Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)

Показано, что реализация предлагаемого проекта “Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы” позволит почти вдвое повысить тепловую производительность когенерационных установок при неизменной их мощности и затратах энергии....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2006
Автори:	Долинский, А.А., Накорчевский, А.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2006
Назва видання:	Промышленная теплотехника
Теми:	Энергосбережение
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61430
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон) / А.А. Долинский, А.И. Накорчевский // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 4. — С. 72-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-61430
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-614302014-05-06T03:01:45Z Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон) Долинский, А.А. Накорчевский, А.И. Энергосбережение Показано, что реализация предлагаемого проекта “Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы” позволит почти вдвое повысить тепловую производительность когенерационных установок при неизменной их мощности и затратах энергии. Показано, що реалізація пропонованого проекту “Когенерація – акумулювання – теплові насоси” дасть змогу майже вдвічі підвищити теплову продуктивність когенераційних установок при незмінній їхній потужності й витратах енергії. We show that the realization of the proposed project "Cogeneration – accumulation – heat pumps" will enable one to increase the heat productivity of cogeneration units almost twice under their invariable power and energy expenditure. 2006 Article Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон) / А.А. Долинский, А.И. Накорчевский // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 4. — С. 72-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61430 536.24+662.995+621.577 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Энергосбережение Энергосбережение
spellingShingle	Энергосбережение Энергосбережение Долинский, А.А. Накорчевский, А.И. Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон) Промышленная теплотехника
description	Показано, что реализация предлагаемого проекта “Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы” позволит почти вдвое повысить тепловую производительность когенерационных установок при неизменной их мощности и затратах энергии.
format	Article
author	Долинский, А.А. Накорчевский, А.И.
author_facet	Долинский, А.А. Накорчевский, А.И.
author_sort	Долинский, А.А.
title	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)
title_short	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)
title_full	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)
title_fullStr	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)
title_full_unstemmed	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон)
title_sort	основные положения проекта "когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (использование летней теплоты когенерационных тэс для теплоснабжения в отопительный сезон)
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2006
topic_facet	Энергосбережение
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61430
citation_txt	Основные положения проекта "Когенерация – аккумулирование – тепловые насосы" (Использование летней теплоты когенерационных ТЭС для теплоснабжения в отопительный сезон) / А.А. Долинский, А.И. Накорчевский // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 4. — С. 72-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT dolinskijaa osnovnyepoloženiâproektakogeneraciâakkumulirovanieteplovyenasosyispolʹzovanieletnejteplotykogeneracionnyhtésdlâteplosnabženiâvotopitelʹnyjsezon AT nakorčevskijai osnovnyepoloženiâproektakogeneraciâakkumulirovanieteplovyenasosyispolʹzovanieletnejteplotykogeneracionnyhtésdlâteplosnabženiâvotopitelʹnyjsezon
first_indexed	2025-07-05T12:27:36Z
last_indexed	2025-07-05T12:27:36Z
_version_	1836809932569051136
fulltext	72 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ Введение Как известно, коммунальные когенераци; онные теплоэлектростанции по сравнению с установками, производящими только электро; энергию, имеют больший коэффициент исполь; зования энергии топлива и обладают рядом до; полнительных преимуществ [1, 2]. Однако после окончания отопительного сезона, в связи суще; ственным снижением теплопотребления, возни; кают проблемы рационального применения вы; рабатываемой теплоты. Эти проблемы можно решить в рамках коммунального теплоснабже; ния, осуществив межсезонное аккумулирование Показано, що реалізація пропонова� ного проекту “Когенерація – акумулю� вання – теплові насоси” дасть змогу майже вдвічі підвищити теплову продук� тивність когенераційних установок при незмінній їхній потужності й витратах енергії. Показано, что реализация предлага� емого проекта “Когенерация – аккуму� лирование – тепловые насосы” позво� лит почти вдвое повысить тепловую производительность когенерационных установок при неизменной их мощности и затратах энергии. We show that the realization of the pro� posed project "Cogeneration – accumula� tion – heat pumps" will enable one to increase the heat productivity of cogenera� tion units almost twice under their invari� able power and energy expenditure. УДК 536.24+662.995+621.577 ДОЛИНСКИЙ А.А., НАКОРЧЕВСКИЙ А.И. Институт технической теплофизики НАН Украины ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТА “КОГЕНЕРАЦИЯ – АККУМУЛИРОВАНИЕ – ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ” (ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕТНЕЙ ТЕПЛОТЫ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ ТЭС ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В ОТОПИТЕЛЬНЫЙ СЕЗОН) A – параметр; с – удельная теплоемкость; Е – энергия; G – массовый расход; Н – высота; k – число теплообменников в аккумуляторе; L – длина, шаг теплообменников; q – плотность теплового потока; N – мощность; n – число оборотов; р – давление; R – радиус; t – время; Т – температура; – объемный расход; Z – высота теплообменника; δ – толщина изоляции; λ – коэффициент теплопроводности; ρ – плотность; τ – интервал времени; ℜ – газовая постоянная. Индексы а – аккумулирование; б – буфер; в – вода; г – год; м – массив; о – основной; п – полость; р – разрядка; т – теоретическая; тн – тепловой насос 0 – при r = R0; 1 – испаритель; 2 – конденсатор. 1V теплоты с целью дальнейшего ее использования в отопительный сезон. В таком случае невостре; бованная в летний период энергия эффективно вводится в систему теплоснабжения и при полу; годовом отопительном сезоне, что характерно для Украины, почти вдвое увеличивает тепловой потенциал когенерационных установок при не; изменной мощности и топливных ресурсах по; следних. При извлечении теплоты из аккумуля; тора поддержание необходимого температурного режима возлагается на тепловые насосы. Таким образом возникает взаимодействующая техноло; гическая цепь: “когенерационная установка – аккумулятор – тепловой насос”. Естественно, что работа звеньев этой цепи должна быть взаим; но согласована. Рассмотрению основных прин; ципов предлагаемого здесь решения и посвящена данная работа. Основное внимание уделено по; следним двум элементам – аккумулятору и теп; ловым насосам. Проблемы аккумулирования Аккумулятор должен отвечать ряду требований. Если ориентироваться на тепловую мощность порядка 1 МВт, то при 180 суточном отопитель; ном сезоне тепловая емкость аккумулятора долж; на быть 4,32 · 106 кВт · час. При этом надо миними; зировать тепловые потери аккумулятора в течение 180 суток закачки теплоты и в течение 180 суток последующего ее извлечения. Естественным при; родным минералом, имеющим наибольшую объ; емную удельную теплоемкость 4,17 · 106 Дж/(м3К) является вода. Если ее использовать как аккуму; лирующую среду, то при повышении температу; ры воды в аккумуляторе от 10 до 80 оС емкость аккумулятора составит 5,33 · 104 м3. Наимень; шую ограничивающую поверхность имеет куб, длина ребра которого должна быть 37,6 м, что со; ответствует высоте 12 этажного дома, а поверх; ность составит 8483 м2. Искусственное сооруже; ние такой большой емкости с легкоподвижной средой в пределах зоны проживания проблема; тично и опасно. В этой связи в ИТТФ в течение ряда лет прово; дятся исследования по созданию, а точнее по ор; ганизации в естественном грунтовом массиве теплового аккумулятора [3 – 7]. Большинство ес; тественных грунтов имеют вдвое меньшую объ; емную удельную теплоемкость чем вода, и очень малую теплопроводность. Первый фактор мало существенен. Последний же двойственно влияет на успешное решение задачи. Малая теплопро; водность ограничивает область распространения теплоты в неограниченном грунтовом массиве и поэтому является положительным фактором. Но с другой стороны, она определяет большое теп; ловое сопротивление грунта, что приводит к большим перепадам температур между теплоно; сителем и грунтовым массивом. Поэтому темпе; ратура промежуточного теплоносителя при раз; рядке может оказаться значительно (на 40…60 oС) меньше, чем при аккумулировании. С этим явле; нием в мировой практике практически смири; лись и, когда извлекают геологическую теплоту верхних слоев грунта, как правило, переходят в область отрицательных температур теплоносите; ля [8]. При этом ошибочно считают, что добыва; ют “дармовую” энергию и, следовательно, ее ка; чество, определяемое температурой, не имеет значения. По сути не учитывают, что изъятие ге; ологической или атмосферной теплоты в конеч; ном итоге скажется на климатической обстанов; ке данной местности [9, 10 ]. С таким подходом трудно согласиться. Метод ИТТФ организации грунтового аккуму; лятора базируется на анализе совместной работы группы (“куста”) грунтовых теплообменников и на выработке мероприятий, понижающих пере; пад температур между теплоносителем и грунто; вым массивом и препятствующих расширению области аккумулирования. Была поставлена и ре; шена задача высокотемпературного аккумулиро; вания и полного извлечения накопленной энер; гии. Последнее условие к тому же является необходимым с экологической точки зрения. Грунтовой аккумулятор Система вертикальных теплообменников с рабочей высотой Z размещается на прямо; угольной площадке с шагом L в буровых скважи; нах радиусом R0 (см. рис. 1). Система теплообмен; ников создает основную область аккумулирования объемом Vo = L2(m–1)(n–1)Z = const, где m, n – число теплообменников по сторонам прямо; ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 73 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 74 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ угольной площадки. Тепловой поток от перифе� рийных теплообменников направлен во внутрь основной области аккумулирования. Основная область аккумулирования в тепловом отноше� нии взаимодействует с неограниченным грун� товым массивом посредством буферной по� добласти, линейный размер которой Rб(t), отсчитываемый по нормали от всех шести боко� вых поверхностей основной области и от всех ре� бер, непрерывно увеличивается во времени. Ра� бота теплообменников организуется таким образом, чтобы обеспечить равномерное распре� деление температуры То(t) по объему основной области. В буферной подобласти температура Т изменяется от То(t) на боковых поверхностях до исходной температуры грунтового массива Тм. При разрядке аккумулятора периферийные теп� лообменники отключаются, чем обеспечивается устойчивое извлечение теплоты и устраняется влияние неравномерности распределения темпе� ратур в буферной подобласти. Разрядка заканчи� вается при полном извлечении аккумулированной теплоты. Подробности изложены в работах [3 – 7]. Расчеты показали, что с экономической и ор� ганизационной точек зрения целесообразно пре� дотвратить развитие верхней части буферной подоб� ласти. Это достигается тепловой изоляцией верхней грани основной области аккумулирования и примы� кающей к этой грани буферной поверхности, опре� деляемой Rб(t), где t = 3,11 · 107 с соответствует дли� тельности годового цикла. При этом сокращается глубина бурения скважин на высоту порядка H = Rб(t) + hг, где hг – глубина сезонных изменений температур в грунте [11]. На рис. 1 и в приведенных ниже расчетах рассматривается именно этот вариант. Особенности работы тепловых насосов Исходя из общих представлений ясно, что температура То(t) при аккумулировании будет увеличиваться от исходной температуры грунто� вого массива Тм до некоторого наибольшего зна� чения То,max, а затем при разрядке То(t) будет па� дать и снизится до начального значения Тм при полном извлечении аккумулированной энергии. Подобным образом изменяется и температура промежуточного теплоносителя Тв, которая при разрядке определяется некоторой убывающей во времени функцией Рис. 1. Аксонометрическая схема грунтового аккумулятора. ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 75 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ , (1) где Тв.р – значение Тв в начале разрядки. Проме; жуточный теплоноситель, извлекающий теплоту из аккумулятора, поступает в испаритель тепло; вого насоса. Обычно тепловые сети работают с постоянной тепловой нагрузкой и требуют под; держания неизменной рабочей температуры. Та; ким образом, работа теплового насоса должна от; вечать условию (1) и требованиям (2) где G – массовый расход рабочего тела теплового насоса, 1 – плотность рабочего тела, – объем; ный расход компрессора со стороны испарителя. Здесь и ниже принято, что из;за малости тепло; вых сопротивлений теплообменников теплового насоса температуры по обе стороны теплооб; менной поверхности практически совпадают (Тв1 ≅ Т1, Тв2 ≅ Т2), в индексах цифра 1 указывает на параметры в испарителе, цифра 2 – на параме; тры в конденсаторе, литера в – соотносит вели; чину к соответствующему внешнему (относи; тельно теплового насоса) теплоносителю. Считаем, что теплофизические характеристики рабочего тела в испарителе и конденсаторе отве; чают условиям насыщения. Тогда согласно (2) должны выполняться соотношения (3) где ℜ – газовая постоянная рабочего тела тепло; вого насоса. Следовательно, объемная произво; дительность компрессора должна изменяться как (4) Выполнение условий(1), (3), (4) легко осущест; вимо в компрессоре поршневого типа с перемен; ным числом оборотов двигателя n(t): (6) где ξ – коэффициент передачи, S – площадь пор; шня, l – длина хода поршня. Постоянство дав; ления в камере конденсации p2 поддерживается автоматически нагнетательным клапаном. Тео; ретическая мощность, идущая на сжатие газа, , (7) где m – показатель политропы. С учетом эффек; тивного КПД теплового насоса, учитывающего потери энергии на трение в компрессоре, в при; воде и отклонения процесса от теоретического, требуемая мощность будет[12] (8) где N – мощность, отводимая от грунтового аккумулятора. Годовой цикл работы системы “когенерационная установка – грунтовой аккумулятор – тепловой насос” В качестве примера рассмотрена система с тепловой мощностью N = 1,16 · 106 Вт и макси; мальной температурой горячего теплоносителя 96 oС. Параметры грунтового аккумулятора: грунт – глина (λм = 0,8 Вт/(м · К), ρм · см = 1,512 · 106 Дж/(м3К)); геометрические размеры теплообменника – Z = 120 м, R0 = 0,15 м, шаг L = 1,6 м, общее число теплообменников в “кусте” k = 240, число работающих теплообмен; ников при аккумулировании kа = 210, при раз; рядке – kр = 184, размеры площадки, занимаемой “кустом” теплообменников, Lm × Ln = 24 × 22,4 м2, объем основной области аккумулирования Vo = 0,645105 м3, объем буферной подобласти в конце аккумулирования (t = 180 суток) Vб.а = 0,259 · 106 м3, объем теплоизоляционных плит Vиз = 497 м3 (блоки из перлитного песка тол; щиной δ = 0,3 м, λ = 0,05 Вт/(м · К)). Плотность теплового потока на наружной поверхности тепло; обменников при аккумулировании q0а = 48,8 Вт/м2, при разрядке q0р = 56,4 Вт/м2. Приведем выраже; ние для важной характеристики процесса – раз; ности температур теплоносителя Тв и основной области аккумулирования То, определяемой как ( ) c c 2 0 в.о в о 0 м м м 0 0 ,i i q Т T T q R c R R R Δ = − = ⎛ ⎞ λ γρ +⎜ ⎟⎜ ⎟−⎝ ⎠ 2 1 тн 2 1,852 , 273 T T N N T −= + ( )T 1 1 m N G T m = − − R 2T 1 ( ) , ( ) G n t t S l = ρ ξ 1 1 1 1 ( ) ( ) . ( ) ( ) G tG V t t p t = = ρ RT const2 2( ) ,p T= ψ =1 1( ),p T= ψ 1 1 1 1 , ( ) pG V t ρ = = R T 1V 1 1 2const, const,= ρ = =G V T в в.р ( )T T t= ϕ 76 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ . (9) Здесь q0i трактуется как вектор. Зависимость (9) получена при со; блюдении условия которое обычно выполняется. На основании алгоритмов, представленных в [3–7], разработана программа расчета годового цикла работы системы. Результаты анализа даны на рис. 2. При аккумулировании монотонно уве; личивается накопленная энергия и достигает значения Еа = 0,18 · 1014 Дж на 180 сутки. При этом, температура грунта в основной области ак; кумулирования То,max = 88 оС, температура теп; лоносителя Тв1 = 95,4 оС, линейный размер бу; ферной под области Rб.а = 14,1 м. При разрядке поведение функций То и Тв1 согласно (9) изменяет; ся на противоположное: теперь Тв1 окажется мень; ше То. Если на тепловой насос возложить функцию поддержания неизменной температуры сетевого теплоносителя, например, Тв2 = Ттн = 80 оС, то ко; личество энергии Етн, подведенной к насосу от внешнего источника, будет определяться выра; жением (8) и на 180 сутки разрядки составит 23,3 % от Еа. В процессе расчета контролирова; лись потери энергии через верхний изоляцион; ный щит и они не превысили 0,6 % от Еа. Конеч; ное значение Rб.р = 19,9 м. Некоторые замечания В качестве грунтовых теплообменников, опуска; емых в буровые скважины, следует ориентировать; ся на решения, представленные в работе [13]. По; мимо минимизации затрат на изготовление, такая конструкция позволяет просто удовлетворить тре; бование, предъявляемое к периферийным тепло; обменникам, состоящее в организации теплового потока, направленного только во внутрь основной области аккумулирования. Преимущество этого решения в том, что центральная сквозная полость достаточно большого сечения (Rп = 0,585R0) позво; ляет теплообменнику выполнять функции обсад; 0 c 0 o м в o ( ) 3, ( ) iq R R A T T − = ≥ λ − о c, , a,p 2 dT L R i dt γ = = = Рис. 2. Изменение основных характеристик F при годовом цикле работы системы “когенерационная установка – грунтовой аккумулятор – тепловой насос”. ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 77 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ной трубы и это исключает проблему стойкости стенок и упрощает выбор способа проходки сква; жины особенно при глубоком бурении. Здесь уместно обсудить вопрос о буровых ра; ботах, диаметре скважин и их глубине. С увели; чение рабочей высоты теплообменников умень; шаются размеры площадки для размещения “куста” скважин, объем верхнего теплоизоляци; онного щита и потери теплоты. При этом диа; метр скважин должен быть не менее 300 мм. Однако специализированной техники для вы; полнения таких работ нет. Техника глубокого бу; рения ограничивается небольшими диаметрами проходки. Наиболее подходящими представля; ются устройства для разработки твердых ископа; емых – угля, соли и т. п.. Однако эти установки стационарного характера. Здесь же для бурения “куста” скважин желательно иметь самоходное, легко перемещающееся устройство. Таким требо; ваниям вполне удовлетворяет строительная тех; ника для буронабивных свай. У них нет ограни; чений по диаметру скважин, но глубина бурения не превышает 40 м. Впрочем, вполне возможна модернизация оборудования с целью увеличения глубины бурения. Проведенный расчет при усло; виях, приведенных в предыдущем пункте этой работы, но при меньшем значении Z = 40 м (R0 = 0,15 м, L =1,7 м), дал такие результаты: k = 992, kа = 930, kр = 870, размеры площадки, занимае; мой “кустом” теплообменников, Lm × Ln = 51 52,7 м2, объем основной области аккумулирова; ния Vo = 0,108 · 106 м3, Vба = 0,217 · 106 м3, объем теплоизоляционных плит Vиз = 1480 м3. Меньши; ми оказались q0а = 33,1 Вт/м2, q0р = 35,4 Вт/м2 и разность температур по (9), но потери теплоты через верхний теплоизоляционный щит увеличи; лись до 2,6 % от Еа. Несколько возросла и себес; тоимость. Если в исходном примере срок окупа; емости по ценам на бурение, полиэтиленовые трубы и изоляцию на настоящий момент и цене 20 коп./(кВт · час) составил 8 лет, то для второго варианта – 11,5 лет. Но цена 20 коп./(кВт · час) соответствует всего лишь 36 % себестоимости электроэнергии. С учетом действительной себес; тоимости сроки окупаемости существенно умень; шаются и составят 2,7 и 3,8 лет соответственно. В заключение рассмотрим вопрос о месте рас; положения грунтового аккумулятора и теплового насоса. Их можно поместить непосредственно вблизи источника теплоты, как это отвечает ре; шению на рис.1. Можно и возле потребителя теп; лоты. Последний вариант имеет предпочтение в случае новостроек. Действительно, экономичес; ки выгоден переход к более низкой температуре теплоносителя, например, путем замены радиа; торного отопления внутрипольным, когда диапа; зон температур горячего теплоносителя может колебаться в пределах 35…50 оС. Тогда сущест; венно снизится и конечная температура на выхо; де из теплового насоса, а следовательно, и доля потребляемой насосом внешней электроэнергии. Технологическая схема дана на рис. 3. Выводы 1. Реализация проекта “Когенерация – акку; мулирование – тепловые насосы” позволит почти вдвое увеличить тепловую мощность когенераци; онных установок при неизменных: а) исходной мощности первичного энергетического источни; ка и б) первоначального количества топлива. 2. В качестве аккумулятора следует ориенти; роваться на естественный грунтовый массив, оборудованный системой вертикальных грунто; вых теплообменников специальной конструк; ции, работающих по алгоритму ИТТФ. 3. Наиболее подходящими по своим характе; ристикам являются тепловые насосы с поршне; выми компрессорами. 4. Осуществление указанного проекта безу; пречно в экологическом отношении, поскольку не используются ни геологические, ни атмосфер; ные естественные источники энергии. 5. Роль и значимость проекта будет возрас; тать по мере удорожания производства энергии. ЛИТЕРАТУРА 1. Долінський А. А., Чайка О.І. Стан та пер; спективи розвитку когенерації в Україні // Пер; вая в Украине Международная конференция “ Когенерация в промышленности и коммуналь; ной энергетике” 18;20 октября, Киев 2004, Укра; ина. – С. 195 – 197. 2. Долинский А.А., Базеев Е.Т., Дюков В.А., Диденко В.М. К методике оценки эффективности комбинированного производства теплоты и эле; ктроэнергии // Первая в Украине Международ; ная конференция “ Когенерация в промышлен; ности и коммунальной энергетике” 18;20 октября, Киев 2004, Украина. – С. 193 – 194. 3. Накорчевский А.И., Басок Б.И., Беляева Т.Г. Проблемы грунтового аккумулирования теплоты и методы их решения // Пром. теплотехн. – 2003. – Т. 25, № 3. – С. 42–50. 4. Накорчевский А.И. Динамика грунтового аккумулирования теплоты и выбор рациональ; ных решений // ИФЖ. – 2004. – Т. 77, № 4. – С. 10–19. 5. Накорчевский А.И. Динамика разрядки теп; лового аккумулятора в неограниченном грунтовом массиве // ИФЖ. – 2005. – Т. 78, № 6. – С. 70–77. 6. Накорчевский А.И. Особенность переход; ных процессов при грунтовом аккумулировании солнечной энергии // ИФЖ. – 2006. – Т. 79, № 2. – С. 156–160. 7. Накорчевский А.И., Басок Б.И., Беляева Т.Г. Технологические показатели различных схем грунтового аккумулирования теплоты // Тепло; энергетика. – 2006. – № 3. – С. 29–35. 8. Системы тепловых насосов. Инструк; ция по проектированию. Viessmann. 2000. – 48 с. 9. Денисова А.Е., Мазуренко А.С., Тодорцев Ю.К., Дубковский В.А. Исследование энергии грунта в теплонасосных гелиосистемах энергоснабжения // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2000. – № 1. – С. 27–30. 10. Васильев Г.П., Шилкин Н.В. Использова; ние низкопотенциальной тепловой энергии зем; ли в теплонасосных системах // АВОК. – 2003. – № 2. – С. 52–60. 78 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ Рис. 3. Технологическая схема. ТИ – тепловой источник, ПE1 и ПE2 – потребители теплоты, А – аккумулятор, ТН – тепловой насос, СН – сетевой насос, НАEР – насос аккумулирования – разрядки. 11. Накорчевский А.И., Беляева Т.Г. Регресси; онный анализ глубин годовых флуктуаций тем; ператур в верхних слоях грунта // Пром. тепло; техн. – 2005. – Т. 27, № 6. – С. 86–90. 12. Розенфельд Л. М., Ткачев А.Г. Холодильные машины и аппараты. М.: Изд. торг. лит.,1960.; 656 с. 13. Накорчевский А.И., Басок Б.И. Оптималь; ная конструкция грунтовых теплообменников // Пром. теплотехн. – 2005. – Т. 27, № 6. – С. 27–31. Получено 24.05.2006 г. ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2006, т. 28, № 4 79 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ Наведено порівняльний аналіз енер� гетичної ефективності когенераційних установок, працюючих на базі газопорш� невих двигунів різних виробників. Роз� раховано показники енергетичної ефек� тивності діючих когенераційних об’єктів та проведено порівняльний аналіз з по� казниками роботи типової малої ТЕЦ. Приведен сравнительный анализ энергетической эффективности когене� рационных установок, работающих на ба� зе газопоршневых двигателей различных производителей. Рассчитаны показатели энергетической эффективности реально существующих когенерационных объек� тов и проведено сравнение с показате� лями работы типовой малой ТЭЦ. We give a comparative analysis of the power efficiency of cogeneration installa� tions working on the basis of internal com� bustion engines of various producers. We calculate the parameters of power efficien� cy of really existing cogeneration units and carry out a comparative analysis with the characteristics of a standard small thermal power station. УДК 621.311 БАСОК Б.И., КОЛОМЕЙКО Д.А. Институт технической теплофизики НАН Украины АНАЛИЗ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК. ЧАСТЬ II. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСУ ТП – автоматизированная система управле; ния технологическим процессом; ГПД – газопоршневой двигатель; ГТУ – газотурбинная установка; ПТУ – паротурбинная установка; КИТ – коэффициент использования теплоты топлива; КПД – коэффициент полезного действия; ТНРТ – турбина на низкокипящем рабочем теле; ТЭЦ – теплоэлектроцентраль. В связи с разными вариантами потребления энергии, производимой когенерационными ус; тановками, возможна реализация схемного ре; шения на базе различного типа оборудования. На наш взгляд наименее затратным, а значит и ме; нее трудоемким, является когенерация на базе газопоршневого двигателя с электрогенерато; ром. Помимо перечисленных в [1] преимуществ, когенерация на базе ГПД может быть реализова; на в условиях низкокачественного или низкока; лорийного горючего газа, например, шахтного метана, биогаза, доменного газа, спутного газа нефтедобычи и т.п. При этом несколько изме; нются режимы работы установки или количество потребляемого топлива. В настоящее время на рынке Украины можно приобрести когенерационные установки различ; ных производителей как зарубежных, так и отечест; венных. Здесь проведен обзор предлагаемых уста; новок на базе газопоршневых двигателей и оценена их энергетическая эффективность. Для сравнитель; ного анализа были взяты установки с электричес; кой мощностью, близкой к 1 МВт. Их технические характеристики представлены в табл. 1 К сожалению, отечественный производитель когенерационных установок ОАО “Перво; майскдизельмаш” не производит газопоршневые агрегаты мощностью, близкой к 1 МВт. Все выше перечисленные установки могут работать по теп; ловой схеме, представленной на рис 1.

Репозитарії

Схожі ресурси