiausia naudojami šildymui ir karšto vandens tiekimui gyvenamajame, komerciniame ir pramoniniame sektoriuose.
Pavyzdžiui, JAV veikia daugiau nei 4 milijonai vienetų mažų, iki 20 kW, šilumos siurblių, pagrįstų stūmokliniais arba rotoriniais kompresoriais. Šilumos tiekimas į mokyklas, prekybos centrus, baseinus vykdomas 40 kW šiluminės galios šilumos siurbliais, atliekamais stūmoklio ir sraigtiniai kompresoriai... Rajonų, miestų šilumos tiekimas - dideliais šilumos siurbliais išcentrinių kompresorių pagrindu kurių Qv virš 400 kW šilumos. Švedijoje iš 130 tūkstančių HE daugiau nei 100 turi 10 MW ir didesnę šiluminę galią. Stokholme 50% šilumos tiekiama šilumos siurbliais.
Pramonėje šilumos siurbliai atgauna žemos kokybės šilumą gamybos procesai... 100 įmonių atlikta šilumos siurblių panaudojimo pramonėje galimybių analizė Švedijos įmonės, parodė, kad tinkamiausia šilumos siurblių naudojimo sritis yra chemijos, maisto ir tekstilės pramonės įmonės.
Mūsų šalyje TN naudojimas pradėtas nagrinėti 1926 m. Pramonėje nuo 1976 m. TH dirbo arbatos fabrike (Samtredia, Gruzija), Podolsko chemijos ir metalurgijos gamykloje (PCHMZ) nuo 1987 m., Sagarejoy pieno gamykloje, Gruzijoje, pieno ūkyje Gorki-2 netoli Maskvos » Nuo 1963 m. Be pramonės, šilumos siurbliai tuo metu buvo pradėti naudoti prekybos centras(Sukhumi) šilumos ir šalčio tiekimui, gyvenamajame name (Bucuria gyvenvietė, Moldova), Družbos pensione (Jalta), klimatologinėje ligoninėje (Gagra), Pitsundos kurorto salėje.
Rusijoje TN šiuo metu pagal individualius užsakymus gamina įvairios Nižnij Novgorodo, Novosibirsko ir Maskvos firmos. Taigi, pavyzdžiui, Nižnij Novgorodo įmonė „Triton“ gamina šilumos siurblius, kurių šildymo galia nuo 10 iki 2000 kW, o Nel kompresorių galia nuo 3 iki 620 kW.
Vanduo ir oras plačiausiai naudojami kaip žemos kokybės šilumos šaltiniai (LPS) HP. Taigi dažniausiai naudojamos HP schemos yra „vanduo-oras“ ir „oras-oras“. Pagal tokias schemas TH gamina šios įmonės: Carrig, Lennox, Westinghous, General Electrik (JAV), Нitachi, Daikin (Japonija), Sulzer (Švedija), ČKD (Čekija), "Klimatechnik" (Vokietija). Pastaruoju metu pramoninės ir nuotekų nuotekos buvo naudojamos kaip NPIT.
Šalyse su sunkesnėmis klimato sąlygos patartina naudoti TN kartu su tradiciniai šaltiniai karštis. Tuo pačiu metu šildymo sezono metu šiluma į pastatus daugiausia tiekiama iš šilumos siurblio (80-90% metinio suvartojimo), o didžiausios apkrovos (esant žemai temperatūrai) dengiamos elektriniais katilais arba iškastinio kuro katilais.
Šilumos siurblių naudojimas leidžia sutaupyti iškastinio kuro. Tai ypač pasakytina apie atokius regionus, tokius kaip šiauriniai Sibiro, Primorės regionai, kur yra hidroelektrinės, o kuro transportavimas yra sunkus. Esant vidutiniam metiniam transformacijos koeficientui m = 3-4, kuro ekonomija naudojant šilumos siurblius, lyginant su katiline, yra 30-5-40%, t.y. vidutiniškai 6-5-8 kg degalų ekvivalento / GJ. Padidinus m iki 5, kuro ekonomija padidėja iki maždaug 20 + 25 kg kuro ekvivalento / GJ, palyginti su iškastinio kuro katilais, ir iki 45 + 65 kg kuro ekvivalento / GJ, palyginti su elektriniais katilais.
Taigi šilumos siurbliai yra 1,5-5-2,5 karto pelningesni nei katilinės. Šilumos savikaina iš AG yra maždaug 1,5 karto mažesnė nei šilumos kaina iš centralizuoto šilumos tiekimo ir 2-5-3 kartus mažesnė nei anglies ir mazuto katilų.
Viena iš svarbiausių užduočių – šiluminių elektrinių nuotekų šilumos panaudojimas. Svarbiausia AG diegimo sąlyga yra dideli šilumos kiekiai, išleidžiami į aušinimo bokštus. Taigi, pavyzdžiui, bendras atliekų šilumos kiekis miesto ir gretimose kogeneracinėse elektrinėse laikotarpiu nuo lapkričio iki kovo šildymo sezonas yra 1600-5-2000 Gcal / h. HP pagalba didžioji dalis šios atliekinės šilumos (apie 50-5-60%) gali būti perduodama į šilumos tinklus. Kur:
* šios šilumos gamybai nereikia išleisti papildomo kuro;
* pagerėtų ekologinė situacija;
* Sumažinus turbininiuose kondensatoriuose cirkuliuojančio vandens temperatūrą, ženkliai pagerės vakuumas, padidės elektros generavimas.
HP įvedimo mastas tik UAB „Mosenergo“ gali būti gana didelis ir jų naudojimas „atliekant“ gradiento šilumą.
ren gali siekti 1600-5-2000 Gcal / h. Taigi HE naudojimas kogeneracinėse elektrinėse yra naudingas ne tik technologiškai (vakuuminis gerinimas), bet ir ekologiškai (realiai sutaupoma kuro arba padidinama termofikacinė termofikacinė elektrinė be papildomų kuro sąnaudų ir kapitalo sąnaudų). Visa tai leis padidinti prijungtą apkrovą šilumos tinkluose.
1 pav. HTG šilumos tiekimo sistemos schema:
1 - išcentrinis siurblys; 2 - sūkurinis vamzdis; 3 - srauto matuoklis; 4 - termometras; 5 - trijų krypčių vožtuvas; 6 - vožtuvas; 7 - baterija; 8 - oro šildytuvas.
Šilumos tiekimas autonominių vandens šilumos generatorių pagrindu. Autonominiai vandens šilumos generatoriai (ATG) skirti gaminti pašildytą vandenį, kuris naudojamas įvairių pramonės ir civilinių objektų šilumai tiekti.
ATG apima išcentrinį siurblį ir specialų įtaisą, kuris sukuria hidraulinį pasipriešinimą. Specialus prietaisas gali turėti skirtingas dizainas, kurio efektyvumas priklauso nuo KNOW-HOW raidų nulemto veikimo faktorių optimizavimo.
Vienas iš specialių variantų hidraulinis įtaisas yra sūkurinis vamzdis, įtrauktas į decentralizuotą šilumos tiekimo sistemą, kuri veikia vandeniu.
Decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos naudojimas yra labai perspektyvus, nes vanduo, kaip darbinė medžiaga, yra tiesiogiai naudojamas šildymui ir karštam vandeniui ruošti
papildomas tiekimas, todėl šios sistemos yra ekologiškos ir patikimos. Tokia decentralizuota šilumos tiekimo sistema sumontuota ir išbandyta Pramonės šilumos energetikos sistemų (PTS) katedros Šilumos transformacijos pagrindų (OTT) laboratorijoje MPEI.
Šilumos tiekimo sistema susideda iš jų išcentrinis siurblys, sūkurinis vamzdis ir standartiniai elementai: baterijos ir oro šildytuvai. Nurodyti standartiniai elementai yra neatskiriama bet kokių šilumos tiekimo sistemų dalis, todėl jų buvimas ir sėkmingas darbas duoti pagrindą tvirtinti patikimas darbas bet kokia šilumos tiekimo sistema, kurioje yra šie elementai.
Fig. 1 pateikta grandinės schemašilumos tiekimo sistemos. Sistema pripildyta vandens, kuris kaitinant patenka į akumuliatorių ir šildytuvą. Sistemoje yra perjungimo jungiamosios detalės (trieigiai vožtuvai ir vožtuvai), kurie leidžia nuosekliai ir lygiagrečiai prijungti akumuliatorių ir šildytuvą.
Sistema veikė taip. Per išsiplėtimo baką sistema užpildoma vandeniu, kad iš sistemos būtų pašalintas oras, kuris vėliau stebimas manometru. Po to į valdymo bloko spintelę tiekiama įtampa, temperatūros reguliatoriumi nustatoma tiekiamo į sistemą vandens temperatūra (50-5-90 °C) ir įjungiamas išcentrinis siurblys. Režimo įjungimo laikas priklauso nuo nustatytos temperatūros. Esant tam tikram tv = 60 OC, laikas pasiekti režimą yra t = 40 minučių. Temperatūros grafikas sistemos veikimas parodytas fig. 2.
Sistemos paleidimo laikotarpis buvo 40 + 45 minutės. Temperatūros kilimo greitis buvo Q = 1,5 laipsnio / min.
Įrengiami termometrai 4 vandens temperatūrai matuoti sistemos įleidimo ir išleidimo angose, o srauto matuoklis 3 debitui nustatyti.
Išcentrinis siurblys buvo sumontuotas ant lengvo mobiliojo stovo, kurį galima gaminti bet kurioje dirbtuvėje. Likusi įranga (baterija ir šildytuvas) yra standartinė, perkama iš specializuotų prekybos firmų (parduotuvių).
Parduotuvėse perkamos ir jungiamosios detalės (trieigiai čiaupai, vožtuvai, kampai, adapteriai ir kt.). Sistema surenkama iš plastikiniai vamzdžiai, kurio suvirinimas buvo atliktas specialiu suvirinimo agregatu, kuris yra OTT laboratorijoje.
Vandens temperatūrų skirtumas tiesioginėje ir grįžtamojoje linijoje buvo apie 2 OC (Дt = tnp-to6 = 1,6). VTG išcentrinio siurblio veikimo laikas buvo 98 s kiekviename cikle, pauzės truko 82 s, vieno ciklo laikas 3 min.
Šilumos tiekimo sistema, kaip rodo bandymai, veikia stabiliai ir automatiniu režimu (be techninės priežiūros personalo dalyvavimo) palaiko iš pradžių nustatytą temperatūrą intervalu t = 60-61 ° C.
Šilumos tiekimo sistema veikė, kai akumuliatorius ir šildytuvas buvo įjungiami nuosekliai vandenyje.
Sistemos efektyvumas vertinamas:
1. Šilumos transformacijos santykis
m = (P6 + Pk) / nn = UP / nn;
Iš sistemos energijos balanso matyti, kad papildomas kiekis sistemos pagaminta šiluma buvo 2096,8 kcal. Šiandien yra įvairių hipotezių, bandančių paaiškinti, kaip atsiranda papildomas šilumos kiekis, tačiau vienareikšmio visuotinai priimto sprendimo nėra.
išvadas
decentralizuotas šilumos tiekimas netradicinė energija
1. Decentralizuotoms šilumos tiekimo sistemoms nereikia ilgų šilumos trasų, todėl – didelių kapitalo sąnaudų.
2. Decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų naudojimas gali ženkliai sumažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį deginant kurą į atmosferą, o tai pagerina aplinkos būklę.
3. Šilumos siurblių naudojimas decentralizuotose šilumos tiekimo sistemose pramoniniams ir civiliniams objektams leidžia, palyginti su katilinėmis, sutaupyti kuro 6 + 8 kg kuro ekvivalento. 1 Gcal generuojamos šilumos, o tai yra maždaug 30-5-40 proc.
4. Decentralizuotos sistemos, pagrįstos TN, sėkmingai naudojamos daugelyje užsienio šalys(JAV, Japonija, Norvegija, Švedija ir kt.). Šilumos siurblių gamyba užsiima daugiau nei 30 įmonių.
5. PTS MPEI katedros OTT laboratorijoje įrengta autonominė (decentralizuota) šilumos tiekimo sistema išcentrinio vandens šilumos generatoriaus pagrindu.
Sistema veikia automatiniu režimu, palaikydama vandens temperatūrą tiekimo linijoje bet kuriuo intervalu nuo 60 iki 90 ° C.
Sistemos šilumos transformacijos santykis m = 1,5-5-2, o efektyvumas apie 25%.
6. Tolimesniam decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų energinio efektyvumo didinimui reikalingi moksliniai ir techniniai tyrimai, siekiant nustatyti optimalius darbo režimus.
Literatūra
1. Sokolovas E. Ya ir kt. Šaunus požiūris į šilumą. 1987-06-17 naujienos.
2. Mikhelson VA Apie dinaminį šildymą. Taikomoji fizika. T. III, Nr. З-4, 1926 m.
3. Yantovskis E.I., Pustovalovas Yu.V. Garo kompresiniai šilumos siurbliai. - M .: Energoizdatas, 1982 m.
4. Vezirishvili O.Sh., Meladze NV Energiją taupančios šilumos ir šalčio tiekimo šilumos siurblių sistemos. - M .: leidykla MEI, 1994 m.
5. Martynovas A. V., Petrakovas G. N. Dviejų paskirčių šilumos siurblys. Pramoninė energetika № 12, 1994.
6. Martynov AV, Yavorovskiy Yu. V. VER naudojimas chemijos pramonės įmonėse TNU pagrindu. Chemijos pramonė
7. Brodyansky V.M. ir kt.. Eksergetinis metodas ir jo pritaikymai. - M .: Energoizdat, 1986 m.
8. Sokolovas E.Ya., Brodyansky V.M. Šilumos transformacijos ir aušinimo procesų energetinės bazės - M .: Energoizdat, 1981.
9. Martynovas A.V. Šilumos transformavimo ir aušinimo augalai. - M .: Energoatomizdat, 1989 m.
10. Devjaninas D.N., Piščikovas S.I., Sokolovas Yu.N. Šilumos siurbliai - kūrimas ir bandymai CHPP-28. // "Šilumos tiekimo naujienos", № 1, 2000.
11. Martynovas A.V., Brodyansky V.M. "Kas yra sūkurinis vamzdis?" Maskva: Energija, 1976 m.
12. Kaliničenko A.B., Kurtikas F.A. Aukščiausio efektyvumo šilumos generatorius. // "Ekonomika ir gamyba", № 12, 1998.
13. Martynovas A.V., Janovas A.V., Golovko V.M. Decentralizuota šilumos tiekimo sistema, pagrįsta autonominiu šilumos generatoriumi. //" Statybinės medžiagos, įranga, XXI amžiaus technologijos “, 2003 Nr.11.
Paskelbta Allbest.ru
...Panašūs dokumentai
Šilumos reguliavimo metodų centralizuoto šildymo sistemose tyrimas matematiniai modeliai... Projektinių parametrų ir eksploatavimo sąlygų įtaka temperatūrų ir aušinimo skysčio debitų grafikų pobūdžiui reguliuojant šilumos tiekimą.
laboratorinis darbas, pridėtas 2010-04-18
Centrinio šilumos punkto veikimo principo ir technologinių schemų analizė. Šilumos apkrovų ir šildymo agento debitų skaičiavimas. Valdymo būdo pasirinkimas ir aprašymas. Šilumos tiekimo sistemos hidraulinis skaičiavimas. Šilumos tiekimo sistemos eksploatavimo kaštų nustatymas.
baigiamasis darbas, pridėtas 2017-10-13
Mokėjimas hidraulinis režimasšildymo tinklas, droselio diafragmų diafragmos, lifto antgaliai. Informacija apie šilumos tiekimo sistemų programinę įrangą ir skaičiavimo kompleksą. Techninės ir ekonominės rekomendacijos šilumos tiekimo sistemos energiniam efektyvumui gerinti.
baigiamasis darbas, pridėtas 2017-03-20
Pramoninio pastato Murmanske šilumos tiekimo projektas. Šilumos srautų nustatymas; šilumos tiekimo ir šildymo vandens suvartojimo apskaičiavimas. Šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas, siurblių parinkimas. Vamzdynų terminis skaičiavimas; Techninė įranga katilinė.
Kursinis darbas, pridėtas 2012-11-06
Miesto rajono šilumos apkrovų skaičiavimas. Šilumos tiekimo reguliavimo pagal šildymo apkrovą uždarose šilumos tiekimo sistemose grafikas. Numatytų šilumnešio debitų šilumos tinkluose nustatymas, vandens suvartojimas karšto vandens tiekimui ir šildymui.
Kursinis darbas pridėtas 2015-11-30
Decentralizuotų (autonominių) šilumos tiekimo sistemų plėtra Rusijoje. Katilinių ant stogo statybos ekonomiškumas. Jų maisto šaltiniai. Prijungimas prie išorinio ir vidinio inžineriniai tinklai... Pagrindinė ir pagalbinė įranga.
santrauka, pridėta 2010-12-07
Aušinimo skysčių tipo ir jų parametrų parinkimas, šilumos tiekimo sistemos ir jos sudėties pagrindimas. Tinklo vandens suvartojimo pagal objektus diagramų sudarymas. Garo vamzdyno terminiai ir hidrauliniai skaičiavimai. Šilumos tiekimo sistemos techniniai ir ekonominiai rodikliai.
Kursinis darbas, pridėtas 2009-04-07
Esamos šilumos tiekimo sistemos aprašymas pastatams Shuyskoye kaime. Šilumos tinklų schemos. Šilumos tinklų pjezometrinis grafikas. Šilumos suvartojimo vartotojų apskaičiavimas. Šilumos tinklų hidraulinio režimo reguliavimo techninis ir ekonominis įvertinimas.
baigiamasis darbas, pridėtas 2017-10-04
Centrinio šildymo sistemų tipai ir jų veikimo principai. TC1 tipo hidrodinaminio šilumos siurblio ir klasikinio šilumos siurblio modernių šilumos tiekimo sistemų palyginimas. Šiuolaikinės sistemosšildymo ir karšto vandens tiekimo kaina Rusija.
santrauka, pridėta 2011-03-30
Įmonių šilumos tiekimo sistemų veikimo ypatumai, užtikrinantys šilumonešių generavimą ir nenutrūkstamą tiekimą nurodytų parametrų parduotuvėms. Aušinimo skysčio parametrų nustatymas atskaitos taškuose. Šilumos ir garo suvartojimo balansas.
2 skaidrė
Centralizuota sistemašilumos tiekimas
3 skaidrė
Centralizuotam šildymui būdingas platus šakotasis abonentinis šilumos tinklas su elektros energijos tiekimu daugeliui šilumos imtuvų (gamyklų, įmonių, pastatų, butų, gyvenamųjų patalpų ir kt.)
Pagrindiniai centralizuoto šildymo šaltiniai yra: termofikacinės elektrinės (CHP), kurios kartu gamina ir elektrą; katilinės (karštas vanduo ir garas).
4 skaidrė
Centralizuoto šildymo struktūra
Centrinio šildymo sistemą sudaro keli elementai: Šilumos nešiklio šaltinis. Tai šilumos ir elektros jėgainė, gaminanti šilumą ir elektrą. Šilumos perdavimo šaltinis - šilumos tinklas... Šilumos vartojimo šaltinis. Tai įvairių tipų šildymo įrenginiai, esantys namuose, biuruose, sandėliuose ir kitose patalpose.
5 skaidrė
Šilumos tiekimo sistemos schemos
Priklausomos šildymo sistemos schema – centrinio šildymo sistema skirta veikti perkaitusiam vandeniui. Jo kaina yra mažesnė nei savikaina priklausoma schema dėl elementų, tokių kaip šilumokaičiai, išsiplėtimo bakas ir slėginis siurblys, kurių funkcijos atliekamos centralizuotai šilumos įrenginyje, pašalinimo. Perkaitintas vanduo iš pagrindinio išorinio šildymo tinklo sumaišomas su grįžtamu vidinės šildymo sistemos vandeniu (t = 70-750С) ir dėl to į šildymo įrenginius tiekiamas reikiamos temperatūros vanduo. Su šiuo ryšiu, namo viduje šilumos taškai, kaip taisyklė, yra įrengti maišymo įrenginiai (liftai). Priklausomos sujungimo su maišymu schemos trūkumas yra sistemos pažeidžiamumas nuo hidrostatinio slėgio padidėjimo joje, kuris tiesiogiai perduodamas per grįžtamąjį šilumos vamzdį, iki vertės, kuri yra pavojinga šildymo prietaisų ir jungiamųjų detalių vientisumui.
6 skaidrė
7 skaidrė
Nepriklausomas šildymo sistemos kontūras (šilumokaitis) - perkaitintas vanduo iš katilo tiekiamas į šilumokaitį. Šilumokaitis (vandens šildytuvas) yra įrenginys, kuriame šildomas saltas vanduo prieš tinkama temperatūra ir skirtas pastatui šildyti, atsiranda dėl perkaitusio katilinės vandens.Naudojama nepriklausoma pajungimo schema, kai sistemoje neleidžiamas didinti hidrostatinį slėgį. Nepriklausomos schemos privalumas, be individualaus kiekvienam pastatui šiluminio-hidraulinio režimo, yra galimybė tam tikrą laiką palaikyti cirkuliaciją naudojant vandens šilumos kiekį, kurio paprastai pakanka pašalinti avarinius išorinių šilumos vamzdynų pažeidimus. Šildymo sistema ties nepriklausoma schema tarnauja ilgiau nei sistema su vietine katiline, dėl sumažėjusio vandens koroziškumo.
8 skaidrė
9 skaidrė
Ryšio tipai:
Daugiabučių namų vienvamzdės šildymo sistemos dėl savo ekonomiškumo turi daug trūkumų, o pagrindinis – dideli šilumos nuostoliai pakeliui. Tai yra, vanduo tokioje grandinėje tiekiamas iš apačios į viršų, kiekviename bute patenkant į radiatorius ir atiduodant šilumą, nes įrenginyje atvėsęs vanduo grįžta į tą patį vamzdį. Aušinimo skystis pasiekia galutinę paskirties vietą jau gana atvėsęs.
10 skaidrė
11 skaidrė
Vienvamzdžio šildymo sistemos radiatorių pajungimo schema
12 skaidrė
Dviejų vamzdžių šildymo sistema daugiabutis namas gali būti atidarytas ir uždarytas, tačiau tai leidžia išlaikyti aušinimo skystį tame pačiame temperatūros režime bet kokio lygio radiatoriams. Dviejų vamzdžių šildymo kontūre atvėsęs vanduo iš radiatoriaus negrįžta į tą patį vamzdį, o nukreipiamas į grįžtamąjį kanalą arba į "grįžtamąją". Be to, visiškai nesvarbu, ar radiatorius prijungtas iš stovo, ar iš gulto - svarbiausia, kad aušinimo skysčio temperatūra nesikeistų per visą tiekimo vamzdžio kelią. Svarbus privalumas dviejų vamzdžių grandinėje yra tai, kad galite reguliuoti kiekvieną bateriją atskirai ir netgi sumontuoti čiaupus su termostatu, kad automatiškai išlaikytumėte temperatūros režimą. Be to, tokioje grandinėje galite naudoti prietaisus su šoninėmis ir apatinėmis jungtimis, naudoti aklavietę ir susijusį aušinimo skysčio judėjimą.
13 skaidrė
Dviejų vamzdžių šildymo sistemos radiatorių pajungimo schema
14 skaidrė
Centralizuoto šildymo privalumai:
sprogstamasis išėjimas technologinė įranga iš gyvenamųjų pastatų; taškinė kenksmingų teršalų koncentracija šaltiniuose, kur su jais galima veiksmingai kovoti; Galimybė naudoti pigų kurą, dirbti skirtingi tipai kuro, įskaitant vietines atliekas, taip pat atsinaujinančius energijos išteklius; galimybė paprastą kuro deginimą (esant 1500–2000 ° C temperatūrai, kai oras šildomas iki 20 ° C) pakeisti šiluminėmis atliekomis iš gamybos ciklų, pirmiausia iš terminio elektros energijos gamybos ciklo CHP; santykinai daug didesnį didžiųjų termofikacinių elektrinių elektrinį naudingumą ir kietąjį kurą naudojančių didelių katilinių šiluminį naudingumą. Paprasta naudoti. Nereikia stebėti įrangos – centrinio šildymo radiatoriai visada užtikrina stabilią temperatūrą (nepriklausomai nuo oro sąlygų
15 skaidrė
Centralizuoto šildymo trūkumai:
Puiki sumašilumos vartotojai, turintys savo šilumos tiekimo režimą, kuris beveik visiškai atmeta galimybę reguliuoti šilumos tiekimą; CŠT sistemos vieneto kaina, kuri savo ruožtu priklauso nuo apkrovos tankio; Kai kuriuose miestuose šilumos kainos pervertinimas; Sudėtinga, brangi, biurokratinė prisijungimo prie CŠT procedūra; Nesugebėjimas reguliuoti vartojimo apimties; Gyventojų nesugebėjimas savarankiškai reguliuoti šildymo įjungimo ir išjungimo; Ilgas terminas vasaros dingimai Karštas vanduo. Šilumos tinklai daugumoje miestų yra susidėvėję, šilumos nuostoliai jie viršija normatyvinius.
16 skaidrė
Decentralizuota šildymo sistema
17 skaidrė
Šilumos tiekimo sistema vadinama decentralizuota, jei šilumos šaltinis ir šilumos kriauklė praktiškai sujungti, tai yra, šildymo tinklas yra labai mažas arba jo nėra.
Toks šilumos tiekimas gali būti individualus, kai kiekvienoje patalpoje naudojami atskiri šildymo įrenginiai. Decentralizuotas šildymas skiriasi nuo centralizuotas šildymas vietinis pagamintos šilumos paskirstymas
18 skaidrė
Pagrindiniai decentralizuoto šildymo tipai
Elektriniai tiesioginio akumuliatoriaus šilumos siurblio krosniniai maži katilai
19 skaidrė
Krosnelė Maža katilinė
20 skaidrė
Sistemų, naudojančių netradicinę energiją, tipai:
šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu; šilumos tiekimas autonominių vandens šilumos generatorių pagrindu.
21 skaidrė
Galima pastatyti ŠILUMOS SIURBLIUS ŠILDYMUI
Gręžiniuose rezervuaruose, kurie įrengiami vertikaliai į žemę iki 100 m gylio Požeminiuose horizontaliuose rezervuaruose
22 skaidrė
Veikimo principas
Šiluminė energija patenka į šilumokaitį, šildydamas šildymo sistemos aušinimo skystį (vandenį). Išskirdamas šilumą, šaltnešis atšąla ir plėtimosi vožtuvo pagalba vėl pereina į skystą būseną. Ciklas uždarytas. Šilumai „ištraukti“ iš žemės naudojamas šaltnešis – žemos virimo temperatūros dujos. Skystas šaltnešis teka per vamzdžių sistemą, įkasta į žemę. Žemės temperatūra daugiau nei 1,5 metro gylyje vasarą ir žiemą yra vienoda ir lygi 8 laipsniais. Šios temperatūros pakanka, kad žemėje praeinantis šaltnešis „užvirtų“ ir virstų dujine. Šias dujas įsiurbia kompresorinis siurblys, šiuo metu jos suspaudžiamos ir išsiskiria šiluma. Panašiai nutinka padangą pripučiant dviračio pompa – nuo staigaus oro suspaudimo siurblys įšyla.
23 skaidrė
Autonominiai vandens šilumos generatoriai
Šilumos generatoriai be kuro yra pagrįsti kavitacijos principu. Tokiu atveju siurblio elektros varikliui veikti reikalinga elektra, o apnašos visai nesusidaro. Kavitacijos procesai aušinimo skystyje atsiranda dėl mechaninio poveikio skysčiui uždarame tūryje, o tai neišvengiamai sukelia jo kaitinimą. Šiuolaikiniuose įrenginiuose grandinėje yra kavitatorius, t.y. skysčio šildymas atliekamas dėl daugybinės cirkuliacijos grandinėje "siurblys - kavitatorius - talpykla (radiatorius) - siurblys". Į montavimo schemą įtraukus kavitatorių, galima pailginti siurblio tarnavimo laiką dėl kavitacijos procesų perdavimo iš siurblio darbinės kameros į kavitatoriaus ertmę. Be to, šis įrenginys yra pagrindinis šildymo šaltinis, nes būtent jame judančio skysčio kinetinė energija paverčiama šilumine energija.
24 skaidrė
Pagrindinis siurblys Cavitator Cirkuliacinis siurblys Solenoidinis vožtuvas Vožtuvas Išsiplėtimo indas Šildymo radiatorius
25 skaidrė
Kitos energijos taupymo technologijos
Individualios sistemosšildymas Konvektorius (dujiniai oro šildytuvai, įskaitant degiklį, šilumokaitį ir ventiliatorių) Spindulinis dujinis šildymas ("šviesūs" ir "tamsūs" infraraudonųjų spindulių šildytuvai)
26 skaidrė
Dažniausia autonominio (decentralizuoto) šilumos tiekimo schema apima: vienos grandinės arba dviejų grandinių katilą, cirkuliacinius siurblius šildymui ir karšto vandens tiekimui, atbulinius vožtuvus, uždarus išsiplėtimo bakus, apsauginius vožtuvus. Su vienos grandinės katilu karšto vandens ruošimui naudojamas talpinis arba plokštelinis šilumokaitis.
27 skaidrė
Buto šildymas
Buto šildymas - decentralizuotas (autonominis) individualaus buto daugiabučiame name aprūpinimas šiluma ir karštu vandeniu
28 skaidrė
Dviguba grandinė sieniniai katilai kartu su šildymu ir maisto ruošimu karštas vanduo dėl buitiniams poreikiams... Dėl mažų matmenų, šiek tiek viršijančių įprasto dujinio vandens šildytuvo išmatavimus, katilui vietą nesunku rasti bet kurioje, net ir nepritaikytoje katilinei, patalpoje: virtuvėje, koridoriuje, prieškambaryje, ir tt Individualios šildymo sistemos leidžia visiškai išspręsti dujinio kuro taupymo problemą, o kiekvienas gyventojas, naudodamasis sumontuotos įrangos galimybėmis, susikuria sau patogias gyvenimo sąlygas. Įdiegus daugiabučio šildymo sistemą iš karto pašalinama šilumos apskaitos problema: atsižvelgiama ne į šilumą, o tik į dujų suvartojimą. Dujų kaina atspindi šilumos ir karšto vandens komponentus.
29 skaidrė
Oro šildymas ir vėdinimas
30 skaidrė
Spindulinis dujinis šildymas
Spindulinio šildymo organizavimui viršutinėje kambario dalyje (po lubomis) yra infraraudonųjų spindulių skleidėjaišildomas iš vidaus dujų degimo produktais. Naudojant SGLO, šiluma iš emiterių perduodama tiesiai į darbo zoną šiluminės infraraudonosios spinduliuotės būdu. Kaip saulės spinduliai, jis beveik visiškai pasiekia darbo zonašildymo personalas, darbo vietų paviršiai, grindys, sienos. Ir jau nuo šių šiltų paviršių įkaista oras patalpoje. Pagrindinis spinduliavimo rezultatas infraraudonųjų spindulių šildymas yra galimybė žymiai sumažinti vidutinę kambario temperatūrą nepabloginant darbo sąlygų. Vidutinė kambario temperatūra gali būti sumažinta 7 °C ir taip sutaupoma iki 45%, palyginti su tradicinėmis konvekcinėmis sistemomis.
31 skaidrė
Decentralizuoto šildymo sistemos privalumai:
šilumos nuostolių mažinimas dėl išorinių šilumos tinklų nebuvimo, tinklo vandens nuostolių mažinimas, vandens valymo sąnaudų mažinimas; nereikia skirti žemės šilumos tinklams ir katilinėms; pilna automatika, įskaitant šilumos vartojimo režimus (nereikia kontroliuoti grįžtamojo tinklo vandens temperatūros, šaltinio šiluminės galios ir pan.); lankstumas reguliuojant nustatytą temperatūrą tiesiai darbo zonoje; mažesnės tiesioginės šildymo ir eksploatacinės sistemos priežiūros išlaidos; ekonomiškas šilumos suvartojimas.
32 skaidrė
Decentralizuoto šildymo sistemos trūkumai:
Vartotojų aplaidumas. Bet kuriai sistemai reikalinga periodinė profilaktinė patikra ir priežiūra Dūmų išmetimo problema. Poreikis sukurti kokybišką vėdinimo sistemą ir neigiamas poveikis aplinką... Sistemos efektyvumo sumažėjimas dėl nešildomų gretimų patalpų. Daugiaaukščio namo buto šilumos tiekimui būtinas organizacinis ir techninis šildymo klausimo sprendimas laiptinės ir kitose viešojo naudojimo vietose katilinė yra kolektyvinė gyventojų nuosavybė; Nekaupiamas nusidėvėjimas ir ilgalaikis lėšų rinkimas būtiniems kapitalinio remonto darbams atlikti; Greito atsarginių dalių pristatymo sistemos trūkumas.
Pastatų, kurie yra vietinės šilumos tiekimo sistemos dalis, sanitariniai-techniniai įrenginiai. Šie įrenginiai – tai autonominės katilinės ir šilumos generatoriai, kurių šiluminė galia nuo 3-20 kW iki 3000 kW (įskaitant stogą ir blokinį – mobilūs), bei individualūs butų šilumos generatoriai. Ši įranga skirtas atskiro objekto (kartais nedidelės gretimų objektų grupės) arba atskiro buto, kotedžo šilumai tiekti.
Autonominių katilinių projektavimo ir statybos ypatybės skirtingi tipai civilinius objektus reglamentuoja taisyklių rinkinys SP 41-104-2000 „Autonominių šilumos tiekimo šaltinių projektavimas“.
Pagal išsidėstymą erdvėje autonominės katilinės skirstomos į atskiras, pritvirtintas prie kitos paskirties pastatų, statomas į kitos paskirties pastatus, nepriklausomai nuo vietos aukšto, stogo. Įmontuojamos, pritvirtintos ir stoginės katilinės šiluminė galia neturi viršyti pastato, kurio šilumai ji skirta, šilumos poreikio. Bet autonominės katilinės bendroji šiluminė galia neturi viršyti: 3,0 MW ant stogo ir įmontuotai katilinei su skystojo ir dujinio kuro katilais; 1,5 MW už įmontuotą katilinę su kieto kuro katilais.
Prie ikimokyklinių ir mokyklinių įstaigų pastatų, prie ligoninių ir poliklinikų gydymo pastatų, kuriuose ligoniai būna visą parą, prie sanatorijų ir poilsio įstaigų bendrabučių, projektuoti ant stogo, įmontuojamas ir prikabinamas katilines negalima. .
Galimybė įrengti stogo katilinę ant bet kokios paskirties pastatų virš 26,5 m žymos turi būti suderinta su Valstybinės priešgaisrinės tarnybos vietos institucijomis.
Schema su autonominiais šilumos tiekimo šaltiniais veikia taip. Katile šildomas vanduo (pirminis kontūras) patenka į šildytuvus, kur sušildo antrinio kontūro vandenį, tiekiamą į šildymo, vėdinimo, kondicionavimo ir karšto vandens tiekimo sistemas, ir grįžta į katilą. Pagal šią schemą vandens cirkuliacijos kontūras katiluose yra hidrauliškai izoliuotas nuo abonentinių sistemų cirkuliacijos grandinių, todėl katilai gali apsaugoti nuo jų maitinimo. prastos kokybės vanduo esant nuotėkiams, o kai kuriais atvejais visiškai atsisakyti vandens valymo ir užtikrinti patikimą katilų veikimą be nuosėdų.
Autonominėse ir ant stogo įrengtose katilinėse remonto zonos nenumatytos. Įrangos, jungiamųjų detalių, valdymo ir reguliavimo įrenginių remontą atlieka specializuotos organizacijos, turinčios atitinkamas licencijas, naudodamos savo kėlimo įrenginius ir bazes.
Autonominių katilinių įranga turėtų būti įrengta atskiras kambarys, neprieinamas nesankcionuotam įėjimui. Pastatomoms ir pritvirtintoms autonominėms katilinėms numatyti uždari sandėliai kietajam ar skystajam kurui laikyti, esantys už katilinės ir pastato, kuriam skirta šiluma.
Įranga autonominiams šilumos tiekimo šaltiniams, tarp kurių yra ketaus plieno katilai, mažo dydžio plieniniai ir ketaus sekcijiniai katilai, mažo dydžio moduliniai katilai, horizontalių sekcijų korpusiniai-vamzdiniai ir plokšteliniai vandens šildytuvai, garo-vandens ir talpiniai šildytuvai. Šiuo metu vidaus pramonė gamina ketaus ir plieninius katilus, skirtus kūrenti dujas, skystą katilą ir krosnių kurą, rūšiuoti sluoksniais. kietojo kuro ant grotelių ir suspenduotos (sūkurinės, pseudoskystintos) būsenos. Jei būtina kieto kuro katilai galima iš naujo įrengti dujinio ir skystojo kuro deginimui, priekinėje plokštėje sumontuojant atitinkamus dujų degiklio įrenginius ar purkštukus ir automatiką.
Iš mažo dydžio ketaus sekcijinių katilų labiausiai paplitę įvairių modifikacijų KChM markės katilai.
Mažo dydžio plieninius katilus gamina daugelis įvairių padalinių mašinų gamybos įmonių, daugiausia kaip plataus vartojimo prekes. Jie yra mažiau patvarūs nei ketaus katilai(ketaus katilų eksploatavimo laikas iki 20 metų, plieninių katilų 8-10 metų), tačiau mažiau metalo sunaudojantys ir ne taip daug pastangų reikalaujantys gaminti ir kiek pigesni katilų ir įrangos rinkoje.
Visiškai suvirinti plieniniai katilai yra sandaresni dujoms nei ketaus katilai. Dėl lygaus paviršiaus jų tarša dujų pusėje eksploatacijos metu mažesnė nei ketaus katilų, juos lengviau remontuoti ir prižiūrėti. Plieninių katilų efektyvumas (efektyvumas) artimas ketaus katilams.
Be buitinių katilų, esančių katilų ir katilų-pagalbinės įrangos rinkoje pastaraisiais metais atsirado daug užsienio kompanijų katilų, tarp jų: PROTHERM (Slovakija), Buderus (Bosch įmonių grupei priklausanti įmonė, Vokietija), Vapor Finland Oy (Suomija). Šios firmos gamina nuo 10 kW iki 1 MW galios katilinę, skirtą pramonės įmonėms, sandėliams, privatiems namams, kotedžams, smulkiai pramonei. Visi jie išsiskiria aukštos kokybės našumu, gerais automatikos ir valdymo įrenginiais, puikus dizainas... Tačiau jų mažmeninės kainos su tomis pačiomis šilumos inžinerinėmis savybėmis yra 3–5 kartus didesnės nei rusiškos įrangos kainos, todėl masiniam pirkėjui jos yra mažiau prieinamos.
Katilinėse naudojami horizontalūs sekcijiniai korpusiniai ir plokšteliniai vandens šildytuvai „Vanduo-vanduo“ (pav. toliau) įjungiami pagal šilumos nešiklio srautų priešpriešinius srautus.
Vandens šildytuvų, skirtų vandens-vanduo sekcijiniams (a) ir plokšteliniams (b) vandens šildytuvams, statyba
1 - įleidimo vamzdis; 2 - vamzdžių lakštai; 3 - vamzdeliai; 4 - dėklas; 5 - pakuotė; 6 - varžtai; 7 - plokštės
Garo katilinėse naudojami garo vandens ir akumuliaciniai šildytuvai. Juose įrengti apsauginiai vožtuvai šildomos terpės šone, taip pat oro ir išleidimo įtaisai. Kiekviename garo vandens šildytuve turi būti įrengtas kondensato nutekėjimo arba perpildymo reguliatorius kondensatui išleisti, jungiamosios detalės su uždarymo vožtuvais oro išleidimui ir vandens nutekėjimui, ir apsauginis vožtuvas pateikta pagal Rusijos PB 10-115-96 Gosgortekhnadzor reikalavimus.
Katilinėse rekomenduojama naudoti bepamačius siurblius, kurių debitas ir aukštis nustatomas termohidrauliniu skaičiavimu. Siurblių skaičius katilinės pirminėje grandinėje turėtų būti bent du, iš kurių vienas yra rezervinis. Leidžiama naudoti dvigubus siurblius.
Autonominiai šilumos tiekimo šaltiniai turi mažus hektarus, todėl vamzdynų uždarymo ir valdymo vožtuvų skaičius turėtų būti minimalus, užtikrinantis patikimą ir be problemų veikimą. Uždarymo ir valdymo vožtuvų įrengimo vietose turi būti įrengtas dirbtinis apšvietimas.
Išsiplėtimo bakuose turi būti apsauginiai vožtuvai, o tiekimo vamzdyne prie įėjimo (iš karto po pirmojo vožtuvo) ir grįžtamojo vamzdyno prieš valdymo įtaisus, siurblius, vandens ir šilumos apskaitos prietaisus – vienas purvo rinktuvas (arba feromagnetinis filtras).
Autonominėse katilinėse, veikiančiose skystuoju ir dujiniu kuru, turi būti įrengtos lengvai išleidžiamos (sprogimo atveju) atitvarinės konstrukcijos 0,03 m 2 1 m 3 patalpos, kurioje yra katilai, tūrio.
Buto šilumos tiekimas - šilumos tiekimas į butų gyvenamojo namo šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemas. Sistema susideda iš individualaus šilumos šaltinio - šilumos generatoriaus, karšto vandens vamzdynų su vandens jungiamosiomis detalėmis, šildymo vamzdynų su šildymo prietaisai ir vėdinimo sistemų šilumokaičiai.
Individualūs šilumos generatoriai – pilnos gamyklinės parengties automatizuoti katilai skirtingi tipai kuro, įskaitant gamtines dujas, veikiančius be nuolatinio techninės priežiūros personalo.
Šilumos generatoriai su uždara (sandariąja) degimo kamera turėtų būti naudojami daugiabučiams namams ir pastatomoms visuomeninėms patalpoms (aušinimo skysčio temperatūra iki 95 °C, aušinimo skysčio slėgis iki 1,0 MPa). Juose sumontuota apsauginė automatika, užtikrinanti kuro tiekimo nutraukimą dingus elektrai, sutrikus apsaugos grandinių veikimui, užgesus degiklio liepsnai, nukritus žemiau esančio aušinimo skysčio slėgiui. maksimali leistina temperatūra, pasiekiant maksimalią leistiną aušinimo skysčio temperatūrą, dūmų pašalinimo pažeidimas.
Šilumos generatoriai su atvira degimo kamera karšto vandens tiekimo sistemoms naudojami gyvenamųjų namų butuose iki 5 aukštų.
Šilumos generatoriai, kurių bendra šiluminė galia iki 35 kW, gali būti montuojami virtuvėse, koridoriuose, butų negyvenamose patalpose, o pastatomose visuomeninėse patalpose - patalpose, kuriose nuolat nėra žmonių. Šilumos generatoriai, kurių bendra šiluminė galia viršija 35 kW (bet iki 100 kW), turi būti statomi specialiai tam skirtoje patalpoje.
Kuro deginimui reikalingas oro paėmimas turi būti atliekamas: šilumos generatoriams su uždaromis degimo kameromis ortakiais už pastato ribų; šilumos generatoriams su atviros ląstelės deginimas – iš patalpų, kuriose jie įrengti.
Statant šilumos generatorių visuomeninėse patalpose, numatoma įrengti dujų užterštumo kontrolės sistemą su automatinis išjungimas dujų tiekimas šilumos generatoriui, ore pasiekus pavojingą dujų koncentraciją - virš 10% gamtinių dujų liepsnos sklidimo žemutinės koncentracijos ribos.
Atliekama šilumos generatorių, dujotiekio, kamino ir ortakio lauko oro paėmimui techninė priežiūra ir remontas specializuotos organizacijos turintys savo avarinio dispečerinę tarnybą.
Ph.D. A.V. Martynovas, docentas,
Pramoninių šilumos energetikos sistemų katedra,
Maskvos energetikos institutas (TU)
(pranešimas antrojoje mokslinėje-praktinėje konferencijoje „Šilumos tiekimo sistemos. Šiuolaikiniai sprendimai“, Zvenigorodas, 2006 m. gegužės 16–18 d.).
Decentralizuoti vartotojai, kurių dėl didelių atstumų nuo kogeneracinės elektrinės negali padengti centralizuotas šilumos tiekimas, turi turėti racionalų (efektyvų) šilumos tiekimą, atitinkantį šiuolaikinį techninį lygį ir komfortą.
Kuro sąnaudos šilumos tiekimui yra labai didelės. Šiuo metu pramoninių, visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų šilumą tiekia apie 40 + 50% katilinių, o tai yra neefektyvu dėl mažo efektyvumo (katilinėse kuro degimo temperatūra yra apie 1500 ° C, o šiluma vartotojui tiekiama žymiai žemesnėje temperatūroje (60 + 100 OS)).
Taigi, neracionalus kuro naudojimas, kai dalis šilumos patenka į vamzdį, lemia kuro ir energijos išteklių išeikvojimą (FER).
Palaipsniui nykstant kuro ir energijos išteklių atsargoms europinėje mūsų šalies dalyje vienu metu reikėjo plėtoti kuro ir energetikos kompleksą jos rytiniuose regionuose, o tai smarkiai padidino kuro gavybos ir transportavimo kaštus. Esant tokiai situacijai, būtina išspręsti svarbiausią kuro ir energijos išteklių taupymo ir racionalaus naudojimo uždavinį, nes jų atsargos ribotos ir joms mažėjant degalų kaina nuolat augs.
Šiuo atžvilgiu efektyvi energijos taupymo priemonė yra decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų su išsklaidytais autonominiais šilumos šaltiniais sukūrimas ir diegimas.
Šiuo metu tikslingiausios yra decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos, pagrįstos netradiciniais šilumos šaltiniais, tokiais kaip: saulė, vėjas, vanduo.
Toliau apžvelgsime tik du netradicinės energijos naudojimo aspektus:
Šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu;
Šilumos tiekimas autonominių vandens šilumos generatorių pagrindu.
Šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu
Pagrindinė šilumos siurblių (HP) paskirtis yra šildymas ir karšto vandens tiekimas naudojant natūralius žemos kokybės šilumos šaltinius (NPIT) ir atliekų šilumą iš pramonės ir komunalinių sektorių.
Decentralizuotų šildymo sistemų privalumai – padidėjęs šilumos tiekimo patikimumas, nes jų nejungia šilumos tinklai, kurių ilgis mūsų šalyje viršija 20 tūkst. km, o didžioji dalis vamzdynų eksploatuojami ilgiau nei standartinis tarnavimo laikas (25 metai), dėl ko įvyksta avarijos. Be to, ilgų šilumos tinklų tiesimas yra susijęs su didelėmis kapitalo sąnaudomis ir dideliais šilumos nuostoliais. Pagal veikimo principą šilumos siurbliai vadinami šilumos transformatoriais, kuriuose dėl darbo, tiekiamo iš išorės, atsiranda šilumos potencialo (temperatūros) pokytis.
Šilumos siurblių energetinis efektyvumas įvertinamas transformacijos koeficientais, atsižvelgiant į gautą „efektą“, nurodytą sunaudotu darbu ir efektyvumu.
Gautas efektas yra šilumos kiekis Qw, kurį pagamina šilumos siurblys. Šilumos kiekis Qw, nurodytas HP pavaros sunaudota galia Nel, rodo, kiek šilumos vienetų gaunama iš sunaudotos elektros energijos vieneto. Šis santykis μ = 0Β / Νelι
vadinamas šilumos konversijos arba transformacijos koeficientu, kuris HP visada yra didesnis nei 1. Kai kurie autoriai šį naudingumo koeficientą vadina, tačiau naudingumas negali būti didesnis nei 100%. Čia klaida ta, kad šiluma Qw (kaip neorganizuota energijos forma) yra padalinta į Nel (elektrinė, t.y. organizuota energija).
Efektyvumas turėtų būti vertinamas ne tik į energijos kiekį, bet ir į tam tikro energijos kiekio efektyvumą. Vadinasi, efektyvumas yra bet kokios rūšies energijos darbingumo (arba eksergijos) santykis:
čia: Eq - šilumos efektyvumas (eksergija) Qw; Е N - elektros energijos naudingumo koeficientas (eksergija) Nel.
Kadangi šiluma visada siejama su temperatūra, kurioje ši šiluma gaunama, tai šilumos efektyvumas (eksergija) priklauso nuo temperatūros lygio T ir nustatomas:
kur τ yra šilumos naudingumo koeficientas (arba Karno koeficientas):
q = (T-Tos) / T = 1-Tos /
kur Tos yra aplinkos temperatūra.
Kiekvienam šilumos siurbliui šie rodikliai yra vienodi:
1. Šilumos transformacijos koeficientas:
μ = qw / l = Qw / Nel ■
η=ΡΒ(τς)Β//=Ι*(τς)Β>
čia: qw - specifinis šilumos kiekis, kJ / kg;
Qw – bendras šilumos kiekis, kJ/s;
/ - specifinės darbo sąnaudos, kJ / kg;
1 \ 1EL - elektros galia, kW;
(tq) B - šilumos naudingumo koeficientas =
1-Tos / TV.
Tikriesiems VT transformacijos koeficientas yra μ = 3 -! - 4, o η = 30-40%. Tai reiškia, kad už kiekvieną sunaudotą kWh elektros energijos gaunama QB = 3-i-4 kWh šilumos. Tai yra pagrindinis HP pranašumas prieš kitus šilumos generavimo būdus (elektrinis šildymas, katilinė ir kt.).
Per pastaruosius kelis dešimtmečius šilumos siurblių gamyba smarkiai išaugo visame pasaulyje, tačiau mūsų šalyje šilumos siurbliai dar nebuvo plačiai pritaikyti.
Tam yra keletas priežasčių.
1. Tradicinis dėmesys centralizuotam šildymui.
2. Nepalankus elektros ir kuro kainos santykis.
3. Šilumos siurblių gamyba, kaip taisyklė, vykdoma pagal parametrus artimiausių šaldymo mašinų pagrindu, o tai ne visada lemia optimalias šilumos siurblių charakteristikas. Užsienyje pritaikytas serijinio HP dizainas, skirtas specifinėms charakteristikoms, žymiai padidina HP veikimo ir energijos charakteristikas.
Šilumos siurblių įrangos gamyba JAV, Japonijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje, Anglijoje ir kitose šalyse remiasi šaldymo inžinerijos gamybos pajėgumais. Šilumos siurbliai šiose šalyse daugiausia naudojami šildymui ir karšto vandens tiekimui gyvenamajame, komerciniame ir pramoniniame sektoriuose.
Pavyzdžiui, JAV veikia daugiau nei 4 milijonai vienetų mažų, iki 20 kW, šilumos siurblių, pagrįstų stūmokliniais arba rotoriniais kompresoriais. Šilumos tiekimas į mokyklas, prekybos centrus, baseinus vykdomas 40 kW šiluminės galios šilumos siurbliais, atliekamais stūmoklinių ir sraigtinių kompresorių pagrindu. Rajonų, miestų šilumos tiekimas - dideliais šilumos siurbliais išcentrinių kompresorių pagrindu kurių Qv virš 400 kW šilumos. Švedijoje iš 130 tūkstančių HE daugiau nei 100 turi 10 MW ir didesnę šiluminę galią. Stokholme 50% šilumos tiekiama šilumos siurbliais.
Pramonėje šilumos siurbliai perdirba žemos kokybės šilumą iš gamybos procesų. 100 Švedijos įmonių įmonėse atlikta šilumos siurblių panaudojimo pramonėje galimybių analizė parodė, kad tinkamiausia šilumos siurblių naudojimo sritis yra chemijos, maisto ir tekstilės pramonės įmonės.
Mūsų šalyje TN naudojimas pradėtas nagrinėti 1926 m. Pramonėje nuo 1976 m. TH dirbo arbatos fabrike (Samtredia, Gruzija), Podolsko chemijos ir metalurgijos gamykloje (PCHMZ) nuo 1987 m., Sagarejoy pieno gamykloje, Gruzijoje, Gorki-2 pieno ūkyje netoli Maskvos. Nuo 1963 m. Be pramonės, TN tuo metu buvo pradėtas naudoti prekybos centre (Sukhumi) šildymui ir vėsinimui, gyvenamajame pastate (Bucuria gyvenvietė, Moldova), Družbos pensione (Jalta), klimatologijoje. ligoninė (Gagra), Pitsundos kurorto salė.
Rusijoje TN šiuo metu pagal individualius užsakymus gamina įvairios Nižnij Novgorodo, Novosibirsko ir Maskvos firmos. Taigi, pavyzdžiui, Nižnij Novgorodo įmonė „Triton“ gamina šilumos siurblius, kurių šildymo galia nuo 10 iki 2000 kW, o Nel kompresorių galia nuo 3 iki 620 kW.
Vanduo ir oras plačiausiai naudojami kaip žemos kokybės šilumos šaltiniai (LPS) HP. Taigi dažniausiai naudojamos HP schemos yra „vanduo-oras“ ir „oras-oras“. Pagal tokias schemas TH gamina šios įmonės: Carrig, Lennox, Westinghous, General Electrik (JAV), Нitachi, Daikin (Japonija), Sulzer (Švedija), ČKD (Čekija), "Klimatechnik" (Vokietija). Pastaruoju metu pramoninės ir nuotekų nuotekos buvo naudojamos kaip NPIT.
Šalyse, kuriose klimato sąlygos sunkesnės, HP patartina naudoti kartu su tradiciniais šilumos šaltiniais. Tuo pačiu metu šildymo sezono metu šiluma į pastatus daugiausia tiekiama iš šilumos siurblio (80-90% metinio suvartojimo), o didžiausios apkrovos (esant žemai temperatūrai) dengiamos elektriniais katilais arba iškastinio kuro katilais.
Šilumos siurblių naudojimas leidžia sutaupyti iškastinio kuro. Tai ypač pasakytina apie atokius regionus, tokius kaip šiauriniai Sibiro, Primorės regionai, kur yra hidroelektrinės, o kuro transportavimas yra sunkus. Esant vidutiniam metiniam transformacijos koeficientui m = 3-4, kuro ekonomija naudojant šilumos siurblius, lyginant su katiline, yra 30-5-40%, t.y. vidutiniškai 6-5-8 kg degalų ekvivalento / GJ. Padidinus m iki 5, kuro ekonomija padidėja iki maždaug 20 + 25 kg kuro ekvivalento / GJ, palyginti su iškastinio kuro katilais, ir iki 45 + 65 kg kuro ekvivalento / GJ, palyginti su elektriniais katilais.
Taigi šilumos siurbliai yra 1,5-5-2,5 karto pelningesni nei katilinės. Šilumos savikaina iš AG yra maždaug 1,5 karto mažesnė nei šilumos kaina iš centralizuoto šilumos tiekimo ir 2-5-3 kartus mažesnė nei anglies ir mazuto katilų.
Viena iš svarbiausių užduočių – šiluminių elektrinių nuotekų šilumos panaudojimas. Svarbiausia AG diegimo sąlyga yra dideli šilumos kiekiai, išleidžiami į aušinimo bokštus. Taigi, pavyzdžiui, bendras atliekų šilumos kiekis mieste ir greta Maskvos termofikacinių elektrinių šildymo sezono lapkričio–kovo mėnesiais yra 1600–5–2000 Gcal / h. HP pagalba didžioji dalis šios atliekinės šilumos (apie 50-5-60%) gali būti perduodama į šilumos tinklus. Kur:
Šiai šilumai gaminti nereikia papildomai išleisti kuro;
Ekologinė padėtis pagerėtų;
Sumažinus turbininiuose kondensatoriuose cirkuliuojančio vandens temperatūrą, ženkliai pagerės vakuumas, padidės elektros gamyba.
HP įvedimo mastas tik UAB „Mosenergo“ gali būti gana didelis ir jų naudojimas „atliekant“ gradiento šilumą.
ren gali siekti 1600-5-2000 Gcal / h. Taigi HE naudojimas kogeneracinėse elektrinėse yra naudingas ne tik technologiškai (vakuuminis gerinimas), bet ir ekologiškai (realiai sutaupoma kuro arba padidinama termofikacinė termofikacinė elektrinė be papildomų kuro sąnaudų ir kapitalo sąnaudų). Visa tai leis padidinti prijungtą apkrovą šilumos tinkluose.
1 pav. HTG šilumos tiekimo sistemos schema:
1 - išcentrinis siurblys; 2 - sūkurinis vamzdis; 3 - srauto matuoklis; 4 - termometras; 5 - trijų krypčių vožtuvas; 6 - vožtuvas;
7 - baterija; 8 - oro šildytuvas.
Šilumos tiekimas autonominių vandens šilumos generatorių pagrindu
Autonominiai vandens šilumos generatoriai (ATG) skirti gaminti pašildytą vandenį, kuris naudojamas įvairių pramonės ir civilinių objektų šilumai tiekti.
ATG apima išcentrinį siurblį ir specialų įtaisą, kuris sukuria hidraulinį pasipriešinimą. Specialus įrenginys gali turėti skirtingą dizainą, kurio efektyvumas priklauso nuo veikimo faktorių optimizavimo, nulemto KNOW-HOW raidos.
Vienas iš specialaus hidraulinio įrenginio variantų yra sūkurinis vamzdis, kuris yra įtrauktas į decentralizuotą šilumos tiekimo sistemą, kuri veikia vandeniu.
Decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos naudojimas yra labai perspektyvus, nes vanduo, kaip darbinė medžiaga, yra tiesiogiai naudojamas šildymui ir karštam vandeniui ruošti
papildomas tiekimas, todėl šios sistemos yra ekologiškos ir patikimos. Tokia decentralizuota šilumos tiekimo sistema sumontuota ir išbandyta Pramonės šilumos energetikos sistemų (PTS) katedros Šilumos transformacijos pagrindų (OTT) laboratorijoje MPEI.
Šilumos tiekimo sistemą sudaro išcentrinis siurblys, sūkurinis vamzdis ir standartiniai elementai: akumuliatorius ir oro šildytuvas. Nurodyti standartiniai elementai yra neatsiejama bet kurios šilumos tiekimo sistemos dalis, todėl jų buvimas ir sėkmingas veikimas leidžia teigti, kad bet kuri šilumos tiekimo sistema, kurioje yra šie elementai, veikia patikimai.
Fig. 1 parodyta šilumos tiekimo sistemos schema. Sistema pripildyta vandens, kuris kaitinant patenka į akumuliatorių ir šildytuvą. Sistemoje yra perjungimo jungiamosios detalės (trieigiai vožtuvai ir vožtuvai), kurie leidžia nuosekliai ir lygiagrečiai prijungti akumuliatorių ir šildytuvą.
Sistema veikė taip. Per išsiplėtimo baką sistema užpildoma vandeniu, kad iš sistemos būtų pašalintas oras, kuris vėliau stebimas manometru. Po to į valdymo bloko spintelę tiekiama įtampa, temperatūros reguliatoriumi nustatoma tiekiamo į sistemą vandens temperatūra (50-5-90 °C) ir įjungiamas išcentrinis siurblys. Režimo įjungimo laikas priklauso nuo nustatytos temperatūros. Esant tam tikram tv = 60 OC, laikas pasiekti režimą yra t = 40 minučių. Sistemos veikimo temperatūros grafikas parodytas fig. 2.
Sistemos paleidimo laikotarpis buvo 40 + 45 minutės. Temperatūros kilimo greitis buvo Q = 1,5 laipsnio / min.
Įrengiami termometrai 4 vandens temperatūrai matuoti sistemos įleidimo ir išleidimo angose, o srauto matuoklis 3 debitui nustatyti.
Išcentrinis siurblys buvo sumontuotas ant lengvo mobiliojo stovo, kurį galima gaminti bet kurioje dirbtuvėje. Likusi įranga (baterija ir šildytuvas) yra standartinė, perkama iš specializuotų prekybos firmų (parduotuvių).
Parduotuvėse perkamos ir jungiamosios detalės (trieigiai čiaupai, vožtuvai, kampai, adapteriai ir kt.). Sistema surenkama iš plastikinių vamzdžių, kurie buvo suvirinti specialiu suvirinimo agregatu, kurį galima įsigyti OTT laboratorijoje.
Vandens temperatūrų skirtumas tiesioginėje ir grįžtamojoje linijoje buvo maždaug 2 OC (Δt = tnp-to6 = 1,6). VTG išcentrinio siurblio veikimo laikas buvo 98 s kiekviename cikle, pauzės truko 82 s, vieno ciklo laikas 3 min.
Šilumos tiekimo sistema, kaip rodo bandymai, veikia stabiliai ir automatiniu režimu (be techninės priežiūros personalo dalyvavimo) palaiko iš pradžių nustatytą temperatūrą intervalu t = 60-61 ° C.
Šilumos tiekimo sistema veikė, kai akumuliatorius ir šildytuvas buvo įjungiami nuosekliai vandenyje.
Sistemos efektyvumas vertinamas:
1. Šilumos transformacijos santykis
μ = (Ο6 + Οκ) / νν = ΣΟ / νν;
2. Naudingumo koeficientas
čia: 20 = Q6 + QK - sistemos išskiriamas šilumos kiekis;
W – elektros energijos kiekis, sunaudojamas išcentriniam siurbliui valdyti; tq = 1-T0C / TB - šilumos naudingumo koeficientas;
TV - nurodytos šilumos temperatūros lygis; Tos yra aplinkos temperatūra.
Esant suvartotai elektros energijai W = 2 kWh, per šį laikotarpį pagaminta 20 = 3816,8 kcal šilumos. Transformacijos santykis yra: μ = 3816,8 / 1720 = 2,22.
Naudingumas yra η = μτ = 2.22.0.115 = 0.255 (~ 25%), kur: tq = 1 - (293/331) = 0.115.
Iš sistemos energijos balanso matyti, kad papildomas sistemos pagamintos šilumos kiekis buvo 2096,8 kcal. Šiandien yra įvairių hipotezių, bandančių paaiškinti, kaip atsiranda papildomas šilumos kiekis, tačiau vienareikšmio visuotinai priimto sprendimo nėra.
išvadas
1. Decentralizuotoms šilumos tiekimo sistemoms nereikia ilgų šilumos trasų, todėl – didelių kapitalo sąnaudų.
2. Decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų naudojimas gali ženkliai sumažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį deginant kurą į atmosferą, o tai pagerina aplinkos būklę.
3. Šilumos siurblių naudojimas decentralizuotose šilumos tiekimo sistemose pramoniniams ir civiliniams objektams leidžia, palyginti su katilinėmis, sutaupyti kuro 6 + 8 kg kuro ekvivalento. 1 Gcal generuojamos šilumos, o tai yra maždaug 30-5-40 proc.
4. Decentralizuotos sistemos TN pagrindu sėkmingai naudojamos daugelyje užsienio šalių (JAV, Japonijoje, Norvegijoje, Švedijoje ir kt.). Šilumos siurblių gamyba užsiima daugiau nei 30 įmonių.
5. PTS MPEI katedros OTT laboratorijoje įrengta autonominė (decentralizuota) šilumos tiekimo sistema išcentrinio vandens šilumos generatoriaus pagrindu.
Sistema veikia automatiniu režimu, palaikydama vandens temperatūrą tiekimo linijoje bet kuriuo intervalu nuo 60 iki 90 ° C.
Sistemos šilumos transformacijos santykis m = 1,5-5-2, o efektyvumas apie 25%.
6. Tolimesniam decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų energinio efektyvumo didinimui reikalingi moksliniai ir techniniai tyrimai, siekiant nustatyti optimalius darbo režimus.
Literatūra
1. Sokolovas E. Ya ir kt. Šaunus požiūris į šilumą. 1987-06-17 naujienos.
2. Mikhelson VA Apie dinaminį šildymą. Taikomoji fizika. T. III, Nr. З-4, 1926 m.
3. Yantovskis E.I., Pustovalovas Yu.V. Garo kompresiniai šilumos siurbliai. - M .: Energoizdatas, 1982 m.
4. Vezirishvili O.Sh., Meladze NV Energiją taupančios šilumos ir šalčio tiekimo šilumos siurblių sistemos. - M .: leidykla MEI, 1994 m.
5. Martynovas A. V., Petrakovas G. N. Dviejų paskirčių šilumos siurblys. Pramonės energetika Nr. 12, 1994.
6. Martynov AV, Yavorovskiy Yu. V. VER naudojimas chemijos pramonės įmonėse TNU pagrindu. Chemijos pramonė 2000 Nr.4.
7. Brodyansky V.M. ir kt.. Eksergetinis metodas ir jo pritaikymai. - M .: Energoizdat, 1986 m.
8. Sokolovas E.Ya., Brodyansky V.M. Šilumos transformacijos ir aušinimo procesų energetinės bazės - M .: Energoizdat, 1981.
9. Martynovas A.V. Šilumos transformavimo ir aušinimo augalai. - M .: Energoatomizdat, 1989 m.
10. Devjaninas D.N., Piščikovas S.I., Sokolovas Yu.N. Šilumos siurbliai - kūrimas ir bandymai CHPP-28. // "Šilumos tiekimo naujienos", № 1, 2000.
12. Kaliničenko A.B., Kurtikas F.A. Aukščiausio efektyvumo šilumos generatorius. // "Ekonomika ir gamyba", № 12, 1998.
13. Martynovas A.V., Janovas A.V., Golovko V.M. Decentralizuota šilumos tiekimo sistema, pagrįsta autonominiu šilumos generatoriumi. // „XXI amžiaus statybinės medžiagos, įranga, technologijos“, 2003 m.11 Nr.
Iš redakcinės kolegijos: Antrojoje mokslinėje-praktinėje konferencijoje „Šilumos tiekimo sistemos. Šiuolaikiniai sprendimai “, kurį tradiciškai vykdo ne pelno sąjunga“ Rusijos šilumos tiekimas“, Po daugybės pranešimų apie sūkurių generatoriaišiluma, užsimezgė karšta diskusija. Dalyviai padarė išvadą, kad tai rodo šilumos gavimas, viršijantis suvartotą elektros energiją šiuolaikinis mokslas dar negali nurodyti šios energijos šaltinio ir jos prigimties, o tai reiškia, kad šiuo reiškiniu reikia naudotis itin atsargiai, nes šio įrengimo poveikis aplinkai ir žmonėms netirtas.
Tai patvirtina šiuolaikiniai tyrimai. Pavyzdžiui, 2005 m. birželio 15-16 d. Charkove vykusioje tarptautinėje konferencijoje „Anomalūs fiziniai reiškiniai energetikoje ir netradicinių energijos šaltinių kūrimo perspektyvos“ kelios tyrėjų grupės iš skirtingų Ukrainos miestų pranešė aptikusios radiaciją sūkuriniu šilumos generatoriumi.
Pavyzdžiui, Ukrainos nacionalinės mokslų akademijos Techninės termofizikos instituto specialistai sūkurio vamzdžio gale aptiko pjūvį su padidėjusia (1,3-1,9 karto) gama spinduliuote, palyginti su fonine verte. Informacija apie šį eksperimentą taip pat buvo paskelbta žurnale "Pramoninė šilumos inžinerija" (Kijevas) Nr. 6, 2002 A. A. Chalatovo, A. S. Kovalenko, S. V. Ševcovo straipsnyje. „Energijos konversijos koeficiento nustatymas sūkuriniame TPM 5,5-1 tipo šilumos generatoriuje“. Straipsnio autoriai pažymėjo, kad šios spinduliuotės prigimtis dar nėra visiškai suprantama ir reikalauja tolesnių tyrimų.
Taip pat rekomenduojame
Įkeliama...