Григор’єва Олена Геннадіївна

Факультет: Фізико-металургійний

Спеціальність: Енергетичний менеджмент

Темавипускної роботи: «Використання теплових насосів як  джерела низкопотенційної теплової енергії.»

Керівник: Грідін Сергій Васильович

 

---

Біографія   Бібліотека   Перелік посилань   Мої захоплення

 

Використання теплових насосів як  джерела низкопотенційної теплової енергії.

 

Тепловий насос - термодинамічна установка, у якій теплота від низкопотенциального джерела передається споживачу при більш високій температурі. При цьому витрачається механічна енергія.

Тепловий насос призначен для використання енергії, яку він одержує від джерела тепла низької температури. Ідеальне джерело тепла повинне давати стабільну високу температуру протягом  опалювального сезону, не бути корозійним і забруднюючим, мати сприятливі теплофізичні характеристики, не вимагати істотних інвестицій і витрат що до  обслуговування. У більшості випадків наявне джерело тепла є ключовим чинником, що визначає експлуатаційні характеристики теплового насоса.

Велику перспективу надає використання теплових насосів у системах гарячого водопостачання (ГВП) будинків. Відомо, що в річному циклі на ГВП витрачається приблизно стільки ж тепла, як і на опалення будинків.

Джерелом низкопотенційної теплової енергії може бути тепло як природного, так і штучного походження. Як  природні джерела низкопотенційного тепла в невеликих системах на базі теплових насосів широко використовуються:

·         тепло ґрунтового ґрунту;

·         підгрунтові води;

·         зовнішнє повітря.

Для систем великої потужності застосовуються морська, озерна і річкова вода, геотермічні джерела, ґрунтові, артезіанські і термальні води.

Як  штучні джерела низкопотенційного тепла можуть виступати:

·            вентиляційне повітря, що відводиться;

·            каналізаційні стоки (стічні води);

·            промислові скидання;

·            тепло технологічних процесів;

·            побутові тепловиділення.

Таким чином, існують великі потенційні можливості використання енергії навколо нас, і тепловий насос є найбільш удалим шляхом реалізації цього потенціалу.

Існують різні варіанти класифікації теплових насосів. Обмежимося розподілом систем за їх оперативними функціями за двома основними категоріями:

·         теплові насоси тільки для опалення і/чи гарячого водопостачання,  які застосовуються для забезпечення комфортної температури в приміщенні і/чи готування гарячої санітарної води;

·         інтегровані системи на основі теплових насосів, що забезпечують опалення приміщень, охолодження, готування гарячої санітарної води й іноді утилізацію  повітря, що відводиться.

З огляду на значний ефект від використання теплових насосів у споживачів електроенергії, необхідно зняти обмеження про їхнє застосування для обігріву нових і реконструкції старих будинків, стимулювати їхнє широке застосування на виробництві й у побуті.

В умовах перехідного періоду в економіці в період до 2010 р. необхідно провести дослідження доцільності створення могутніх теплонасосных станцій у системах теплопостачання з урахуванням економічних умов, що складаються в Україні. На підставі цих даних можна буде приймати рішення про будівництво могутніх насосних станцій у період після 2010 р.

Програмою передбачається в період до 2010 року ввести в дію теплонасосні станції сумарною тепловою потужністю до 70МВт із загальним обсягом капітальних вкладень 10,9 млн. дол. Окупність вкладень у нинішніх нестабільних умовах буде залежати від росту цін на газ, нафту, мазут на європейському ринку.

Доцільність використання теплонасосных установок як альтернативи застосуванню электрокотлів для обігріву окремих приміщень підтверджена досвідом багатьох країн.

Передбачається створення ряду теплонасосных установок для обігріву приміщень у різних кліматичних зонах України, пророблення технічних рішень систем опалення з тепловими насосами, розробка необхідних нормативних документів. Передбачається, що в 2010 р. сумарна потужність теплонасосных установок, що будуть використовуватися для власних нестатків підприємств галузі, складе 1,5МВТ, а в період з 2003 р. по 2010 їхня сумарна потужність буде доведена до 12,7МВТ при орієнтованій кількості установок до 200 одиниць. Це забезпечить зменшення електричного навантаження в енергосистемі на 8,5МВТ при річній економії електроенергії 33,5млн. квт ч.

Для виконання програми по впровадженню теплонасосных установок на підприємствах електроенергетики на період до 2010р. необхідні капітальні вкладення в розмірі 4,2млн. дол., а орієнтований термін їхньої окупності складає до 3 років.