Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Библиотека технических статей >> Энергетические обследования и энергоаудит >> >>

Анонсы

18.08.17 22 августа круглый стол про видение перехода на 100% ВИЭ в городах и бизнесе подробнее >>>

17.08.17 Главы министерств 11 регионов России примут участие в IoT World Summit Russia 2017 для обсуждения вопросов внедрения smart-технологий в работу городских хозяйств подробнее >>>

16.08.17 Российский энергетический форум: Современная энергетика – многовариантность развития подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

11.08.17 Эксперт о Комплексном плане повышения энергоэффективности экономики России подробнее >>>

08.08.17 Сохранение энергии. Как вернуть $100 млрд в экономику регионов // Мнение подробнее >>>

04.08.17 Почему бизнес в России не хочет платить за зеленую генерацию? (статья) подробнее >>>

04.08.17 Вячеслав Кравченко: «Зеленая энергетика вряд ли получит в России ту долю, которую имеет в Европе» (интервью) подробнее >>>

Все новости портала

Генерация энергии 2017

Еще по теме Энергетические обследования и энергоаудит

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

Технологическая структура энергоснабжающих систем


Удовенко В. Е., Заслуженный энергетик России, Председатель Межведомственного координационного совета по техническому совершенствованию газораспределительных систем и других инженерных коммуникаций (МвКС), генеральный директор ЗАО «Полимергаз», Россия


Материалы Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», 23 – 25 ноября 2005, МГСУ


 Технологическая структура таких энергоснабжающих систем как газо- и теплоснабжение в огромной степени определяет эффективность использования энергоресурсов, что для России с ее климатом и зависимостью от экспорта нефти, газа и других ресурсов является одним из определяющих факторов благосостояния народа.

 Не делая каких-либо открытий, проведем анализ существующих в России и Европе энергоснабжающих систем, информация о которых получена из большого количества публикаций на эту тему в газетах и журналах, а также с выставок и семинаров, проводимых ЗАО «Полимергаз» за рубежом и в России.


 Естественно, нас волнует полное отсутствие в России каких-либо новых тенденций технического развития энергоснабжения, в первую очередь, в направлении повышения энергосбережения, а также надежности и безопасности, экономической эффективности энергоснабжающих систем.

 Интереснейший опыт отдельных организаций и даже регионов так и остался вне внимания (за исключением славословия) соответствующих государственных структур.

 Рассмотрим более подробно технологические схемы энергоснабжающих систем. На рис. 1-4 представлены наиболее часто используемые схемы энергоснабжения в России и Европе. Сравнение этих схем дает красноречивый ответ на вопрос: насколько «оптимальны» эти схемы в России.


Рис. 1

Рис. 2



Рис. 3



Рис. 4


На рис. 5 показана традиционная для России технологическая схема выработки и транспортировки электроэнергии, из которой видно, что КПД использованной энергии в данном случае колеблется от 40 до 50 %. При этом необходимо отметить, что в реальных условиях этот КПД еще меньше. Так в технических публикациях отмечалось, что потери в электрических сетях при их перегрузке достигают 20 %, т. е. КПД уже не 95 %, а всего лишь 75 %.


Рис. 5

 ЭНЕРГОНОСИТЕЛЬ

 Первый вывод, который напрашивается при анализе схем энергоснабжения (далее введем термин «технологическая структура») – это какой нужно использовать энергоноситель.

 Для освещения, очевидно, у электроэнергии пока конкурента нет. А вот использование электрических плит вместо газовых – это расточительство, ведь их КПД в рамках всей технологической структуры 20-25 %. Только на электрических плитах страна теряет в год сотни миллионов долларов.

 Для газо- и теплоснабжения следует в первую очередь определить, использование какого носителя энергии наиболее рационально. На сегодня это газ или вода. Один кг природного газа несет ≈33,5 МДж энергии. Один кг воды с учетом 40-градусного перепада температуры между прямой и обратной магистралью несет 168 кДж (нагрев или охлаждение 1 кг воды на 1 °С требует 4,19 кДж теплоты). Чтобы переместить 1 кг воды на расстояние 1000 м (500 м прямая вода, 500 – обратная) требуется затратить энергию равную 9,8 кДж. Для того, чтобы перенести 168 кДж нужно затратить 9,8 кДж, что составляет 7,5 %, и это без каких-либо гидравлических потерь – в идеальном варианте, т. е. КПД такого использования уже уменьшается на 7,5 %.

 Таким образом, чтобы перенести 33,5 МДж требуется 200 кг воды и соответствующее количество энергии на ее перемещение. В реальных условиях на транспортировку энергии с помощью воды требуется 15-25 % энергии. При этом газ перемещается по газопроводу за счет энергии компрессорных станций, а вода за счет дополнительной (к отоплению) энергии, необходимой для преодоления гидравлических потерь в трубах, что влечет за собой увеличение стоимости строительства и эксплуатации теплопроводов.

 Большое влияние на затраты энергии при транспортировке воды как теплоносителя имеет протяженность теплопровода и качество изоляции.

 Что касается газового носителя, то при увеличении давления газа, на что затрат энергии не требуется, и установке регулятора у потребителя расходы на строительство и эксплуатацию можно снизить в несколько раз.

 Теперь рассмотрим подробнее отдельные составляющие структуры энергоснабжающих систем и их влияние на общую эффективность энергоснабжения.


 МАТЕРИАЛ ТРУБ

 И в системе газоснабжения, и в системе теплоснабжения (а также в водоснабжении и канализации) энергия переносится по трубам. Труба в зависимости от материала, из которого она изготовлена, может иметь разную себестоимость (иногда достаточно высокую), срок службы, долговечность, различаются и затраты на эксплуатацию, в т. ч. на защиту от коррозии, гидравлические потери энергии (для воды, например, соизмеримые с количеством транспортируемой энергии).

 Труба из полимерных материалов по всем перечисленным статьям превосходит стальную или чугунную. Прежде всего – отсутствие и внешней, и внутренней коррозии, а это увеличение срока службы и уменьшение затрат на эксплуатацию. Большое значение имеет меньшее гидравлическое сопротивление, особенно за счет отсутствия адгезии по мере продолжительности эксплуатации, что нельзя сказать о стальных и чугунных трубах, где в процессе эксплуатации гидравлические потери резко возрастают из-за уменьшения диаметра за счет различных налипаний на внутреннюю стенку трубы.

 Самое эффективное энергоснабжение – это газ по полиэтиленовой трубе с давлением максимально допустимым в городах и населенных пунктах, т. е. 3 и 6 бар. Стоимость газопроводов из полиэтиленовых труб с диаметром до 160 мм в несколько раз ниже, чем из стальных и чугунных, при этом не требуется каких-либо мер по защите от коррозии, т. е. соответственных затрат на эксплуатацию.

 Полиэтиленовые трубы могут использоваться не только отрезками, но и плетью, что дает возможность проводить строительство с чрезвычайно малым объемом сварочных работ. Сварочная техника для полиэтиленовых труб автоматическая, что значительно облегчает работу сварщика.

 Скорость строительства полиэтиленового газопровода для диаметров до 200 мм значительно выше скорости строительства с применением стальных и чугунных труб, а при больших диаметрах примерно одинакова.

 Что касается использования стальных труб, то они и дальше будут использоваться при условии разработки и внедрения надежных и эффективных средств защиты от коррозии, а в каких-то областях, например, очень большие диаметры и высокие температуры переносимой среды, стальные трубы имеют преимущество по сравнению с полиэтиленом.

 Совершенно недопустимо, прежде всего, с точки зрения безопасности, а также экономической эффективности, устройство надземных трубных коммуникаций, в т. ч. по стенам зданий, как это широко применяется в системах газораспределения и частично в теплоснабжении.

 При реконструкции изношенных стальных труб без вскрытия, т. е. бестраншейными методами, в мире широко применяются полиэтиленовые трубы. Например, в мировой практике активно используется протяжка полиэтиленовой трубы внутри стальной, особенно в системах газоснабжения, в т. ч. с увеличением давления. В технологии U-лайнер используются профилированные полиэтиленовые трубы. Существуют и другие технологии, в которых без полиэтиленовых труб не обойтись.

 Интересна технология «Феникс» с использованием синтетического чулка, которая наиболее эффективна при реконструкции труб больших диаметров.

 Учитывая огромный износ российских трубных систем упомянутые выше технологии должны применяться в нашей стране как можно шире.

 Несвоевременная реконструкция изношенных труб, слабое внедрение полиэтиленовых труб в новом строительстве и при реконструкции ведет к гигантским расходам материальных и человеческих ресурсов, ухудшению социальной атмосферы в стране.

 Вывод.

 Полиэтиленовые трубы при новом строительстве и реконструкции изношенных труб (наряду с использованием технологий типа «Феникс») – основа развития трубного распределительного транспорта.


 ПРОТЯЖЕННОСТЬ ТРУБНЫХ СИСТЕМ

 На рис. 3 хорошо видна громоздкость системы централизованного отопления. Протяженность труб в этом случае на порядок превышает эту протяженность при локальной генерации теплоты (рис. 4). Это не только увеличивает стоимость строительства, но и требует гигантских затрат при эксплуатации. Например, стальные трубы горячего водоснабжения служат не больше 10 лет.

 Такую систему трудно запустить в начале отопительного сезона, опасно раньше определенного времени отключить, т. к. при неожиданном похолодании ее не запустить.

 Система горячего водоснабжения, где основное – это поддержание температуры горячей воды на высоких значениях, определяет температуру прямой и обратной воды в системе теплоснабжения. И если зимой температура в системе теплоснабжения определяется температурой наружного воздуха, то летом из-за необходимости поддерживать высокую температуру горячей воды вся система теплоснабжения работает вхолостую, увеличиваются тепловые потери в теплопроводах, КПД системы снижается, а большая протяженность магистральных теплопроводов еще усугубляет этот процесс.

 Впечатление особенно неэффективной производит пятитрубная система от центрального теплового пункта (ЦТП) до непосредственного потребителя. Это очень затратная часть системы теплоснабжения, в частности, дорогостоящая постоянная циркуляция горячей воды, не считая циркуляции воды для отопления.

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Технологическая структура энергоснабжающих систем, Удовенко В. Е., Источник: Факультет «Теплогазоснабжение и вентиляция» Московского Государственного Строительного Университета,
www.tgv.mgsu.ru

скачать архив архив.zip(361 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее