Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Библиотека технических статей >> Экономия тепловой энергии >> >>

Анонсы

17.11.17 Заседание Рабочей группы по синхронизации отраслевого и коммунального законодательства по вопросам начислений за ресурсы и коммунальные услуги подробнее >>>

13.11.17 Шорт-лист Премии WinAwards Russia/«Оконная компания года-2017»! подробнее >>>

13.11.17 Инновационные технологии обсудят на панельной дискуссии конгресса в Санкт-Петербурге подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

13.11.17 Юбилейный 50-й выпуск журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" посвящен конференции "Теплоснабжение-2017. Функционирование в новых условиях" подробнее >>>

07.11.17 Страна поставлена "на счётчик" // видео подробнее >>>

02.11.17 Энергоэффективный капремонт: миф или реальность? // интервью подробнее >>>

20.10.17 На заседании в Правительстве РФ обсудили энергосбережение и повышение энергетической эффективности подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Экономия тепловой энергии

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

Тепловые насосы в системе теплоснабжения

К. т.н. И.Г. Крахмалин, генеральный директор, Е.Л. Люсин, заместитель главного инженера,
ЗАО «НПО «Промэнерго», г. Нижний Новгород

Существует распространенное мнение, что тепловой насос (ТН) не может быть энергосберегающим оборудованием, т.к. он потребляет электроэнергию, на производство которой расходуются энергоресурсы, КПД энергоисточников низкий, удельный расход условного топлива превышает разумные пределы и поэтому не понятно, что экономится.

Приходилось убеждать, но безуспешно, чиновников, от которых зависит судьба той или иной энергосберегающей программы, что на производство 3 кВт.ч тепловой энергии с помощью ТН требуется 1 кВт.ч электроэнергии, если ТН работает за счет использования тепла грунтовых вод (при температуре воды +8 ОС), а при работе на сбросном тепле производственных предприятий (при температуре теплоисточника +40 ОС) на 1 кВт.ч затраченной электроэнергии приходится уже 6 кВт.ч тепловой, причем полученная энергия распределяется следующим образом: 87% - энергия теплоисточника, 13% -энергия привода компрессора. Безвозвратно теряется небольшая часть электроэнергии в процессе превращения электрической энергии в механическую, а затем в тепловую, в зависимости от КПД электропривода и компрессора.

В то же время по инициативе частных фирм за последние 15 лет разработаны и внедрены ТН различных типоразмеров, позволяющие утилизировать низкопотенциальное тепло сбросных и грунтовых вод. Так, например, в г. Нижнем Новгороде ТН компрессионного типа, утилизирующие тепло сбросной воды после конденсаторов турбин Сормовской ТЭЦ, установлены на самой ТЭЦ и на рядом расположенной Сормовской нефтебазе. В природоохранной зоне Горьков-ского автомобильного завода для теплоснабжения гостиничного комплекса установлены два ТН суммарной тепловой мощностью 600 кВт взамен угольной котельной. В Нижегородской области ТН используется в системе оборотного водоснабжения Медико-инструментального завода (г. Ворсма), а также на базах отдыха для утилизации тепла грунтовых вод. ТН мощностью 550 кВт с винтовым компрессором установлен на базе отдыха «Солнечная поляна» Инютинско-го заповедника. Другой тип установки с внутри-трубным кипением фреона мощностью 175 кВт установлен в пос. Лукино (Балахнинский район).

Технология производства тепловой энергии на примере теплонасосной установки НТПБ-300

В период сервисного обслуживания теплона-сосного пункта (ТНП) на Сормовской нефтебазе был осуществлен мониторинг основных параметров работы ТН за время отопительного периода. При этом температура воздуха в помещениях и температура теплоносителя системы отопления находились в пределах проектных значений, а коэффициент преобразования ТН (отношение полученной тепловой энергии к затраченной) менялся от 3,1 в самый холодный период времени (-25 ОС) до 4,7 (при +5 ОС наружного воздуха).

Установленный на данной нефтебазе ТН (НТПБ-300) тепловой мощностью 300 кВт состоит из трех контуров:

- первый - водяной, связывающий ТН с низкопотенциальным источником тепла (НИТ), в данном случае - это сбросная вода после конденсаторов Сормовской ТЭЦ. Средняя температура воды в сбросном канале (Тнит) зимой составляет +11 ОС, летом - +18 ОС. Вода из канала погружным насосом подается в испаритель ТН по трубопроводу заборной воды и затем сбрасывается обратно в канал ниже по течению. ТНП находится в непосредственной близости от канала, поэтому потери тепла при движении воды по теплоизолированному трубопроводу минимальные;

- второй - также водяной, по которому циркулирует сетевая вода системы теплоснабжения, отбирающая тепло от конденсатора ТН и отдающая его потребителям;

- промежуточный - хладоновый, в котором хладон (рабочее тело) циркулирует по замкнутому контуру, меняя фазовое состояние, превращаясь из жидкого в газообразный, из холодного в горячий.

Испаритель ТН выполнен в виде горизонтального кожухотрубного теплообменника, внутри которого размещен латунный трубный пучок. Вода НИТ сбросного канала погружным насосом подается в трубный пучок испарителя. Хладагент находится в межтрубном пространстве испарителя (возможно использование фреона R42b или смеси фреонов R42b и R22). С помощью дроссельного устройства на линии всасывания хладагента давление в испарителе настраивается такое, при котором температура кипения хладагента составляет +2++3 ОС.

Конденсатор представляет собой такой же теплообменный аппарат, как и испаритель. Попадая в межтрубное пространство с температурой до 100 ОС и вступая в теплообмен с обратной водой системы отопления (+55 ОС), хладагент конденсируется на «холодных» трубках, и стекает на дно конденсатора. Подогретая в конденсаторе ТН до 70 ОС сетевая вода подается потребителю, в данном случае на обогрев административного здания и хозяйственно-бытовых помещений нефтебазы.

Количество произведенной в ТН тепловой энергии суммируется из энергии воды НИТ, полученной в испарительном блоке, и тепловой энергии, полученной в результате работы компрессора в процессе сжатия газообразного хладагента.

Особенности эксплуатации теплового насоса

При строительстве ТНП на Сормовской нефтебазе необходимо было решить две задачи: обеспечение качества заборной воды и бесперебойного энергоснабжения.

Для защиты погружного насоса от мусора был установлен специальный экран и, кроме того, дополнительно для защиты испарителя от мелкодисперсной грязи (ил, песок), погружной насос был помещен в кожух из медной сетки с ячейками размером 0,7 мм. В процессе эксплуатации появилась проблема с подачей воды в испаритель: сетка часто забивалась, погружной насос прекращал подачу воды, а автоматика отключала ТН. По этой причине, а также по причине ненадежного электроснабжения (частое аварийное отключение электроэнергии от перегрузок) к обслуживанию установки был привлечен дежурный персонал (4 чел.), что привело к дополнительным расходам и дополнительному риску увеличения аварийных ситуаций из-за возможного влияния «человеческого фактора».

Для предотвращения несанкционированных остановок ТН и повреждения оборудования, на линии подачи заборной воды в испаритель был установлен датчик контроля наличия воды в трубопроводе. Это позволило при снижении расхода воды до предельной величины автоматически отключать ТН и при этом продолжать циркуляцию сетевой воды по контуру теплосети, но уже минуя ТН. В периоды отключения ТН температура в системе отопления поддерживается за счет тепла, накопленного в баке-аккумуляторе. Скорость снижения температуры воды в системе в первые 6-7 ч после останова ТН не превышает 1,5 ОС/ч, в последующие 10 ч темпе-

ратура снижается по экспоненциальному закону, а к исходу суток температура во всех точках системы отопления становится практически одинаковой. Поэтому для более надежного теплоснабжения, проектом была предусмотрена параллельная работа ТН с электрокотлом в режиме максимальных нагрузок, а также для работы в аварийном режиме поддержания минимальной температуры в системе отопления. Кроме того, наличие в системе встроенного электрокотла позволило сократить капитальные затраты при изготовлении ТН на 15% за счет снижения его установленной мощности.

Пример экономической эффективности теплового насоса

Как уже упоминалось выше, для отопления гостиничного комплекса Горьковского автомобильного завода взамен угольной котельной установлен ТНП тепловой мощностью 0,516 Гкал/ч (600 кВт). За отопительный период ТНП производит тепловую энергию эквивалентную расходу угля старой котельной в количестве 450 т (585 тыс. руб./год). При этом затраты на электроэнергию, потребляемую приводом ТН, при среднем за отопительный период коэффициенте преобразования 3,8 составляют 297,4 тыс. руб./год. Капитальные

затраты в установку составили 7,5 млн руб. (в ценах 2000 г.). Условная экономия от внедрения ТН - 287,6 тыс. руб./год (при тарифе на электроэнергию 0,72 руб./кВт.ч). Расчетный срок окупаемости проекта - 2,5 года.

По результатам отопительного сезона затраты несколько превысили расчетные и величина его была скорректирована до 3 лет. Как показывает зарубежный опыт, срок окупаемости равный 2-4 годам достигается при соотношении стоимости электроэнергии к стоимости тепловой энергии менее 3/1.

Перспективные проекты

Наиболее перспективными проектами в теп-лонасосостроении является внедрение ТН компрессионного типа на очистных сооружениях и в системе оборотного водоснабжения предприятий. Экономическая эффективность таких проектов значительно возрастает за счет высокого энергетического потенциала сбросного тепла. Температура воды НИТ в этих случаях составляет 20-60 ОС. Коэффициент преобразования ТН может достигать 8.

Проводились технико-экономические расчеты эффективности внедрения ТН компрессионного типа на очистных сооружениях в гг. Павлове, Нижнем Новгороде и Семенове. Так, при средней стоимости топочного мазута для Павловского района около 4500 руб./т, расчетный срок окупаемости капитальных вложений при строительстве ТНП мощностью 700 кВт, предназначенного для подогрева сырой подпиточной воды мазутной котельной на одном из заводов, составил около 2 лет.

Интересен также проект ТН небольшой тепловой мощности (10-25 кВт) для отопления жилого дома площадью 200-500 м2. Низкопотенциальным источником тепла в этом случае, как

правило, служит грунтовая вода. Габариты ТН не превышают размеры небольшого домашнего холодильника, что позволяет разместить его в подвальном помещении жилого дома. С 1998 г. в Борском районе Нижегородской области успешно работают два ТН коттеджного типа тепловой мощностью 17,5 и 21 кВт, которые обеспечивают теплом и горячей водой здания площадью 300-350 м2. Вода забирается из скважины, обустроенной внутри дома в подвальном помещении, а после охлаждения сбрасывается в водоем.

Другим примером является ТН тепловой мощностью 65 кВт, установленный на производственной базе «Символ» (г. Нижний Новгород), для отопления производственных помещений площадью 1200 м2. Привод компрессора управляется частотным регулятором с использованием микропроцессорного блока, поэтому вмешательство в работу ТН не требуется, кроме периодического контроля за уровнем масла в компрессоре охранным персоналом производственной базы.

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Тепловые насосы в системе теплоснабжения, Крахмалин И.Г., Люсин Е.Л., Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №7 (83), 2007,
www.ntsn.ru

скачать архив архив.zip(58 кБт)

Эта статья была опубликована в журнале "Новости теплоснабжения"

Журнал «Новости теплоснабжения» Журнал «Новости теплоснабжения»

Один номер - 643,50 р
(бесплатная доставка почтой)
заказать

Новости Теплоснабжения - это практические рекомендации для оказания конкретной помощи теплоснабжающим организациям, промышленным предприятиям с самостоятельным тепловым хозяйством и соответствующим подразделениям административных органов, отвечающим за качество теплоснабжения. подробнее...



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