Григорьева Елена Геннадьевна
Факультет:
Физико-металлургический
Специальность: Экономический менеджмент
Тема выпускной работы: «Использование тепловых насосов в качестве
источника низкопотенциальной энергии.»
Руководитель: Гридин Сергей Васильевич
Библиотека Биография Ссылки Мое творчество
Использование тепловых насосов в качестве источников низкпотенциальной тепловой энергии.
Тепловой насос – термодинамическая установка, в которой теплота от низкопотенциального источника передается потребителю при более высокой температуре. При этом затрачивается механическая энергия.
Використання теплових насосів у якості джерела низько потенційної теплової енергії.
Тепловий насос – термодинамічна установка, в якій тепло від низькопотенційного джерела передається споживачу при більш високій температурі. При цьому витрачається механічна енергія.
Тепловой насос предназначен для использования энергии, получаемой от источника тепла низкой температуры. Идеальный источник тепла должен давать стабильную высокую температуру в течение отопительного сезона, не быть коррозийным и загрязняющим, иметь благоприятные теплофизические характеристики, не требовать существенных инвестиций и расходов по обслуживанию. В большинстве случаев имеющийся источник тепла является ключевым фактором, определяющим эксплуатационные характеристики теплового насоса.
Тепловий насос призначен для використання енергії, яка отримується від джерела тепла
Большую перспективу представляет использование тепловых насосов в системах горячего водоснабжения (ГВС) зданий. Известно, что в годовом цикле на ГВС расходуется примерно столько же тепла, как и на отопление зданий.
Источником низкопотенциальной тепловой энергии может быть тепло как естественного, так и искусственного происхождения. В качестве естественных источников низкопотенциального тепла в небольших системах на базе тепловых насосов широко используются:
• тепло почвенного грунта;
• подпочвенные воды;
• наружный воздух.
Для систем большой мощности применяются морская, озерная и речная вода, геотермические источники, грунтовые, артезианские и термальные воды.
В качестве искусственных источников низкопотенциального тепла могут выступать:
• отводимый вентиляционный воздух;
• канализационные стоки (сточные воды);
• промышленные сбросы;
• тепло технологических процессов;
• бытовые тепловыделения.
Таким образом, существуют большие потенциальные возможности использования энергии вокруг нас, и тепловой насос представляется наиболее удачным путем реализации этого потенциала. Существуют разные варианты классификации тепловых насосов. Ограничимся делением систем по их оперативным функциям на две основных категории:
• тепловые насосы только для отопления и/или горячего водоснабжения, применяемые для обеспечения комфортной температуры в помещении и/или приготовления горячей санитарной воды;
• интегрированные системы на основе тепловых насосов, обеспечивающие отопление помещений, охлаждение, приготовление горячей санитарной воды и иногда утилизацию отводимого воздуха.
Учитывая значительный эффект от использования тепловых насосов у потребителей электроэнергии, необходимо снять ограничения об их применении для обогрева новых и реконструкции старых домов, стимулировать их широкое применение на производстве и в быту.
В условиях переходного периода в экономике в период до 2010 г. необходимо провести исследование целесообразности создания мощных теплонасосных станций в системах теплоснабжения с учётом экономических условий, которые складываются в Украине. На основании этих данных можно будет принимать решения о строительстве мощных насосных станций в период после 2010 г.
Программой предусматривается в период до 2010 года ввести в действие теплонасосные станции суммарной тепловой мощностью до 70МВт с общим объёмом капитальных вложений 10,9 млн. долл. Окупаемость вложений в нынешних нестабильных условиях будет зависеть от роста цен на газ, нефть, мазут на европейском рынке.
Целесообразность использования теплонасосных установок как альтернативы применению электрокотлов для обогрева отдельных помещений подтверждена опытом многих стран.
Предусматривается создание ряда теплонасосных установок для обогрева помещений в разных климатических зонах Украины, проработка технических решений систем отопления с тепловыми насосами, разработка необходимых нормативных документов. Предусматривается, что в 2010 г. суммарная мощность теплонасосных установок, которые будут использоваться для собственных нужд предприятий отрасли, составит 1,5МВт, а в период с 2003 г. по 2010 их суммарная мощность будет доведена до 12,7МВт при ориентировочном количестве установок до 200 единиц. Это обеспечит уменьшение электрической нагрузки в энергосистеме на 8,5МВт при годовой экономии электроэнергии 33,5млн. кВтч.
Для выполнения программы по внедрению теплонасосных установок на предприятиях электроэнергетики на период до 2010г. необходимы капитальные вложения в размере 4,2млн. долл., а ориентировочный срок их окупаемости составляет до 3 лет.