Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Использование низкопотенциальной теплоты. Книга 1
Посмотреть оригинал

Термины и определения

АЭС - атомная электростанция.

ВЭР - вторичные энергетические ресурсы.

ГВС - горячее водоснабжение.

ГТСТ - геотермальная теплопасосная система теплохладоснаб- жения.

Децентрализованное теплоснабжение - теплоснабжение потребителей от источников тепла не имеющих связи с общей тепловой сетью.

Источник тепловой энергии (теплоты) - теплогенерирующая энергоустановка или их совокупность, в которой производится нагрев теплоносителя за счет передачи теплоты сжигаемого топлива, а также путем электронагрева или другими, в том числе нетрадиционными способами, участвующая в теплоснабжении потребителей.

ИТП - индивидуальный тепловой пункт.

нпт - низкопотепциальная теплота.

Открытая водяная система теплоснабжения - водяная система теплоснабжения, в которой вся сетевая вода или ее часть используется путем ее отбора из тепловой сети для удовлетворения нужд потребителей в горячей воде.

ПАВ - поверхностно-активные вещества.

пдк - предельно-допустимая концентрация.

Передача тепловой энергии - услуга по транспорту тепловой энергии на расстояние по тепловым сетям.

Распределение тепловой энергии - дозирование и поставка тепловой энергии потребителям, включая изменение параметров теплоносителя в центральных тепловых пунктах.

Теплоснабжение - деятельность по производству, передаче, распределению, продаже потребителям тепловой энергии и теплоносителя.

Термин «энергетический баланс» в узком смысле определяется как полное количественное соответствие (равенство) между суммарной произведенной энергией, с одной стороны, и суммарной потребленной энергией и потерями энергии - с другой; в широком смысле термин «единый энергетический баланс» определяется как полное количественное соответствие (равенство) перетоков всех видов энергии и энергетических ресурсов между стадиями их добычи, переработки, преобразования, транспорта, распределения, хранения, конечного использования в целом потребителями в территориальном и отраслевом разрезах. Энергетический баланс является статической характеристикой непрерывно развивающегося энергетического хозяйства, основные элементы и связи которого объединяются общеэнергетической системой.

Термином «энергетическое хозяйство» определяется комплекс взаимосвязанных систем (от добычи и производства энергетических ресурсов до конечного потребления энергии), состоящих из энергетических объектов, объединенных для обеспечения потребителей всеми видами энергии. Термин «энергетика» может считаться адекватным термину «энергетическое хозяйство», если под ним понимается энергетика как совокупность производственных систем и не включается понятие энергетики естественных, и в том числе биологических, систем.

ТН - тепловой насос.

тнт - теплонасосная технология.

ТНУ теплонасоспая установка.

Топливо - вещества, которые могут быть использованы в хозяйственной деятельности для получения тепловой энергии, выделяющейся при их сгорании.

ТЭК - топливно-энергетический комплекс.

ТЭР - топливно-энергетические ресурсы.

ТЭС - теплоэлектростанция.

УТ - условное топливо.

Централизованное теплоснабжение - теплоснабжение потребителей от источников тепла через общую тепловую сеть.

Энергосбережение - понятие, используемое для обозначения целей употребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) возможно более эффективным образом.

Рациональное использование энергоресурсов, разработка и внедрение энергосберегающих технологий является важнейшим направлением энергетической политики государства.

Энергетической стратегией России на период до 2030 г. поставлена цель - достижение надежного снабжения теплом промышленных предприятий и населения страны, и обеспечения устойчивого развития отрасли па базе современных передовых технологий. Для достижения этой цели необходим пересмотр политики теплоснабжения городов и предприятий в части децентрализации для повышения надежности теплоснабжения и сокращения затрат па передачу тепловой энергии [1.17].

Теплоснабжение в условиях России с ее долгими и достаточно суровыми зимами требует больших затрат топлива, превосходящих почти вдвое затраты на электроснабжение. Основными недостатками традиционных источников теплоснабжения являются низкая энергетическая (особенно на малых котельных), экономическая и экологическая эффективность (традиционное теплоснабжение — один из основных источников загрязнения городов). Высокие транспортные тарифы па доставку энергоносителей приводят к повышению затарт на теплоснабжение.

Сегодня, когда мировые цены на энергоносители неудержимо растут, а их запасы доступные для рационального извлечения, ощутимо уменьшаются, проблема использования нетрадиционных и возобновляемых истчоников энергии являются не только актуальной, но и жизненно важной задачей.

Одним из путей решения этой задачи является широкомасштабное использование низкопотенциалыюго тепла.

В России имеются значительные низкопотенциальные тепловые ресурсы, которые могут быть использованы в целях повышения эффективности теплоснабжения.

Источниками низкопотенциалыюй энергии являются естественные источники тепла: земля, вода, воздух; или искусственные источники (вторичные энергетические ресурсы), т.е. тепловые отходы. Технический потенциал определенных ресурсов нетрадиционных возобновляемых источников энергии согласно [2.27] составляет 105 млн т у.т. в год, значительную часть которых составляют вторичные энергетические ресурсы.

В гидрогеологическую сеть сбрасывается огромное количество шахтных вод, промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, имеющих температуру до 25 °С.

Значительным потенциалом характеризуется тепло грунта и подземных вод, которые сегодня почти не используются.

В системах охлаждения электростанций большое количество низкопотепциальпого тепла теряется в градирнях и прудах охладителях, что приводит к снижению коэффициента полезного действия тепловых и атомных электростанций.

Большое количество тепла теряется в системах оборотной воды, охлаждающих систем промышленных предприятий, компрессорных станций и технологического оборудования. Не используется тепло хоз- бытовых стоков имеющих температуру от 15-25 °С, что приводит к тепловому загрязнению атмосферы.

Ужесточение требований к охране окружающей среды, резкое повышение цеп па топливо, необходимость транспортировки энергоносителей, значительный рост цен в связи с повышением стоимости строительства энергетических объектов заставляют находить и использовать эффективные энергосберегающие и природоохранные технологии, в том числе и теплонасосные установки (ТНУ).

В условиях проводимой сегодня в стране реформы жилищно- коммунального хозяйства (ЖКХ) важнейшей задачей следует считать качественную реструктуризацию коммунальной энергетики. Одно из направлений решения этой проблемы - разработка и внедрение высокоэффективных и экологически чистых ресурсоэнергосберегающих технологий, в том числе теплонасосных, в существующие системы теплоснабжения городов и поселков РФ.

В действующих системах централизованного теплоснабжения зданий и сооружений жилищно-коммунального сектора имеются возможности вовлечения огромного потенциала низкопотенциалыюй теплоты тепловых потоков, сбрасываемых в атмосферу энергетическими объектами городского хозяйства. В связи с этим разработка и внедрение эффективных способов и технологий использования низкопотенциалыюй теплоты является актуальной задачей.

Одним из наиболее эффективных современных направлений по экономии органического первичного топлива в системах теплоснабжения является применение теплонасосных установок, позволяющих трансформировать низкотемпературную возобновляемую природную энергию и вторичную низкопотенциальную теплоту до более высоких температур, пригодных для теплоснабжения.

При использовании теплонасосных технологий независимо от типа теплового насоса (ТН) и типа привода компрессора на единицу затраченного исходного топлива потребитель получает в 1,5...2 раза больше тепла, чем при прямом сжигании топлива. Такая высокая эффективность производства тепла достигается за счет того, что тепловой насос вовлекает в полезное использование низкопотенциальное тепло естественного происхождения (тепло грунта, грунтовых вод, природных водоемов, солнечной энергии) и техногенного происхождения (тепло промышленных стоков, очистных сооружений, вентиляции и т.д.) с температурой от +3 до +40 °С, т.е. такое тепло, которое не может быть непосредственно использовано для теплоснабжения.

Крупным преимуществом схем теплоснабжения с использованием теплонасосных установок (ТНУ) с электрическим приводом является их высокая экологическая эффективность. Они универсальны по отношению к виду первичной энергии. Кроме того, теплоснабжение с применением ТНУ позволяет приблизить их к местам потребления тепловой энергии, тем самым минимизировать протяженность тепловых сетей.

Экономичность теплового насоса заключается ещё в том, что установив эффективный теплогенератор можно решить две задачи - смонтировать кондиционер и отопительный котел, а также существенно сократить эксплуатационные затраты как па отопление и подготовку горячей воды для системы горячего водоснабжения, так и на кондиционирование.

Тепловые насосы используют (утилизируют) рассеянное тепло естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или техногенного происхождения (тепло промышленных и сточных вод, вентиляционных труб и дымовых газов, технологических процессов и т.д.). Тепловой насос совместим с любой циркуляционной системой отопления и вентиляции. Современный дизайн этих высокоэффективных теплогенераторов позволяет устанавливать их в любых помещениях.

Применение тепловых насосов для отопления показало, что даже газовые котельные не в состоянии экономически конкурировать с тепловым насосом. Чтобы передать в систему отопления 1 кВт ч тепловой энергии теплонасосной станции нужно затратить лишь 0,2...0,35 кВт ч электроэнергии, что значительно ниже соответствующего показателя газовой котельной.

По прогнозам Международного Энергетического агентства 75% отопительных установок в системах теплоснабжения развитых стран мира будут работать, используя низкопотенциальное тепло с применением энергосберегающей теплонасосиой технологии.

Развитие и освоение теплонасосных технологий (ТНТ) позволяет изменить сложившееся представление о невозможности вовлечения в процесс полезного использования в топливно-энергетическом балансе коммунальной энергетики и промышленных предприятий низкотемпературной теплоты сбросных канализационных вод. Повсеместное применение ТНТ позволяет решить проблему использования вторичных энергетических ресурсов (ВЭР).

Тепловые насосы избавлены от большинства недостатков систем централизованного теплоснабжения. Преимущества технологий теплоснабжения, использующих нетрадиционные источники энергии, по сравнению с их традиционными аналогами, связаны не только со значительным сокращением затрат энергии в системах теплоснабжения зданий и сооружений, но и с их экологической чистотой, а также с новыми возможностями в области повышения степени автономности систем жизнеобеспечения. Их использование возможно практически повсеместно.

По всей видимости, в недалеком будущем именно эти качества будут иметь определяющее значение в формировании конкурентной ситуации на рынке теплогеиерирующего оборудования.

Целью данной работы является обобщение и систематизация опыта разработки передовых технических и технологических решений в области использования низкопотенциальпой теплоты, следствием чего станет решение экологических и энергетических проблем.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы