Эффективность применения тепловых насосов в системе теплоснабжения
Рассмотрение предпосылок применения тепловых насосов, эффективности их использования и работы. Принцип работы тепловых насосов. Использование экологически чистых теплонасосных установок, значительно повышающих эффективность систем теплоснабжения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2020 |
| Размер файла | 71,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Казанский государственный энергетический университет
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Сапрыкин Д.В., Студент магистратуры 1 курс,
кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
г. Казань
Аннотация
В статье рассматриваются предпосылки применения тепловых насосов, эффективность их применения и работы. Рассматривается принцип их работы и примеры реализаций проектов на практике.
Ключевые слова: Тепловой насос, система теплоснабжения, энергосбережение, альтернативная энергетика, источник теплоснабжения.
Annotation
The article discusses the prerequisites for the use of heat pumps, the effectiveness of their use and operation. The principle of their work and examples of project implementation in practice are considered
Key words: Heat pump, heating system, energy saving, alternative energy, heat supply source.
Основная часть
В настоящее время горячее водоснабжение и отопление городов осуществляется в основном от централизованных систем теплоснабжения, которые имеют достаточно большую долю потерь теплоты. Согласно энергетической политике России 2035, важными направлениями и задачами в развитии энергетики являются минимизация негативного влияния добычи, производства, транспортировки и потребления энергоресурсов на окружающую среду, климат и здоровье людей, а также развитие энергосбережения и повышение энергетической эффективности потребления энергии.
Стремление эффективнее использовать топливо и другие виды ТЭР для современной теплоэнергетики является одной из главных тенденций. Учитывая истощение запасов высококачественных органических топлив, необходимо эффективно и рационально использовать ТЭР, привлекая современные технологии выработки тепловой энергии.
Представляет интерес использование экологически чистых теплонасосных установок (ТНУ), позволяющих значительно повысить эффективность систем теплоснабжения. В ТНУ низкопотенциальная теплота окружающих источников (природных или техногенных) преобразуется в теплоту с более высоким температурным уровнем.
В контуре парокомпрессионного теплового насоса циркулирует хладагент, который при подводе некоторого количества низкотемпературной («бросовой») теплоты переходит в парообразное состояние. Далее, пары хладагента направляются в компрессор, где сжимаются с повышением температуры. Теплота сжатых паров хладагента, снимается в конденсаторе теплонасосной установки. Давление жидкого хладагента после конденсатора понижается за счет дросселирования. Для качественной работы ТНУ требуется постоянный источник теплоты низкого потенциала и потребители.
Использование ТНУ в системах теплоснабжения имеет длинную историю. В данном исследовании выполнен анализ использования ТНУ на объектах систем теплоснабжения.
В 2011 г. на канализационной насосной станции (КНС-3) ЗАО «ЧЕЛНЫВОДОКАНАЛ» веден в эксплуатацию первый в Республике Татарстан тепловой насос, работающий на сточных водах. Отапливающий саму насосную станцию и административно-бытовой комплекс, общей площадью 800 квадратных метров. Станция принимает 15-17 тыс. кубометров стоков в сутки с температурой не ниже 12 °С.
теплоснабжение тепловой насос установка
1 - конденсатор, 2 - вентиль, 3 - вентиль, 4 - теплообменник, 5 - вентиль, 6 - вентиль, 7 - вентиль, 8 - переохладитель, 9 - вентиль, 10, 11, 12 - трубопровод теплоносителя.
Рисунок 1 Схема теплового насоса
Система передачи тепла обустроена следующим образом. Коллектор в виде барабанов полиэтиленовой трубы диметром 40 мм и длиной 500 м погружён в стоки, где вбирает низкопотенциальное тепло вод, достаточное для повышения температуры теплоносителя до нужного уровня.
Мощность, потребляемая насосами теплового насоса, составляет 11кВт, а максимальная тепловая мощность ТН отдаваемая в систему отопления составляет 0,038 Гкал/ч. Температура теплоносителя в системе отопления равна 60 °С.
До установки ТН отопление обеспечивали два электрических котла, потребляемая мощность которых, за отопительный период, составляла 244 тыс. кВт.ч электроэнергии. Потребляемая электрическая мощность теплового насоса составила около 56 тыс. кВт.ч в год. При затратах на установку в 840 тыс. руб. и минимальных затратах на эксплуатацию, экономия составила 300 тыс. руб. год. Примерный срок окупаемости составляет 2,5 года.
Термодинамическая эффективность (ТНУ) очевидна, т.к. на каждый затраченный кВт ч электроэнергии можно в реальном компрессионном тепловом насосе получить 3^4 кВтч теплоты, причем экономия топлива, по сравнению с котельными, может составить от 4 до 6 кг у. т. на 1 ГДж вырабатываемого тепла.
Использованные источники
1. Шеремет Е.О. Применение тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения в целях повышения экономичности энергоэффективности тепловых сетей / Е.О. Шеремет, А.С. Семиненко // Современные наукоемкие технологии. 2013 - № 8 - с. 54-57
2. Куртова Н.А. Энергосберегающие инженерные системы в жилищном строительстве. Журнал «Оборудование Разработки Технологии». 2011, № 4-6.С. 23-27
3. Николаев Ю.Е., Бакшеев А.Ю. Определение эффективности тепловых насосов, использующих теплоту обратной сетевой воды ТЭЦ. Промышленная энергетика. 2007, № 9. С. 14-17.
4. Райх В. Г еотермальные тепловые насосы / В. Райх // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2011. № 1 (109). с. 80-83.
5. Бондарь Е. С. Тепловые насосы: расчет, выбор, монтаж / Е.С. Бондарь // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2011. № 4 (112). с. 62-37.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы бытовых и хозяйственных тепловых насосов. Конструкция и принципы работы парокомпрессионных насосов. Методика расчета теплообменных аппаратов абсорбционных холодильных машин. Расчет тепловых насосов в схеме сушильно-холодильной установки.
диссертация [3,0 M], добавлен 28.07.2015Проект теплоснабжения промышленного здания в г. Мурманск. Определение тепловых потоков; расчет отпуска тепла и расхода сетевой воды. Гидравлический расчёт тепловых сетей, подбор насосов. Тепловой расчет трубопроводов; техническое оборудование котельной.
курсовая работа [657,7 K], добавлен 06.11.2012Принцип работы поршневого насоса, его устройство и назначение. Технические характеристики насосов типа Д, 1Д, 2Д. Недостатки ротационных насосов. Конструкция химических однопоточных центробежных насосов со спиральным корпусом. Особенности осевых насосов.
контрольная работа [4,1 M], добавлен 20.10.2011Расчет тепловых нагрузок района города. График регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке в закрытых системах теплоснабжения. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях, расход воды на горячее водоснабжение и отопление.
курсовая работа [269,3 K], добавлен 30.11.2015Техническая характеристика роторных насосов. Назначение и принцип работы консольных насосов, их конструктивные особенности. Определение оптимальной зоны работы центробежного насоса, изменения производительности насосной станции, подачи по трубопроводу.
курсовая работа [584,4 K], добавлен 23.11.2011Затраты на отопление и теплоснабжение, выбор между централизованным и автономным видом отопления. Фактические данные по расходу электроэнергии на отопление тепловыми гидродинамическими насосами. Принцип работы и преимущества гидродинамического насоса.
статья [568,6 K], добавлен 26.11.2009Насосы - гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей. Принцип действия насосов. Центробежные насосы. Объемные насосы. Монтаж вертикальных насосов. Испытания насосов. Применение насосов различных конструкций. Лопастные насосы.
реферат [305,4 K], добавлен 15.09.2008Описание рабочего процесса объёмных насосов, их виды и характеристики, устройство и принцип действия, достоинства и недостатки. Конструктивные особенности и область применения насосов различных конструкций. Техника безопасности при их эксплуатации.
реферат [909,2 K], добавлен 11.05.2011Подбор и регулирование центробежных насосов водоснабжения с водонапорной башней при экономичном режиме работы насосной станции. Исследование параллельного и последовательного включений одинаковых насосов и определение оптимальной схемы их соединения.
контрольная работа [86,7 K], добавлен 20.02.2011Описание тепловых сетей и потребителей тепловой энергии. Рекомендации по децентрализации, осуществлению регулировки и отводящим трубопроводам. Технико-экономическая оценка инвестиций в реконструкцию тепловых сетей. Анализ потребителей в зимний период.
дипломная работа [349,8 K], добавлен 20.03.2017Анализ принципа действия и технологических схем ЦТП. Расчет тепловых нагрузок и расходов теплоносителя. Выбор и описание способа регулирования. Гидравлический расчет системы теплоснабжения. Определение расходов по эксплуатации системы теплоснабжения.
дипломная работа [639,3 K], добавлен 13.10.2017Определение наиболее оптимального варианта энергосберегающего вида отопления жилых и хозяйственных помещений частного сектора на примере Республики Саха (Якутия). Анализ возможностей применения тепловых насосов для отопления в условиях данного климата.
презентация [5,2 M], добавлен 22.03.2017Устройство скважинных насосов различных типов, область использования, минимальное заглубление. Особенности эксплуатации скважинных насосных установок. Электродвигатели, применяемые для трансмиссионных насосов. Сводный график их напорных характеристик.
реферат [1,6 M], добавлен 13.12.2013Котельная, основное оборудование, принцип работы. Гидравлический расчет тепловых сетей. Определение расходов тепловой энергии. Построение повышенного графика регулирования отпуска теплоты. Процесс умягчения питательной воды, взрыхления и регенерации.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.02.2017Принцип действия тепловых реле, влияние перегрузок и температуры окружающей среды на их долговечность. Время-токовые характеристики и выбор тепловых реле. Конструктивные особенности тепловых реле, применение во всех сферах промышленности и в быту.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 26.06.2011Устройство, преимущества и особенности применения поршневых насосов в промышленности. Теоретическая секундная подача объемного насоса. Определение высоты всасывания поршневого насоса. Мероприятия по технике безопасности при использовании насоса.
курсовая работа [374,6 K], добавлен 09.03.2018Разработка мероприятий по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Тарногский городок. Расчет гидравлического режима тепловой сети, ее регулировка. Расчет технико-экономической эффективности инвестиций в проект модернизации тепловых сетей.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.03.2017Основные требования к организации и ведению безопасной, надёжной и экономичной эксплуатации тепловых, атомных, гидравлических, ветровых электрических станций, блок-станций, теплоцентралей, станций теплоснабжения, котельных, электрических и тепловых сетей.
учебное пособие [2,2 M], добавлен 07.04.2010Описание существующей системы теплоснабжения зданий в селе Шуйское. Схемы тепловых сетей. Пьезометрический график тепловой сети. Расчет потребителей по теплопотреблению. Технико-экономическая оценка регулировки гидравлического режима тепловой сети.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 10.04.2017Выбор высоковакуумного и механического насосов. Выбор манометров и их расстановка на вакуумной арматуре и вакуумной камере. Расчет натеканий в вакуумной системе в различных режимах течения газов. Принцип работы течеискателя и технологии течеискания.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.12.2012
