Применение тн в системах горячего водоснабжения и отопления
При централизованном отоплении теплота к жилым зданиям подводится с сетевой водой от ТЭЦ или котельной. Вода полается по прямому трубопроводу в отопительные приборы и по обратному трубопроводу возвращается на ТЭЦ. Циркуляция сетевой воды осуществляется с помощью электронасосов. Для повышения эффективности и экономичности существующих систем отопления предполагается использование в их схеме ТН, которые обеспечивают подачу теплоты от среды с низкой температурой к среде с более высокой температурой.
Рис 2
Диаграмма 1
Рис 3 (принципиальная схема теплоснабжения с тепловым насосом)
Испаритель ТН устанавливается на обратном трубопроводе. Через него протекает охлажденная сетевая вода, возвращаемая на ТЭЦ. Конденсатор ТН устанавливается на прямом трубопроводе непосредственно за смесителем. Через него протекает горячая сетевая вода, направляемая на отопление.
А) количество сетевой воды циркулирующей в системе отопления остается постоянным
Gсв тн = G св без тн
t пр тн < t пр без тн
Б) температура прямой воды на входе = температуре прямой воды без ТН.
Gсв тн < G св без тн
Этот случай дает существенно больший эффект энергосбережения
Ф2
Экономическая эффективность схемы Б достигает существенного значения если расход сетевой воды сокращается на 20-40%
Эффективность энергосберегающих мероприятий с использованием ВЭР
При использовании тепловых ВЭР эффективность экономии определяют расходом топлива в основных (замещаемых) энергетических установках на выработку того же самого количества теплоты, полученных за счет использования источников ВЭР. При тепловом направлении энергосбережения экономию топлива можно определить следующим образом
Ф3
В качестве замещаемых установок рассматриваются промышленные котельные, котельные ТЭЦ с соответствующими КПД.
При расчете экономии топлива необходимо учитывать дополнительный расход энергии на энергосберегающие мероприятия.
Применение НиВИЭ в теплоснабжение и отопление
Солнечные коллектора и их использование в энерготеплоснабжении
Представляет собой т/обменное устройство использующее энергию солнца для увеличения внутренней энергии и температуры теплоносителя
Типы:
плоский
плоский со штампованными каналами
ф1
стандартные соотношения для определения энергетической эффективности коллекторов
а)
б)
Схемы солнечных установок ГВС и отопления
Одноконтурная солнечная установка ГВС
Установка обеспечивает нагрев до 10 м3 горячей волы в сутки без применения принудительной циркуляции воды
Двухконтурная солнечная установка горячего водоснабжения
В первом контуре циркулирует незамерзающий теплоноситель.
Методика расчета солнечного нагревателя с естественной циркуляцией (без насоса)
Рис 1
Ф1
Ф2
Ф3
Использование солнечного излучения в системах теплоснабжения
Для солнечного догрева воды применяют плоские солнечные коллектора. Расчетная температура в обратной магистрали в зимний период – 70С, в летний – 60С
Тепловые трубы
Вертикальная труба заполняется жидкостью (испарительный участок), при подводе теплоты теплоноситель вскипает и кипит и пар перемещается в верхнюю зону конденсации, где отдает теплоту фазового перехода. Далее конденсат стекает в них и вновь попадает в зону испарения.
Пример использования термосифона в утилизации тепла
09.11.2011
Использование низкопотенциальной энергии грунта и термальных вод в теплоснабжении
Известно что сезонные колебания температуры грунта не отличаются на глубине ниже 10 м, а суточные колебания на глубине более 1м.
Рис 1
Тепловые трубы, помещенные вертикально на глубину 10-20 м автоматически передают тепловой поток на поверхность земли.
Рис 2
Тепловой поток, воспринимаемый испарительной частью тепловой трубы составляет 10-15 Вт на единицу длины.
При наличии грунтовых вод на данной глубине тепловой поток может достигать 400-500 Вт
Ещё больший тепловой поток можно снять за счет термальных вод с температурой 50-60 С примерно на глубине 30м.
Схема использования термальных вод в теплоснабжении
Рис 3
Автономная ветростанция в системе теплоснабжения
При использовании ВУ для теплоснабжения их можно подключать непосредственно к электрическим котлам, установленным для подогрева воды в теплосети. В этом случае не имеет большого значения частота генерируемого напряжения и ВУ могут быть изготовлены без систем стабилизации скорости вращения и без ряда других систем характерных для ВУ в системе электроснабжения.
Рис 4
Экономические показатели определяются долей участия ВУ в покрытии отопительной нагрузки. Они зависят:
ветровых показателей
технических характеристик ВУ
соотношения мощностей Nэл.к/Nкот агрегата работающего на органическом топливе
ф1
Использование тепловой энергии подлёдной воды для выработки электроэнергии
В зимнее время температура воды непосредственно подо льдом составляет 0..-3С. Температура воздуха -25…-35С
Перепад температуры указывает на возможность создания тепловой машины преобразующей тепловую энергию в механическую или электрическую. Использование тепловой энергии воды более выгодно, чем использование энергии ветра. Так как воды аккумулирует тепловую энергии в течении длительного времени.
Схема зимнего варианта установки
Рис 5
В качестве теплоносителя используются низкокипящие жидкости (пропан, аммиак, фреон) с Ткип=210..230 К.
В водяных системах централизованного теплоснабжения используют три метода регулирования тепловой нагрузки в соответствии с уравнением отпуска теплоты
Ф1
А) качественное регулирование
Ф2
Б) Количественное регулирование
Ф3
В) Качественно - количественный способ регулирования
Ф4
Температура воды в подающем трубопроводе должна быть больше 70 С. в тоже время температура обратной воды больше 50 С.
Типовой график температуры сетевой воды при качественном регулировании отопительной нагрузки.
График 1