Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
Главная >> Библиотека технических статей >> Потребители >> >>

Анонсы

05.12.18 Церемония награждения победителей конкурса «Энергия молодости» состоится 7 декабря. Трое молодых ученых из Москвы получат по 1 миллиону рублей подробнее >>>

29.11.18 Светотехническая Премия «Золотой Фотон» открывает прием заявок на второй сезон подробнее >>>

13.11.18 Бесплатный вебинар о ТИМ в теплоснабжении, которую планируют сделать обязательной для объектов с госфинансированием подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

21.11.18 Горизонты атома. Энергетика ветра // ВИДЕО подробнее >>>

07.11.18 Вышел новый номер журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" подробнее >>>

26.10.18 История создания и развития ветроэнергетики в Советском Союзе // СТАТЬЯ подробнее >>>

25.10.18 Опубликованы материалы конференции «Теплоснабжение-2018: Методы повышения эффективности бизнеса» подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Потребители

Электрические теплоаккумуляторы для отопления и горячего водоснабжения


К.т.н. В.В. Трепутнев, старший научный сотрудник,
ИИТОО «Укрэкотерм», г. Киев, Украина


То, что электрическая энергия в течение суток потребляется неравномерно - общеизвестный факт. Организация более равномерной загрузки электросетей по времени суток имеет особое значение для повышения экономичности и надежности работы энергосистемы в целом. Именно поэтому вводятся дифференцированные тарифы на электроэнергию: ночью - низкий тариф, днем - высокий. Так, например, на Украине тариф на электроэнергию, которая отпускается на нужды отопления и ГВС, в часы ночного минимума в четыре раза ниже дневного.

Инструментом выравнивания графика потребления и заполнения ночных «провалов» могут служить предлагаемые в настоящей работе конструкции электрических теплоаккумуляторов для отопления и ГВС, широкое внедрение которых позволит не только загрузить электросети в ночное время, но и освободить мощности в дневные часы для промышленности.

Электрические теплоаккумуляторы осуществляют преобразование электрической энергии в тепловую и обеспечивают накопление энергии в теплоаккумулирующих материалах, имеющих фазовый переход в диапазоне рабочих температур. Тепловая энергия накапливается в них, как правило, в ночное время по относительно низкому тарифу электропотребления. В качестве теплоаккумулирующих материалов использованы эвтектические смеси солей щелочных металлов и кристаллогидраты неорганических солей. Предлагаемые теплоаккумулирующие материалы отвечают таким требованиям, как высокая энергоемкость (скрытая теплота плавления составляет 250-300 кДж/кг), недефи- цитность, нетоксичность, низкая стоимость (около 0,2 долл. США /кг).

В отличие от известных в России и странах СНГ аккумуляторов, накапливающих тепловую энергию за счет теплоемкости твердотельных материалов (магнезит, чугун и др.), разработанные теплоаккумуляторы имеют сниженные массогабаритные характеристики (в сопоставлении с твердотельными масса меньше на 30-50%).



На рис. 1 и 2 представлены внешний вид и конструктивные элементы опытных образцов электрических теплоаккумуляторов для отопления помещений.



Корпус солевого ядра теплоаккумулятора заполнен эвтектической солевой смесью и имеет прямоугольную форму. Внутри корпуса установлены трубчатые электронагреватели, имеющие на наружной поверхности приварное оребре- ние. Солевое ядро установлено в кожух, имеющий с внутренней стороны эффективную теплоизоляцию. Нагрев воздуха осуществляется в щелевом канале между теплоизоляцией и корпусом ядра как в режиме естественной конвекции, так и при вынужденном движении воздуха с помощью электровентилятора.

Технические данные разработанных конструкций электрических теплоаккумуляторов представлены в таблице.

Теплоаккумуляторы могут использоваться не только в качестве основного отопления, но и для дополнительного обогрева помещений, а также в качестве резервного источника тепла, что немаловажно в наших климатических условиях.



На рис. 3 и 4 представлены разработки двух вариантов водонагревателей, различающихся конструкцией и тепловой емкостью.

В первом варианте (установка большей тепловой емкости) нагрев воды происходит непосредственно во время водоразбора при ее движении через трубчатый змеевик. В свою очередь, змеевик омывается жидкостью (вода или антифриз), переносящей теплоту от полимерных капсул, заполненных теплоаккумулирующим материалом.

Во втором варианте теплоаккумулирующее вещество окружает сосуд для нагреваемой воды. При водоразборе горячая вода полностью или частично вытесняется холодной. После установления теплового равновесия новая порция горячей воды вновь готова к использованию.



Еще одна интересная конструкция аккумулятора тепла располагаемой мощностью 9 кВт (аккумулируемая энергия - 530 МДж) для отопления и ГВС потребителей представлена на рис. 5 и 6. Такой аккумулятор работает уже по другой технологии - по принципу теплового насоса и имеет высокую энергоемкость порядка 30004000 кДж/кг.



Аккумулятор тепла скомпонован в емкости, вмещающей систему теплообменных поверхностей и наполненную сорбентом. В качестве сорбента могут быть использованы цеолиты, гидраты солей калия, кальция, магния и др.



Принцип действия аккумулятора заключается в использовании эффекта выделения тепла в дневное время при поглощении паров воды сорбентом и его регенерации в ночное время при нагреве «ночной» электроэнергией (мощность электронагревателей - 16 кВт). Аккумулятор работает в режиме теплового насоса с использованием низкопотенциального тепла, источниками которого являются солнечные гелионагреватели, вода наружных водоемов и др.

Адсорбционный аккумулятор является экологически безопасным, не создает шума при своей работе, прост и надежен в обслуживании.


Установка может работать и летом, в режиме кондиционирования и выработки горячей воды.



Изготовлены и испытаны опытные образцы описываемых аккумуляторов. В результате лабораторных испытаний установлена их работоспособность и соответствиеосновных технических характеристик расчетным. Для суждения о ресурсе, устойчивости характеристик приборов и выявления возможных конструктивных недостатков необходимо накопление и обобщение результатов опытной эксплуатации в рабочих условиях.


Литература

1. Трепутнев В.В., Горобец В.Г. Теплообмен и движение межфазной границы при плавлении теплоаккумулирующего материала около горизонтального теплового источника с разрезным оребрением// Теплофизика высоких температур. 1995. Том 33, № 4. С. 588-593.

2. Трепутнев В.В. Разработка аккумуляторов теплоты для прогрева ДВС//PR, Silniki Spalinowe. 1994. № 114. P. 22-30.

3. Трепутнев В.В. Патент Украины № 1543 «Трубчатый электронагреватель для нагрева газов и жидкостей», 1993.


печатьраспечатать | скачать бесплатно Электрические теплоаккумуляторы для отопления и горячего водоснабжения, В.В. Трепутнев, Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №04 (116) 2010 г. ,
www.ntsn.ru

скачать архив скачать архив.zip(258 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 2006-2018
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Бесплатный вебинар «Монтаж арматуры приварного соединения. Частые ошибки на объектах» подробнее