Fordele og ulemper ved decentral varmeforsyning. Decentraliseret varmeforsyningssystem: formål og udstyr

Undervisningsministeriet i Den Russiske Føderation

Federal State Budgetary Educational Institute of Higher Professional Education "Magnitogorsk State Technical University

dem. G.I. Nosov"

(FSBEI HPE "MSTU")

Institut for Termiske Energi- og Energisystemer

ABSTRAKT

i disciplinen "Introduktion til retning"

om emnet: "Centraliseret og decentral varmeforsyning"

Udført af: studerende Sultanov Ruslan Salikhovich

Gruppe: ZEATB-13 "Thermal power engineering and heating engineering"

Kode: 140100

Kontrolleret af: Evgeniy Borisovich Agapitov, doktor i tekniske videnskaber

Magnitogorsk 2015

1.Introduktion 3

2. Fjernvarme 4

3.Decentral varmeforsyning 4

4. Typer af varmesystemer og principper for deres drift 4

5. Moderne varme- og varmtvandsforsyningssystemer i Rusland 10

6.Udsigter for udviklingen af varmeforsyningen i Rusland 15

7. Konklusion 21

Introduktion

Bor i tempererede breddegrader hvor størstedelen af året er kold, er det nødvendigt at sørge for varmeforsyning til bygninger: beboelsesbygninger, kontorer og andre lokaler. Varmeforsyning sikrer en komfortabel bolig, hvis det er en lejlighed eller et hus, produktivt arbejde, hvis det er et kontor eller lager.

Lad os først finde ud af, hvad der menes med udtrykket "Varmeforsyning". Varmeforsyning er tilførsel af varmt vand eller damp til en bygnings varmesystemer. De sædvanlige kilder til varmeforsyning er termiske kraftværker og kedelhuse. Der er to typer varmeforsyning til bygninger: centraliseret og lokal. Med centraliseret forsyning forsynes enkelte områder (industri eller bolig). For effektiv drift af et centraliseret varmenetværk er det bygget ved at opdele det i niveauer, arbejdet med hvert element er at udføre en opgave. Med hvert niveau falder elementets opgave. Lokal varmeforsyning er levering af varme til et eller flere huse. Centraliserede varmenetværk har en række fordele: reduktion af brændstofforbrug og omkostningsreduktion, brug af lavkvalitetsbrændstof, forbedring af den sanitære tilstand i boligområder. Det centraliserede varmeforsyningssystem omfatter en kilde til termisk energi (CHP), et varmenetværk og varmeforbrugende enheder. Kraftvarmeværker kombinerer for at producere varme og energi. Kilder til lokal varmeforsyning er komfurer, kedler, vandvarmere.

Varmeforsyningssystemer er forskellige i forskellige temperaturer og vandtryk. Dette afhænger af kundernes krav og økonomiske overvejelser. Efterhånden som afstanden, som varme skal "overføres" over, stiger, stiger de økonomiske omkostninger. I øjeblikket måles varmeoverførselsafstande i snesevis af kilometer. Varmeforsyningssystemer er opdelt efter mængden af varmebelastninger. Varmeanlæg er klassificeret som sæsonbestemte, og varmtvandsforsyningsanlæg er klassificeret som permanente.

Fjernvarme

Centraliseret varmeforsyning er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et omfattende forgrenet abonnentvarmenetværk med strømforsyning til adskillige varmemodtagere (fabrikker, virksomheder, bygninger, lejligheder, boliger og andre).

De vigtigste kilder til centraliseret varmeforsyning er: - kombinerede varme- og kraftværker (CHP), som også samtidig genererer elektricitet; - fyrrum (in opvarmning og damp).

Decentral varmeforsyning

Decentral varmeforsyning er kendetegnet ved et varmeforsyningssystem, hvor varmekilden er kombineret med en varmemodtager, det vil sige, at varmenettet er ubetydeligt eller helt fraværende. Hvis der anvendes separate individuelle elektriske eller lokale varmeplader i lokalerne, vil en sådan varmeforsyning være individuel (et eksempel kunne være opvarmning af hele bygningens eget lille fyrrum). Kraften af sådanne varmekilder er som regel meget lille og afhænger af deres ejeres behov. Opvarmningskapaciteten af sådanne individuelle varmekilder er ikke mere end 1 Gcal/h eller 1.163 MW.

De vigtigste typer af sådan decentral opvarmning:

Elektrisk, nemlig: - direkte; - akkumulering; - varmepumpe;

- komfur.

Små kedelhuse.

Typer af varmesystemer og principper for deres drift

Fjernvarme består af tre indbyrdes forbundne og sekventielle faser: forberedelse, transport og brug af kølevæsken. I overensstemmelse med disse faser består hvert system af tre hovedled: en varmekilde (for eksempel et kraftvarmeværk eller kedelhus), varmenetværk (varmerørledninger) og varmeforbrugere. I decentrale varmeforsyningssystemer har hver forbruger sin egen varmekilde. Kølemidler i systemer

Fordelene ved et dampvarmesystem er dets væsentligt lavere omkostninger og metalforbrug sammenlignet med andre systemer: kondensering af 1 kg damp frigiver cirka 535 kcal, hvilket er 15-20 gange mere mængde varme, der frigives, når 1 kg vand afkøles i varmeapparater, og derfor har dampledningerne en væsentlig mindre diameter end rørledningerne i et vandvarmesystem. I dampvarmesystemer er overfladearealet af varmeanordningerne mindre. I rum, hvor mennesker opholder sig periodisk (industrielle og offentlige bygninger), vil et dampvarmesystem gøre det muligt at producere varme med mellemrum og uden risiko for frysning af kølevæsken med efterfølgende brud på rørledninger.

Ulemperne ved dampvarmesystemet er dets lave hygiejniske kvaliteter: støv i luften brænder på varmeanordninger opvarmet til 100°C eller mere; det er umuligt at regulere varmeoverførslen af disse enheder, og i det meste af opvarmningsperioden skal systemet fungere intermitterende; tilstedeværelsen af sidstnævnte fører til betydelige udsving i lufttemperaturen i opvarmede rum. Derfor installeres dampvarmesystemer kun i de bygninger, hvor folk opholder sig periodisk - i badehuse, vaskerier, brusepavilloner, togstationer og klubber.

Luftvarmesystemer bruger lidt metal, og de kan samtidig ventilere rummet, mens det opvarmes. Men prisen på et luftvarmesystem beboelsesbygninger højere end andre systemer.

Vandvarmesystemer er dyrere og metalintensive sammenlignet med dampopvarmning, men de har høje sanitære og hygiejniske kvaliteter, som sikrer deres udbredte anvendelse. De er installeret i alle boligbyggerier, der er mere end to etager høje, i offentlige bygninger og i de fleste industribygninger. Centraliseret regulering af varmeoverførslen af enheder i dette system opnås ved at ændre temperaturen på vandet, der kommer ind i dem.

Vandvarmesystemer er kendetegnet ved metoden til at flytte vand og designløsninger.

Baseret på metoden til at flytte vand skelnes systemer med naturlig og mekanisk (pumpende) stimulering. Vandvarmeanlæg med naturlig impuls. Det skematiske diagram af et sådant system består af en kedel (varmegenerator), en forsyningsrørledning, varmeanordninger, en returledning og en ekspansionsbeholder. Vandet opvarmet i kedlen kommer ind i varmeanordningerne, overfører en del af dets varme til dem kompensere for varmetab gennem den opvarmede bygnings udvendige indkapslinger, derefter returneres til kedlen og derefter gentages vandcirkulationen. Dens bevægelse sker under påvirkning af en naturlig impuls, der opstår i systemet ved opvarmning af vand i kedlen.

Cirkulationstrykket, der skabes under driften af systemet, bruges på at overvinde modstanden mod vandets bevægelse gennem rørene (fra friktion af vand mod rørvæggene) og på lokal modstand (i bøjninger, haner, ventiler, varmeanordninger , kedler, tees, krydser osv.).

Jo højere hastigheden af vandbevægelsen er i rørene, desto større er størrelsen af disse modstande (hvis hastigheden fordobles, så firdobles modstanden, dvs. i et kvadratisk forhold). I systemer med naturlig impuls i bygninger med et lille antal etager er størrelsen af det effektive tryk lille, og derfor kan høje vandbevægelseshastigheder i rørene ikke tillades i dem; derfor skal rørdiametrene være store. Systemet er muligvis ikke økonomisk rentabelt. Derfor er brugen af naturlige cirkulationssystemer kun tilladt for små bygninger. Rækkevidden af sådanne systemer bør ikke overstige 30 m, og værdien af k bør være mindst 3 m.

Når vandet i systemet opvarmes, øges dets volumen. For at optage dette yderligere vandvolumen i varmesystemer er der tilvejebragt en ekspansionsbeholder 3; i systemer med luftledninger og naturlig impuls tjener det samtidig til at fjerne den luft, der frigives fra vandet, når det opvarmes i kedler.

Pumpedrevet vandvarmeanlæg. Varmesystemet er altid fyldt med vand, og pumpernes opgave er at skabe det nødvendige tryk kun for at overvinde modstanden mod vandets bevægelse. I sådanne systemer fungerer naturlige og pumpende drev samtidigt; totaltryk for to-rørs systemer med overliggende fordeling, kgf/m2 (Pa)

Af økonomiske årsager tages det normalt i mængden af 5-10 kgf/m2 pr. 1 m (49-98 Pa/m).

Fordelene ved systemer med pumpestimulation er reducerede omkostninger til rørledninger (deres diameter er mindre end i systemer med naturlig stimulering) og evnen til at levere varme til en række bygninger fra et fyrrum.

Enhederne i det beskrevne system, placeret på forskellige etager i bygningen, fungerer under forskellige forhold. Trykket p2, som sikrer vandcirkulation gennem apparatet på anden sal, er cirka dobbelt så højt som trykket p1 for apparatet i stueetagen. Samtidig er den samlede modstand af rørledningsringen, der passerer gennem kedlen og apparatet på anden sal, omtrent lig med modstanden af ringen, der passerer gennem kedlen og apparatet på første sal. Derfor vil den første ring arbejde med overtryk, og enheden på anden sal vil modtage mere vand, end det er nødvendigt ifølge beregningen, og følgelig vil mængden af vand, der passerer gennem apparatet på første sal, falde.

Som følge heraf vil der opstå overophedning i rummet, der opvarmes af denne enhed, på anden sal og underopvarmning i rummet på første sal. For at eliminere dette fænomen bruges specielle metoder til beregning af varmesystemer, og de bruger også dobbelte justeringshaner installeret på den varme forsyning til enhederne. Hvis du lukker disse haner ved apparaterne på anden sal, kan du helt slukke for overtrykket og derved regulere vandgennemstrømningen for alle apparater placeret på samme stigrør. Imidlertid er ujævn fordeling af vand i systemet også mulig i individuelle stigrør. Dette forklares ved, at længden af ringene og følgelig deres samlede modstand i et sådant system ikke er den samme for alle stigrør: ringen, der passerer gennem stigrøret (tættest på hovedstigerøret), har den mindste modstand; Den længste ring, der passerer gennem stigrøret, har den største modstand.

Vand kan fordeles over individuelle stigrør ved passende justering af stik- (gennemløbs-) hanerne installeret på hvert stigrør. For at cirkulere vand er to pumper installeret - en arbejder, den anden - reserve. I nærheden af pumperne laves normalt en lukket bypassledning med en ventil. I tilfælde af strømafbrydelse og pumpen stopper, åbner ventilen og varmeanlægget kører med naturlig cirkulation.

I et pumpedrevet system er ekspansionsbeholderen forbundet til systemet før pumperne, og ophobet luft kan derfor ikke fjernes gennem den. For at fjerne luft i tidligere installerede systemer blev enderne af forsyningsstigerørene videreført med luftrør, hvorpå der var installeret ventiler (for at lukke stigrøret for reparationer). Luftledningen ved tilslutningspunktet til luftkollektoren er lavet i form af en sløjfe, der forhindrer cirkulation af vand gennem luftledningen. I øjeblikket bruges der i stedet for denne løsning luftventiler skruet ind i toppropperne på radiatorer installeret på bygningens øverste etage.

Varmesystemer med bundledninger er mere bekvemme at bruge end systemer med topledninger. Så meget varme går ikke tabt gennem forsyningsledningen, og vandlækager fra den kan opdages og elimineres rettidigt. Jo højere varmeapparatet er placeret i systemer med lavere ledninger, jo større tryk er tilgængeligt i ringen. Hvordan længere længde ring, jo større er dens samlede modstand; derfor, i et system med lavere ledninger, er overtrykket af enheder på de øverste etager meget mindre end i systemer med øvre ledninger, og derfor er deres justering enklere. I systemer med bundledninger reduceres størrelsen af den naturlige impuls på grund af, at der på grund af afkøling i forsyningsstigerne opstår en bremsebevægelse fra top til bund, derfor er det samlede tryk, der virker i sådanne systemer,

I øjeblikket er enkeltrørssystemer, hvor radiatorer er forbundet med begge forbindelser til en stigrør, blevet udbredt; Sådanne systemer er lettere at installere og giver mere ensartet opvarmning af alle varmeanordninger. Det mest almindelige er et enkeltrørssystem med bundledninger og lodrette stigrør.

Stigerrøret i et sådant system består af en løfte- og sænkedel. Trevejsventiler kan føre en beregnet mængde eller en del af vandet ind i anordningerne, i sidstnævnte tilfælde passerer den resterende mængde, uden om indretningen, gennem lukkesektionerne. Forbindelsen mellem de stigende og faldende dele af stigrøret er lavet af et forbindelsesrør lagt under vinduerne i den øverste etage. I de øverste stik af enheder placeret på øverste etage, installer luftventiler, hvorigennem mekanikeren fjerner luft fra systemet under opstart af systemet, eller når det fyldes rigeligt op med vand. I enkeltrørssystemer strømmer vand gennem alle armaturer i rækkefølge, og derfor skal de omhyggeligt justeres. Om nødvendigt udføres justering af varmeoverførslen af individuelle enheder ved hjælp af trevejsventiler, og vandstrømmen gennem individuelle stigrør udføres ved hjælp af gennemløbsventiler (stik) eller ved at installere drosselskiver i dem. Hvis der strømmer en for stor mængde vand ind i stigrøret, vil de første varmeanordninger i stigrøret langs vandstrømmen afgive mere varme, end det er nødvendigt ifølge beregningen.

Som det er kendt, opnås cirkulationen af vand i systemet, ud over det tryk, der skabes af pumpen og den naturlige impuls, også fra det ekstra tryk Ap, der er et resultat af afkøling af vand, når det bevæger sig gennem systemets rørledninger. Tilstedeværelsen af dette tryk gjorde det muligt at skabe lejlighedsvandvarmesystemer, hvis kedel ikke er begravet, men normalt installeres på køkkengulvet. I sådanne tilfælde fungerer afstanden derfor kun på grund af det ekstra tryk, der følger af afkøling af vandet i rørledningerne. Beregningen af sådanne systemer adskiller sig fra beregningen af bygningsvarmesystemer.

Vandopvarmningssystemer til lejligheder bruges i øjeblikket i vid udstrækning i stedet for komfuropvarmning i en- og to-etagers bygninger i forgassede byer: i sådanne tilfælde installeres automatiske gasvandvarmere (AGW) i stedet for kedler, der ikke kun giver opvarmning, men også varmt vand levere.

Sammenligning af moderne varmeforsyningssystemer af en termisk hydrodynamisk pumpe type TC1 og en klassisk varmepumpe

Efter installation af hydrodynamiske varmepumper vil fyrrummet mere ligne en pumpestation end et fyrrum. Der vil ikke være behov for et skorstensrør. Der vil ikke være sod og snavs, behovet for vedligeholdelsespersonale vil blive reduceret betydeligt, automatiserings- og kontrolsystemet vil helt overtage processerne til at styre varmeproduktionen. Dit fyrrum bliver mere økonomisk og højteknologisk.

Skematiske diagrammer:

I modsætning til varmepumpe, som kan give maksimalt kølemiddel med en temperatur på op til +65 °C, kan en hydrodynamisk varmepumpe varme kølevæsken op til +95 °C, hvilket betyder, at den ganske let kan integreres i et eksisterende varmesystem i en bygning.

Med hensyn til kapitalomkostninger til varmeforsyningssystemet er en hydrodynamisk varmepumpe flere gange billigere end en varmepumpe, pga kræver ikke et lavkvalitets varmekredsløb. Varmepumper og termiske hydrodynamiske pumper, ens i navn, men forskellige i princippet om at omdanne elektrisk energi til varme.

Ligesom en klassisk varmepumpe har en hydrodynamisk varmepumpe en række fordele:

· Økonomisk (en hydrodynamisk varmepumpe er 1,5-2 gange mere økonomisk end el-kedler, 5-10 gange mere økonomisk end dieselkedler).

· Absolut miljøvenlig (mulighed for anvendelse af hydrodynamisk varmepumpe på steder med begrænsede maksimalt tilladte grænser).

· Fuldstændig brand- og eksplosionssikkerhed.

· Kræver ikke vandbehandling. Under drift, som et resultat af de processer, der finder sted i varmegeneratoren til en hydrodynamisk varmepumpe, sker afgasning af kølevæsken, hvilket har en gavnlig effekt på varmeforsyningssystemets udstyr og enheder.

· Hurtig installation. Hvis der er tilført el, kan installation af et individuelt varmepunkt ved hjælp af en hydrodynamisk varmepumpe gennemføres på 36-48 timer.

· Tilbagebetalingstid fra 6 til 18 måneder, grundet mulighed for installation i eksisterende varmeforsyningsanlæg.

· Tid til større reparationer er 10-12 år. Den høje pålidelighed af en hydrodynamisk varmepumpe er indbygget i designet og bekræftes af mange års problemfri drift af hydrodynamiske varmepumper i Rusland og i udlandet.

Autonome varmesystemer

Autonome varmeforsyningssystemer er designet til opvarmning og varmtvandsforsyning af enfamiliehuse og dobbelthuse. Et autonomt varme- og varmtvandsforsyningssystem inkluderer: en varmeforsyningskilde (kedel) og et rørledningsnetværk med varmeanordninger og vandarmaturer.

Fordele autonome systemer varmeforsyningen er som følger:

· fravær af dyre eksterne varmenetværk;

· evnen til hurtigt at installere og sætte i drift varme- og varmtvandsforsyningssystemer;

· lave startomkostninger;

· forenkling af løsningen af alle problemer relateret til byggeri, da de er koncentreret i ejerens hænder;

· reduktion af brændstofforbrug på grund af lokal regulering af varmeforsyning og fravær af tab i varmenet.

Sådanne varmesystemer er i henhold til princippet om accepterede ordninger opdelt i ordninger med naturlig kølevæskecirkulation og ordninger med kunstig kølevæskecirkulation. Til gengæld kan ordninger med naturlig og kunstig kølevæskecirkulation opdeles i enkelt- og dobbeltrør. Ifølge princippet om kølevæskebevægelse kan kredsløb være blindgyde, associerede eller blandede.

For systemer med en naturlig strøm af kølevæske anbefaler vi ordninger med overliggende ledninger, med en eller to (afhængigt af husets belastning og designfunktioner) hovedstigerør med en ekspansionsbeholder installeret på hovedstigerøret.

En kedel til enkeltrørssystemer med naturlig cirkulation kan placeres på samme niveau som de nedre varmeanordninger, men det er bedre, hvis det er begravet, i det mindste til niveauet af en betonplade, i en grube eller installeret i kælderen .

Kedlen til to-rørs varmeanlæg med naturlig cirkulation skal nedgraves i forhold til den nederste varmeanordning. Nedgravningsdybden er specificeret ved beregning, men ikke mindre end 1,5-2 m Systemer med kunstig (pumpe) stimulering af kølevæsken har et bredere anvendelsesområde. Det er muligt at designe kredsløb med øvre, nedre og vandrette kølevæskefordelinger.

Varmesystemer er:

· vand;

· luft;

· elektriske, herunder dem med et el-varmekabel lagt i gulvet i opvarmede rum, og batteridrevne varmeovne (designet med tilladelse fra energiforsyningsorganisationen).

Vandvarmesystemer er designet lodret med varmeanordninger installeret under vinduesåbninger og med varmerørledninger indlejret i gulvstrukturen. Hvis der er opvarmede overflader, skal op til 30% af varmebelastningen leveres af varmeanordninger installeret under vinduesåbninger.

Lejlighedsluftvarmesystemer kombineret med ventilation bør tillade drift i fuld cirkulationstilstand (ingen personer til stede) kun på ekstern ventilation (intensive husholdningsprocesser) eller på en blanding af ekstern og intern ventilation i ethvert ønsket forhold.

Moderne varme- og varmtvandsforsyningssystemer i Rusland

Opvarmningsanordninger er et element i varmesystemet designet til at overføre varme fra kølevæsken til luften til de omsluttende strukturer i de servicerede lokaler.

Der stilles normalt en række krav til opvarmningsanordninger, på grundlag af hvilke man kan bedømme graden af deres perfektion og foretage sammenligninger.

· Hygiejnisk og hygiejnisk. Varmeapparater bør om muligt have en lavere kropstemperatur og have mindste område vandret overflade for at reducere støvaflejringer, så støv let kan fjernes fra kroppen og de omsluttende overflader af rummet omkring dem.

· Økonomisk. Varmeapparater skal have de laveste reducerede omkostninger til deres fremstilling, installation, drift og også have det laveste metalforbrug.

· Arkitektur og konstruktion. Udseendet af varmeanordningen skal svare til det indre af rummet, og det volumen, de optager, skal være det mindste, dvs. deres volumen pr. enhed varmeflow, skal være den mindste.

· Produktion og installation. Maksimal mekanisering af arbejdet under produktion og installation af varmeapparater skal sikres. Varmeapparater. Opvarmningsanordninger skal have tilstrækkelig mekanisk styrke.

· Operationel. Opvarmningsanordninger skal sikre kontrol af deres varmeoverførsel og give varmemodstand og vandmodstand ved det maksimalt tilladte hydrostatiske tryk inde i enheden under driftsforhold.

· Termisk teknik. Opvarmningsanordninger skal give den højeste tæthed af specifik varmeflux pr. arealenhed (W/m).

Vandvarmeanlæg

Det mest almindelige varmesystem i Rusland er vand. I dette tilfælde overføres varme til lokalerne af varmt vand indeholdt i varmeanordninger. Den mest almindelige måde er vand opvarmning med naturlig cirkulation af vand. Princippet er enkelt: Vand bevæger sig på grund af forskelle i temperatur og tæthed. Lettere varmt vand stiger opad fra varmekedlen. Gradvist afkøling i rørledningen og varmeanordninger, bliver det tungere og tenderer nedad, tilbage til kedlen. Den største fordel ved et sådant system er uafhængighed af strømforsyning og ret enkel installation. Mange russiske håndværkere klarer installationen på egen hånd. Derudover gør det lave cirkulationstryk det sikkert. Men for at systemet skal fungere, kræves rør med øget diameter. Samtidig gør reduceret varmeoverførsel, begrænset rækkevidde og en stor mængde tid, der kræves for at starte, den ufuldkommen og kun egnet til små huse.

Mere moderne og pålidelige varmeordninger med tvungen cirkulation. Her drives vandet ved betjening af en cirkulationspumpe. Den er installeret på rørledningen, der leverer vand til varmegeneratoren og indstiller strømningshastigheden.

Hurtig opstart af systemet og som følge heraf hurtig opvarmning af lokalerne er fordelen ved pumpesystemet. Ulemperne er, at det ikke virker, når strømmen er slukket. Og dette kan føre til frysning og trykaflastning af systemet. Hjertet i et vandvarmesystem er varmeforsyningskilden, varmegeneratoren. Det er ham, der skaber den energi, der giver varme. Et sådant hjerte er kedler, der bruger forskellige typer brændstof. De mest populære er gaskedler. En anden mulighed er en dieselbrændstofkedel. Elektriske kedler er kendetegnet ved fraværet af åben ild og forbrændingsprodukter. Fastbrændselskedler er ikke praktiske at bruge på grund af behovet for hyppig fyring. For at gøre dette skal du have snesevis af kubikmeter brændstof og lagerplads. Og tilføj her arbejdsomkostningerne til lastning og klargøring! Derudover er varmeoverførselstilstanden for en fastbrændselskedel cyklisk, og lufttemperaturen i opvarmede rum svinger mærkbart i løbet af dagen. Et sted til opbevaring af brændstofreserver er også nødvendigt for kedler til flydende brændsel.

Radiatorer i aluminium, bimetal og stål

Før du vælger en varmeenhed, skal du være opmærksom på de indikatorer, som enheden skal opfylde: høj varmeoverførsel, lav vægt, moderne design, lav kapacitet, lav vægt. Den vigtigste egenskab ved en varmeanordning er varmeoverførsel, det vil sige mængden af varme, der skal være til stede i 1 time pr. 1 kvadratmeter varmeflade. Den bedste enhed anses for at have en højere denne indikator. Varmeoverførsel afhænger af mange faktorer: varmeoverførselsmedium, design af varmeapparatet, installationsmetode, malingsfarve, vandets bevægelseshastighed, hastigheden af luftvasken af enheden. Alle enheder i vandvarmesystemet er opdelt efter design i panel-, sektions-, konvektorer og søjleformede aluminium- eller stålradiatorer.

Panelvarmeapparater

Fremstillet af højkvalitets koldvalset stål. De består af en, to eller tre flade paneler, inden i hvilke der er kølevæske, de har også ribbede overflader, der opvarmes af panelerne. Opvarmning af rummet sker hurtigere end ved brug af sektionsradiatorer. Ovenstående panelvandvarmeradiatorer leveres med side- eller bundtilslutninger. Sidetilslutningen bruges ved udskiftning af en gammel radiator med sidetilslutning eller hvis radiatorens lidt uæstetiske udseende ikke forstyrrer rummets indre.

Ph.D. A.V. Martynov, lektor,
Institut for "Industrielle varme- og kraftsystemer",
Moskva Energiinstitut (TU)

(rapport på den anden videnskabelige og praktiske konference "Varmeforsyningssystemer. Moderne løsninger", Zvenigorod, 16.-18. maj 2006).

Decentrale forbrugere, som på grund af store afstande fra termiske kraftværker ikke kan dækkes af central varmeforsyning, skal have en rationel (effektiv) varmeforsyning, der lever op til det moderne tekniske niveau og komfort.

Omfanget af brændstofforbrug til varmeforsyning er meget stort. I øjeblikket udføres varmeforsyningen til industri-, offentlige og boligbyggerier med ca. 40+50 % fra kedelhuse, hvilket er ineffektivt på grund af deres lave virkningsgrad (i kedelhuse er brændstofforbrændingstemperaturen ca. 1500 °C, og varme er leveres til forbrugeren ved væsentligt højere temperaturer). lave temperaturer(60+100 OS)).

Irrationel brug af brændsel, når en del af varmen flyver ud i skorstenen, fører således til udtømning af brændsel og energiressourcer (FER).

Den gradvise udtømning af brændstof og energiressourcer i den europæiske del af vores land krævede på et tidspunkt udvikling af brændstof- og energikomplekset i dets østlige regioner, hvilket kraftigt øgede omkostningerne til brændstofproduktion og -transport. I denne situation er det nødvendigt at løse den vigtigste opgave med at spare og rationel brug TER, fordi deres reserver er begrænsede, og efterhånden som de falder, vil brændstofomkostningerne stige støt.

I denne henseende er en effektiv energibesparende foranstaltning udvikling og implementering af decentrale varmeforsyningssystemer med spredte autonome varmekilder.

I øjeblikket er de mest hensigtsmæssige decentrale varmeforsyningssystemer baseret på ukonventionelle kilder varme, såsom sol, vind, vand.

Nedenfor vil vi kun overveje to aspekter af inddragelse af ikke-traditionel energi:

Varmeforsyning baseret på varmepumper;

Varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer.

Varmeforsyning baseret på varmepumper

Hovedformålet med varmepumper (HP) er opvarmning og varmtvandsforsyning ved hjælp af naturlige lavpotentiale varmekilder (LPHS) og spildvarme fra industri- og boligsektoren.

Fordelene ved decentrale varmesystemer omfatter øget pålidelighed af varmeforsyningen, fordi de er ikke forbundet med varmenetværk, som i vores land overstiger 20 tusinde km, og de fleste af rørledningerne er i drift ud over standardlevetiden (25 år), hvilket fører til ulykker. Derudover er anlæg af lange varmeledninger forbundet med betydelige kapitalomkostninger og store varmetab. Varmepumper er ifølge deres driftsprincip varmetransformatorer, hvor der opstår en ændring i varmepotentialet (temperaturen) som følge af arbejde leveret udefra.

Varmepumpers energieffektivitet vurderes ved transformationskoefficienter, der tager højde for den resulterende "effekt" relateret til det forbrugte arbejde og effektiviteten.

Den resulterende effekt er mængden af varme Qw produceret af HP. Mængden af varme Qв, relateret til den forbrugte effekt Nel på VT-drevet, viser, hvor mange varmeenheder der opnås pr. enhed af forbrugt elektrisk effekt. Dette forhold er μ=0Β/Νelι

kaldes varmekonverterings- eller transformationskoefficienten, som for HP altid er større end 1. Nogle forfattere kalder denne effektivitetskoefficient, men virkningsgraden kan ikke være mere end 100%. Fejlen her er, at varme Qв (som en uorganiseret form for energi) er opdelt i Nel (elektrisk, dvs. organiseret energi).

Effektivitet skal ikke kun tage højde for mængden af energi, men ydeevnen af en given mængde energi. Derfor er effektivitet forholdet mellem arbejdskapacitet (eller anstrengelser) af enhver energitype:

hvor: Eq - varmeeffektivitet (eksergi) Qв; E N - effektivitet (eksergi) af elektrisk energi Neel.

Da varme altid er forbundet med den temperatur, ved hvilken denne varme opnås, afhænger varmes bearbejdelighed (eksergi) af temperaturniveauet T og bestemmes af:

hvor τ er varmeeffektivitetskoefficienten (eller "Carnot-faktor"):

q=(T-Tos)/T=1-Tos/

hvor Toc er den omgivende temperatur.

For hver varmepumpe er disse indikatorer ens:

1. Varmetransformationskoefficient:

μ=qв/l=Qв/Nel■

η=ΡΒ(τς)Β//=Ι*(τς)Β>

hvor: qв - bestemt beløb varme, kJ/kg;

Qв - fuld mængde varme, kJ/s;

/ - specifikke omkostninger ved arbejde, kJ/kg;

1\1EL - elektrisk effekt, kW;

(tq)B - varmeeffektivitetskoefficient =

1-Tos/TV.

For reelle VT'er er transformationsforholdet μ=3-!-4, mens η=30-40%. Det betyder, at for hver brugt kWh elektrisk energi opnås QB = 3-i-4 kWh varme. Dette er den største fordel ved HP i forhold til andre metoder til at generere varme (elektrisk opvarmning, fyrrum osv.).

I løbet af de seneste årtier er produktionen af varmepumper steget kraftigt over hele verden, men i vores land har varmepumper endnu ikke fundet udbredt anvendelse.

Det er der flere grunde til.

1. Traditionelt fokus på centraliseret varmeforsyning.

2. Ugunstigt forhold mellem omkostningerne til el og brændstof.

3. Produktionen af brændstofpumper udføres som udgangspunkt ud fra de parametre, der er tættest på hinanden kølemaskiner, hvilket ikke altid fører til optimale VT-karakteristika. Designet af serielle HP'er til specifikke egenskaber, der er vedtaget i udlandet, øger både de operationelle og energimæssige egenskaber for HP'er markant.

Produktionen af varmepumpeudstyr i USA, Japan, Tyskland, Frankrig, England og andre lande er baseret på køleteknikens produktionskapacitet. HP'er i disse lande bruges hovedsageligt til opvarmning og varmtvandsforsyning i boliger, kommercielle og industrielle sektorer.

I USA er der for eksempel over 4 millioner enheder varmepumper med lille, op til 20 kW, varmeydelse baseret på stempel- eller roterende kompressorer i drift. Varmeforsyningen til skoler, indkøbscentre og svømmehaller leveres af varmepumper med en varmekapacitet på 40 kW, baseret på stempel- og skruekompressorer. Varmeforsyning til bydele og byer - store varmepumper baseret på centrifugalkompressorer med Qw over 400 kW varme. I Sverige har mere end 100 ud af 130 tusinde HK'er en varmekapacitet på 10 MW eller mere. I Stockholm kommer 50 % af varmeforsyningen fra HP.

I industrien udnytter varmepumper lavkvalitetsvarme produktionsprocesser. En analyse af muligheden for at anvende HP i industrien, udført på virksomhederne i 100 svenske virksomheder, viste, at de fleste passende område Til anvendelsen af TN er virksomheder i den kemiske, fødevare- og tekstilindustri.

I vores land begyndte spørgsmål om brug af TN at blive behandlet i 1926. I industrien har TN'ere siden 1976 arbejdet på en tefabrik (Samtredia, Georgia), på Podolsk Chemical and Metallurgical Plant (PCMP) siden 1987, på Sagarejoy Dairy Plant, Georgia, på Gorki-2 mejeri- og husdyrfarmen i nærheden af Moskva "siden 1963. Ud over industrien begyndte TN på det tidspunkt at blive brugt i et indkøbscenter (Sukhumi) til varme- og kuldeforsyning, i en boligbygning (Bukuria landsby, Moldova), i Druzhba pensionatet (Yalta) , og et klimatologisk hospital (Gagra), feriested i Pitsunda.

I Rusland fremstilles VT'er i øjeblikket iflg individuelle ordrer forskellige virksomheder i Nizhny Novgorod, Novosibirsk, Moskva. For eksempel producerer Triton-virksomheden i Nizhny Novgorod HP med en varmekapacitet fra 10 til 2000 kW med kompressoreffekt Nel fra 3 til 620 kW.

De mest almindelige lavpotentiale varmekilder (LPHS) til HP er vand og luft. Derfor er de mest almindeligt anvendte HP-kredsløb "vand-til-luft" og "luft-til-luft". Ifølge sådanne ordninger produceres VT'er af følgende virksomheder: "Cargrid", "Lennox", Westinghous", "General Electric" (USA), "Hitachi", "Daikin" (Japan), "Sulzer" (Sverige), "ČKD" (Tjekkiet) , "Klimatechnik" (Tyskland). I På det sidste Udledte industri- og spildevandsspildevand anvendes som NPIT.

I lande med mere alvorlige klimatiske forhold tilrådes det at bruge HP sammen med traditionelle varmekilder. På samme tid, i fyringssæson Varmeforsyningen til bygninger udføres hovedsageligt fra en varmepumpe (80-90% af det årlige forbrug), og spidsbelastninger (ved lave temperaturer) dækkes af el- eller fossilbrændselskedler.

Brugen af varmepumper fører til besparelser på fossile brændsler. Dette gælder især for fjerntliggende regioner, såsom de nordlige regioner i Sibirien og Primorye, hvor der er vandkraftværker og brændstoftransport er vanskelig. Med en gennemsnitlig årlig transformationskoefficient m = 3-4 er brændstofbesparelsen ved brug af HK i forhold til et fyrrum 30-5-40 %, dvs. i gennemsnit 6-5-8 kg ækvivalent brændstof/GJ. Med en stigning i m til 5 stiger brændstofbesparelsen til cirka 20+25 kg.t./GJ sammenlignet med kedelhuse, der anvender organisk brændsel og op til 45+65 kg.t./GJ sammenlignet med elkedler.

Således er HP 1,5-5-2,5 gange mere rentabelt end kedelhuse. Omkostningerne til varme fra HP er cirka 1,5 gange lavere end omkostningerne til varme fra centralvarmeforsyning og 2-5-3 gange lavere end kul- og fyringsoliekedelhuse.

En af vigtigste opgaver er genvinding af varme fra spildevand fra termiske kraftværker. Den vigtigste forudsætning for introduktionen af HP er de store mængder varme, der frigives til køletårne. For eksempel den samlede mængde spildvarme ved by- og tilstødende termiske kraftværker i perioden fra november til marts fyringssæson er 1600-5-2000 Gcal/t. Ved hjælp af HP kan du overføre det meste af denne spildvarme (ca. 50-5-60%) til varmenettet. Hvori:

Der er ingen grund til at bruge yderligere brændstof for at producere denne varme;

Miljøsituationen ville forbedres;

Ved at reducere temperaturen på det cirkulerende vand i turbinekondensatorerne vil vakuumet forbedres markant, og elproduktionen øges.

Omfanget af implementering af varmepumper kun i Mosenergo OJSC kan være meget betydeligt, og deres brug på "spild" varme fra kølesystemet

ren kan nå 1600-5-2000 Gcal/t. Brugen af HK på kraftvarmeværker er således gavnlig ikke kun teknologisk (forbedring af vakuum), men også miljømæssigt (reelle brændstofbesparelser eller forøgelse af varmekraften i kraftvarmeværker uden yderligere brændstofforbrug og kapitalomkostninger). Alt dette vil tillade at øge den tilsluttede belastning i varmenetværk.

Fig.1. Skematisk diagram af VTG varmeforsyningssystemet:

1 - centrifugalpumpe; 2 - hvirvelrør; 3 - flowmåler; 4 - termometer; 5 - trevejsventil; 6 - ventil;

7 - batteri; 8 - varmelegeme.

Varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer

Autonome vandvarmegeneratorer (ATG) er designet til at producere opvarmet vand, som bruges til at levere varme til forskellige industrielle og civile faciliteter.

ATG inkluderer en centrifugalpumpe og en speciel enhed, der skaber hydraulisk modstand. Speciel enhed kan have anderledes design, hvis effektivitet afhænger af optimeringen af driftsfaktorer bestemt af KNOW-HOW-udviklingen.

En af de særlige muligheder hydraulisk anordning er et hvirvelrør inkluderet i systemet decentral varmeforsyning arbejder på vand.

Brugen af et decentralt varmeforsyningssystem er meget lovende, fordi vand, der er et arbejdsstof, bruges direkte til opvarmning og varmt vand

ekstra forsyning, hvilket gør disse systemer miljøvenlige og driftssikre. Et sådant decentraliseret varmeforsyningssystem blev installeret og testet i laboratoriet Fundamentals of Heat Transformation (OTT) i Department of Industrial Heat and Power Systems (ITS) i MPEI.

Varmeforsyningssystemet består af en centrifugalpumpe, et vortexrør og standardelementer: et batteri og en varmelegeme. De specificerede standardelementer er integrerede dele af ethvert varmeforsyningsanlæg og derfor deres tilstedeværelse og succesfuldt arbejde give grundlag for at hævde pålidelig drift ethvert varmeforsyningssystem, der omfatter disse elementer.

I fig. Figur 1 viser et skematisk diagram af varmeforsyningssystemet. Systemet er fyldt med vand, som ved opvarmning kommer ind i batteri og varmelegeme. Systemet er udstyret med koblingsfittings (3-vejs haner og ventiler), som muliggør seriel og parallel tilslutning af batteri og luftvarmer.

Systemet fungerede som følger. igennem ekspansionsbeholder anlægget fyldes med vand på en sådan måde, at luften fjernes fra anlægget, som derefter overvåges af en trykmåler. Herefter tilføres spænding til styreenhedens kabinet, temperaturregulatoren indstiller temperaturen på vandet, der leveres til systemet (50-5-90 °C), og centrifugalpumpen tændes. Den tid, det tager at gå ind i tilstanden, afhænger af den indstillede temperatur. Ved et givet tв=60 OS er tiden til at nå tilstanden t=40 minutter. Temperaturgrafen for systemdriften er vist i fig. 2.

Systemets startperiode var 40+45 minutter. Temperaturstigningshastigheden var Q=1,5 grader/min.

For at måle vandtemperaturen ved systemets ind- og udløb er termometre 4 installeret, og en flowmåler 3 er installeret for at bestemme strømningshastigheden.

Centrifugalpumpen blev installeret på et letvægts mobilt stativ, hvis fremstilling kan udføres på ethvert værksted. Resten af udstyret (batteri og varmelegeme) er standard, købt fra specialiserede handelsvirksomheder (butikker).

Armatur ( trevejsventiler, ventiler, vinkler, adaptere osv.) købes også i butikkerne. Systemet er samlet af plastrør, hvoraf svejsningen er udført med en speciel svejseenhed, som er tilgængelig i OTT-laboratoriet.

Forskellen i vandtemperaturer i frem- og returledningerne var ca. 2 °C (Δt=tnp-to6=1,6). Driftstiden for VTG centrifugalpumpen var 98 s i hver cyklus, pauser varede 82 s, tiden for en cyklus var 3 min.

Varmeforsyningssystemet, som test har vist, fungerer stabilt og automatisk (uden deltagelse af vedligeholdelsespersonale) holder den oprindeligt indstillede temperatur i området t = 60-61 °C.

Varmeforsyningssystemet fungerede med batteri og varmelegeme tændt i serie med vand.

Effektiviteten af systemet vurderes:

1. Varmetransformationskoefficient

μ=(Ο6+Οκ)/νν=ΣΟ/νν;

2. Effektivitet

hvor: 20 =Q6+QK - mængden af varme, der afgives af systemet;

W er mængden af elektrisk energi brugt på at drive centrifugalpumpen; tq=1-T0C/TB - varmeeffektivitetskoefficient;

TV - temperaturniveau for varmeafgivet; Тos - omgivende temperatur.

Med den forbrugte el W=2 kWh var mængden af produceret varme i denne periode 20=3816,8 kcal. Transformationskoefficienten er lig med: μ=3816,8/1720=2,22.

Effektiviteten er η=μτ =2.22.0.115=0.255 (~25%), hvor: tq=1 -(293/331)=0.115.

Fra systemets energibalance er det tydeligt, at den ekstra mængde varme, som systemet genererede, var 2096,8 kcal. I dag er der forskellige hypoteser, der forsøger at forklare, hvordan yderligere varme opstår, men der er ingen klar, generelt accepteret løsning.

konklusioner

1. Decentrale varmeforsyningssystemer kræver ikke lange varmeledninger, og derfor store kapitalomkostninger.

2. Brugen af decentrale varmeforsyningssystemer kan væsentligt reducere skadelige emissioner fra brændstofforbrænding til atmosfæren, hvilket forbedrer miljøsituationen.

3. Anvendelsen af varmepumper i decentrale varmeforsyningssystemer til industri- og civilsektoranlæg giver mulighed for brændstofbesparelser på 6+8 kg tilsvarende brændsel sammenlignet med kedelhuse. 1 Gcal af genereret varme, hvilket er cirka 30-5-40%.

4. Decentraliserede systemer baseret på TN bruges med succes i mange Fremmede lande(USA, Japan, Norge, Sverige osv.). Mere end 30 virksomheder beskæftiger sig med produktion af brændstofpumper.

5. Et autonomt (decentraliseret) varmeforsyningssystem baseret på en centrifugal vandvarmegenerator blev installeret i OTT-laboratoriet i PTS-afdelingen i MPEI.

Systemet kører i automatisk tilstand og holder vandtemperaturen i forsyningsledningen i et givet område fra 60 til 90 °C.

Systemets varmetransformationskoefficient er m=1,5-5-2, og effektiviteten er omkring 25%.

6. En yderligere forøgelse af energieffektiviteten af decentraliserede varmeforsyningssystemer kræver videnskabelig og teknisk forskning at fastslå optimale tilstande arbejde.

Litteratur

1. Sokolov E. Ya et al. Cool holdning til varme. Nyt fra 17. juni 1987.

2. Mikhelson V. A. O dynamisk opvarmning. Anvendt fysik. T.III, udgave. Z-4, 1926.

3. Yantovsky E.I., Pustovalov Yu.V. Dampkompressions varmepumpeenheder. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Vezirishvili O.Sh., Meladze N.V. Energibesparende varmepumpesystemer til varme- og kuldeforsyning. - M.: MPEI Publishing House, 1994.

5. Martynov A.V., Petrakov G.N. Dual-purpose varmepumpe. Industriel Energi nr. 12, 1994.

6. Martynov A.V., Yavorovsky Yu.V. Brug af energi- og energiressourcer hos kemiske industrivirksomheder baseret på TNU. Kemisk industri nr. 4, 2000.

7. Brodyansky V.M. og andre. Eksergetisk metode og dens anvendelser. - M.: Energoizdat, 1986.

8. Sokolov E.Ya., Brodyansky V.M. Energibaser for varmetransformation og køleprocesser - M.: Energoizdat, 1981.

9. Martynov A.V. Installationer til varmetransformation og køling. - M.: Energoatomizdat, 1989.

10. Devyanin D.N., Pishchikov S.I., Sokolov Yu.N. Varmepumper - udvikling og test på CHPP-28. // “Heat Supply News”, nr. 1, 2000.

12. Kalinichenko A.B., Kurtik F.A. Varmegenerator med de fleste høj effektivitet. // “Økonomi og produktion”, nr. 12, 1998.

13. Martynov A.V., Yanov A.V., Golovko V.M. Decentraliseret varmeforsyningssystem baseret på en autonom varmegenerator. //" Byggematerialer, udstyr, teknologier i det 21. århundrede", nr. 11, 2003.

Fra redaktøren: Ved den anden videnskabelige og praktiske konference “Varmeforsyningssystemer. Moderne løsninger”, som traditionelt holdes af Non-Profit Partnerskabet “Russian Heat Supply”, efter en række rapporter om vortex-varmegeneratorer, opstod en heftig diskussion. Deltagerne kom til den konklusion, at modtagelsen af varme i en mængde, der overstiger den forbrugte elektricitet, indikerer, at moderne videnskab endnu ikke kan angive kilden til denne energi og dens natur, hvilket betyder, at dette fænomen bør bruges med ekstrem forsigtighed, fordi indvirkningen af denne installation på miljø og folk er ikke blevet undersøgt.

Dette bekræftes af moderne forskning. For eksempel rapporterede flere grupper af forskere fra forskellige byer i Ukraine på den internationale konference "Anomale fysiske fænomener i energi og udsigter til skabelse af ukonventionelle energikilder," afholdt den 15.-16. juni 2005 i Kharkov, at de havde opdaget stråling. genereret af en hvirvelvarmegenerator.

For eksempel opdagede specialister fra Institut for Teknisk Termofysik ved National Academy of Sciences of Ukraine en sektion for enden af hvirvelrøret med øget (1,3-1,9 gange) gammastråling sammenlignet med baggrundsværdien. Oplysninger om dette eksperiment blev også offentliggjort i tidsskriftet "Industrial Heat Engineering" (Kyiv) nr. 6, 2002 i artiklen af Khalatov A.A., Kovalenko A.S., Shevtsov S.V. "Bestemmelse af energiomsætningskoefficienten i en vortex varmegenerator type TPM 5.5-1." Forfatterne af artiklen bemærkede, at arten af denne stråling endnu ikke er helt klar og kræver yderligere undersøgelse.

Send dit gode arbejde i videnbasen er enkel. Brug formularen nedenfor

Studerende, kandidatstuderende, unge forskere, der bruger videnbasen i deres studier og arbejde, vil være dig meget taknemmelig.

opslået på http://www.allbest.ru/

Decentrale varmesystemer

Decentrale forbrugere, som på grund af store afstande fra termiske kraftværker ikke kan dækkes af central varmeforsyning, skal have en rationel (effektiv) varmeforsyning, der lever op til det moderne tekniske niveau og komfort.

Omfanget af brændstofforbrug til varmeforsyning er meget stort. I øjeblikket udføres varmeforsyningen til industri-, offentlige og boligbyggerier ca. 40+50 % fra kedelhuse, hvilket er ineffektivt på grund af deres lave virkningsgrad (i kedelhuse er forbrændingstemperaturen af brændsel ca. 1500 °C, og varme er leveres til forbrugeren ved væsentligt lavere temperaturer (60+100 OS)).

Irrationel brug af brændsel, når en del af varmen flyver ud i skorstenen, fører således til udtømning af brændsel og energiressourcer (FER).

Den gradvise udtømning af brændstof og energiressourcer i den europæiske del af vores land krævede på et tidspunkt udvikling af brændstof- og energikomplekset i dets østlige regioner, hvilket kraftigt øgede omkostningerne til brændstofproduktion og -transport. I denne situation er det nødvendigt at løse det vigtigste problem med besparelse og rationel brug af brændstof og energiressourcer, fordi deres reserver er begrænsede, og efterhånden som de falder, vil omkostningerne til brændstof stige støt.

I denne henseende er en effektiv energibesparende foranstaltning udvikling og implementering af decentrale varmeforsyningssystemer med spredte autonome varmekilder.

I øjeblikket er de mest hensigtsmæssige decentrale varmeforsyningssystemer baseret på ikke-traditionelle varmekilder, såsom sol, vind, vand.

Nedenfor vil vi kun overveje to aspekter af inddragelse af ikke-traditionel energi:

* varmeforsyning baseret på varmepumper;

* varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer.

Varmeforsyning baseret på varmepumper. Hovedformålet med varmepumper (HP) er opvarmning og varmtvandsforsyning ved hjælp af naturlige lavpotentiale varmekilder (LPHS) og spildvarme fra industri- og boligsektoren.

Varmepumpers energieffektivitet vurderes ved transformationskoefficienter, der tager højde for den resulterende "effekt" relateret til det forbrugte arbejde og effektiviteten.

Den resulterende effekt er mængden af varme Qw produceret af HP. Mængden af varme Qв, relateret til den forbrugte effekt Nel på VT-drevet, viser, hvor mange varmeenheder der opnås pr. enhed af forbrugt elektrisk effekt. Dette forhold er m=0V/Nely

kaldes varmekonverterings- eller transformationskoefficienten, som for HP altid er større end 1. Nogle forfattere kalder denne effektivitetskoefficient, men virkningsgraden kan ikke være mere end 100%. Fejlen her er, at varme Qв (som en uorganiseret form for energi) er opdelt i Nel (elektrisk, dvs. organiseret energi).

Effektivitet skal ikke kun tage højde for mængden af energi, men ydeevnen af en given mængde energi. Derfor er effektivitet forholdet mellem arbejdskapacitet (eller anstrengelser) af enhver energitype:

з=Еq / EN

hvor: Eq - varmeeffektivitet (eksergi) Qв; EN - ydeevne (eksergi) af elektrisk energi Nel.

Da varme altid er forbundet med den temperatur, ved hvilken denne varme opnås, afhænger varmes bearbejdelighed (eksergi) af temperaturniveauet T og bestemmes af:

Eq=QBxq,

hvor f er varmeeffektivitetskoefficienten (eller "Carnot-faktor"):

q=(T-Tos)/T=1-Tos/

hvor Toc er den omgivende temperatur.

For hver varmepumpe er disse indikatorer ens:

1. Varmetransformationskoefficient:

m=qв/l=Qв/Nel¦

2. Effektivitet:

z=NE(ft)V//=Y*(ft)V>

For reelle VT'er er transformationskoefficienten m = 3-!-4, mens z = 30-40%. Det betyder, at for hver brugt kWh elektrisk energi opnås QB = 3-i-4 kWh varme. Dette er den største fordel ved HP i forhold til andre metoder til at generere varme (elektrisk opvarmning, fyrrum osv.).

I løbet af de seneste årtier er produktionen af varmepumper steget kraftigt over hele verden, men i vores land har varmepumper endnu ikke fundet udbredt anvendelse.

Det er der flere grunde til.

1. Traditionelt fokus på centraliseret varmeforsyning.

2. Ugunstigt forhold mellem omkostningerne til el og brændstof.

3. Produktionen af varmepumper udføres som udgangspunkt ud fra de kølemaskiner, der er nærmest i parametre, hvilket ikke altid fører til optimale egenskaber for varmepumpen. Designet af serielle HP'er til specifikke egenskaber, der er vedtaget i udlandet, øger både de operationelle og energimæssige egenskaber for HP'er markant.

Produktionen af varmepumpeudstyr i USA, Japan, Tyskland, Frankrig, England og andre lande er baseret på køleteknikens produktionskapacitet. HP'er i disse lande bruges hovedsageligt til opvarmning og varmtvandsforsyning i boliger, kommercielle og industrielle sektorer.

I industrien genvinder varmepumper lavkvalitetsvarme fra produktionsprocesser. En analyse af muligheden for at anvende HP i industrien, foretaget hos 100 svenske virksomheders virksomheder, viste, at de bedst egnede områder for anvendelse af HP er virksomheder i kemi-, fødevare- og tekstilindustrien.

I Rusland fremstilles TN'er i øjeblikket på individuelle ordrer af forskellige virksomheder i Nizhny Novgorod, Novosibirsk og Moskva. For eksempel producerer Triton-virksomheden i Nizhny Novgorod HP med en varmekapacitet fra 10 til 2000 kW med kompressoreffekt Nel fra 3 til 620 kW.

De mest almindelige lavpotentiale varmekilder (LPHS) til HP er vand og luft. Derfor er de mest almindeligt anvendte HP-kredsløb "vand-til-luft" og "luft-til-luft". Ifølge sådanne ordninger produceres VT'er af følgende virksomheder: "Cargrid", "Lennox", Westinghous", "General Electric" (USA), "Hitachi", "Daikin" (Japan), "Sulzer" (Sverige), "ČKD" (Tjekkiet) , "Klimatechnik" (Tyskland). For nylig er industri- og kloakspildevand blevet brugt som NPIT.

I lande med mere alvorlige klimatiske forhold tilrådes det at bruge HP sammen med traditionelle varmekilder. Samtidig udføres varmeforsyningen til bygninger i fyringssæsonen hovedsageligt fra en varmepumpe (80-90 % af det årlige forbrug), og spidsbelastninger (ved lave temperaturer) dækkes af el-kedler eller kedelhuse, der anvender fossilt brændstoffer.

Således er HP 1,5-5-2,5 gange mere rentabelt end kedelhuse. Omkostningerne til varme fra HP er cirka 1,5 gange lavere end omkostningerne til varme fra centralvarmeforsyning og 2-5-3 gange lavere end kul- og fyringsoliekedelhuse.

En af de vigtigste opgaver er genvinding af varme fra spildevand fra termiske kraftværker. Den vigtigste forudsætning for introduktionen af HP er de store mængder varme, der frigives til køletårne. For eksempel er den samlede mængde spildvarme ved bymæssige og tilstødende termiske kraftværker i perioden fra november til marts i fyringssæsonen 1600-5-2000 Gcal/h. Ved hjælp af HP kan du overføre det meste af denne spildvarme (ca. 50-5-60%) til varmenettet. Hvori:

* der er ingen grund til at bruge ekstra brændstof for at producere denne varme;

* miljøsituationen ville forbedres;

* ved at reducere temperaturen på det cirkulerende vand i turbinekondensatorerne vil vakuumet forbedres markant, og elproduktionen øges.

Omfanget af implementering af varmepumper kun i Mosenergo OJSC kan være meget betydeligt, og deres brug på "spild" varme fra kølesystemet

ren kan nå 1600-5-2000 Gcal/t. Brugen af HK på kraftvarmeværker er således gavnlig ikke kun teknologisk (forbedring af vakuum), men også miljømæssigt (reelle brændstofbesparelser eller forøgelse af varmekraften i kraftvarmeværker uden yderligere brændstofforbrug og kapitalomkostninger). Alt dette vil tillade at øge den tilsluttede belastning i varmenetværk.

Fig.1. Skematisk diagram af VTG varmeforsyningssystemet:

1 - centrifugalpumpe; 2 - hvirvelrør; 3 - flowmåler; 4 - termometer; 5 - trevejsventil; 6 - ventil; 7 - batteri; 8 - varmelegeme.

Varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer. Autonome vandvarmegeneratorer (ATG) er designet til at producere opvarmet vand, som bruges til at levere varme til forskellige industrielle og civile faciliteter.

ATG inkluderer en centrifugalpumpe og en speciel enhed, der skaber hydraulisk modstand. En speciel enhed kan have et andet design, hvis effektivitet afhænger af optimeringen af driftsfaktorer bestemt af KNOW-HOW-udviklingen.

En mulighed for en speciel hydraulisk enhed er et hvirvelrør, der er inkluderet i et decentraliseret varmeforsyningssystem, der fungerer på vand.

Brugen af et decentralt varmeforsyningssystem er meget lovende, fordi vand, der er et arbejdsstof, bruges direkte til opvarmning og varmt vand

ekstra forsyning, hvilket gør disse systemer miljøvenlige og driftssikre. Et sådant decentraliseret varmeforsyningssystem blev installeret og testet i laboratoriet Fundamentals of Heat Transformation (OTT) i Department of Industrial Heat and Power Systems (ITS) i MPEI.

Varmeforsyningssystemet består af en centrifugalpumpe, et vortexrør og standardelementer: et batteri og en varmelegeme. De specificerede standardelementer er integrerede dele af ethvert varmeforsyningssystem, og derfor giver deres tilstedeværelse og vellykkede drift grundlag for at hævde pålidelig drift af ethvert varmeforsyningssystem, der inkluderer disse elementer.

I fig. Figur 1 viser et skematisk diagram af varmeforsyningssystemet. Systemet er fyldt med vand, som ved opvarmning kommer ind i batteri og varmelegeme. Systemet er udstyret med koblingsfittings (3-vejs haner og ventiler), som muliggør seriel og parallel tilslutning af batteri og luftvarmer.

Systemet fungerede som følger. Gennem ekspansionsbeholderen fyldes systemet med vand, så luften fjernes fra systemet, som derefter overvåges af en trykmåler. Herefter tilføres spænding til styreenhedens kabinet, temperaturregulatoren indstiller temperaturen på vandet, der leveres til systemet (50-5-90 °C), og centrifugalpumpen tændes. Den tid, det tager at gå ind i tilstanden, afhænger af den indstillede temperatur. Ved et givet tв=60 OS er tiden til at nå tilstanden t=40 minutter. Temperaturgrafen for systemdriften er vist i fig. 2.

Systemets startperiode var 40+45 minutter. Temperaturstigningshastigheden var Q=1,5 grader/min.

For at måle vandtemperaturen ved systemets ind- og udløb er termometre 4 installeret, og en flowmåler 3 er installeret for at bestemme strømningshastigheden.

Centrifugalpumpen blev installeret på et letvægts mobilt stativ, hvis fremstilling kan udføres på ethvert værksted. Resten af udstyret (batteri og varmelegeme) er standard, købt fra specialiserede handelsvirksomheder (butikker).

Fittings (trevejshaner, ventiler, vinkler, adaptere osv.) købes også i butikkerne. Systemet er samlet af plastrør, hvoraf svejsningen er udført med en speciel svejseenhed, som er tilgængelig i OTT-laboratoriet.

Forskellen i vandtemperaturer i frem- og returledningerne var ca. 2 °C (Dt=tnp-to6=1,6). Driftstiden for VTG centrifugalpumpen var 98 s i hver cyklus, pauser varede 82 s, tiden for en cyklus var 3 min.

Varmeforsyningssystemet, som test har vist, fungerer stabilt og automatisk (uden deltagelse af vedligeholdelsespersonale) holder den oprindeligt indstillede temperatur i området t = 60-61 °C.

Varmeforsyningssystemet fungerede med batteri og varmelegeme tændt i serie med vand.

Effektiviteten af systemet vurderes:

1. Varmetransformationskoefficient

m=(P6+Pk)/nn=UP/nn;

Fra systemets energibalance er det tydeligt, at den ekstra mængde varme, som systemet genererede, var 2096,8 kcal. I dag er der forskellige hypoteser, der forsøger at forklare, hvordan yderligere varme opstår, men der er ingen klar, generelt accepteret løsning.

konklusioner

decentral varmeforsyning ukonventionel energi

1. Decentrale varmeforsyningssystemer kræver ikke lange varmeledninger, og derfor store kapitalomkostninger.

2. Brugen af decentrale varmeforsyningssystemer kan væsentligt reducere skadelige emissioner fra brændstofforbrænding til atmosfæren, hvilket forbedrer miljøsituationen.

3. Anvendelsen af varmepumper i decentrale varmeforsyningssystemer til industri- og civilsektoranlæg giver mulighed for brændstofbesparelser på 6+8 kg tilsvarende brændsel sammenlignet med kedelhuse. 1 Gcal af genereret varme, hvilket er cirka 30-5-40%.

4. Decentraliserede systemer baseret på TN anvendes med succes i mange fremmede lande (USA, Japan, Norge, Sverige osv.). Mere end 30 virksomheder beskæftiger sig med produktion af brændstofpumper.

5. Et autonomt (decentraliseret) varmeforsyningssystem baseret på en centrifugal vandvarmegenerator blev installeret i OTT-laboratoriet i PTS-afdelingen i MPEI.

Systemet kører i automatisk tilstand og holder vandtemperaturen i forsyningsledningen i et givet område fra 60 til 90 °C.

Systemets varmetransformationskoefficient er m=1,5-5-2, og effektiviteten er omkring 25%.

6. Yderligere forøgelse af energieffektiviteten af decentrale varmeforsyningssystemer kræver videnskabelig og teknisk forskning for at bestemme optimale driftsformer.

Litteratur

1. Sokolov E. Ya et al. Cool holdning til varme. Nyt fra 17. juni 1987.

2. Mikhelson V. A. Om dynamisk opvarmning. Anvendt fysik. T.III, udgave. Z-4, 1926.

3. Yantovsky E.I., Pustovalov Yu.V. Dampkompressions varmepumpeenheder. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Vezirishvili O.Sh., Meladze N.V. Energibesparende varmepumpesystemer til varme- og kuldeforsyning. - M.: MPEI Publishing House, 1994.

5. Martynov A.V., Petrakov G.N. Dual-purpose varmepumpe. Industriel Energi nr. 12, 1994.

6. Martynov A.V., Yavorovsky Yu.V. Brug af energi- og energiressourcer hos kemiske industrivirksomheder baseret på TNU. Kemisk industri

7. Brodyansky V.M. og andre. Eksergetisk metode og dens anvendelser. - M.: Energoizdat, 1986.

8. Sokolov E.Ya., Brodyansky V.M. Energibaser for varmetransformation og køleprocesser - M.: Energoizdat, 1981.

9. Martynov A.V. Installationer til varmetransformation og køling. - M.: Energoatomizdat, 1989.

10. Devyanin D.N., Pishchikov S.I., Sokolov Yu.N. Varmepumper - udvikling og test på CHPP-28. // “Heat Supply News”, nr. 1, 2000.

11. Martynov A.V., Brodyansky V.M. "Hvad er et hvirvelrør?" M.: Energi, 1976.

12. Kalinichenko A.B., Kurtik F.A. Varmegenerator med højeste effektivitet. // “Økonomi og produktion”, nr. 12, 1998.

13. Martynov A.V., Yanov A.V., Golovko V.M. Decentraliseret varmeforsyningssystem baseret på en autonom varmegenerator. // "Byggematerialer, udstyr, teknologier i det 21. århundrede", nr. 11, 2003.

Udgivet på Allbest.ru

...

Lignende dokumenter

Undersøgelse af varmestyringsmetoder i fjernvarmesystemer ved brug af matematiske modeller. Indflydelsen af designparametre og driftsbetingelser på karakteren af temperatur- og kølevæskeflowgrafer ved regulering af varmeforsyningen.

laboratoriearbejde, tilføjet 18.04.2010

Analyse af driftsprincippet og teknologiske ordninger TsTP. Beregning af varmebelastninger og kølevæskestrømningshastigheder. Valg og beskrivelse af kontrolmetoden. Hydraulisk beregning af varmeforsyningssystemet. Fastlæggelse af omkostninger til drift af varmeforsyningssystemet.

speciale, tilføjet 13.10.2017

Beregning af den hydrauliske tilstand af varmenetværket, diametrene af gasspjældmembraner, elevatordyser. Information om software- og beregningskomplekset for varmeforsyningsanlæg. Tekniske og økonomiske anbefalinger til at øge energieffektiviteten af varmeforsyningssystemet.

afhandling, tilføjet 20/03/2017

Varmeforsyningsprojekt industribygning i Murmansk. Bestemmelse af varmestrømme; beregning af varmeforsyning og netvandforbrug. Hydraulisk beregning af varmenet, valg af pumper. Termisk beregning af rørledninger; Teknisk udstyr fyrrum

kursusarbejde, tilføjet 11/06/2012

Beregning af varmebelastninger i et byområde. Skema for regulering af varmeforsyning baseret på varmebelastning i lukkede varmeforsyningsanlæg. Bestemmelse af estimerede kølevæskestrømningshastigheder i varmenet, vandforbrug til varmtvandsforsyning og opvarmning.

kursusarbejde, tilføjet 30.11.2015

Udvikling af decentrale (autonome) varmeforsyningssystemer i Rusland. Økonomisk gennemførlighed af at bygge tagkedelhuse. Deres fødekilder. Tilslutning til eksterne og interne ingeniørnetværk. Hoved- og hjælpeudstyr.

abstract, tilføjet 07/12/2010

Valg af typen af kølemidler og deres parametre, begrundelse for varmeforsyningssystemet og dets sammensætning. Konstruktion af grafer over netværksvandforbrug af objekter. Termisk og hydrauliske beregninger damprørledning. Tekniske og økonomiske indikatorer for varmeforsyningssystemet.

kursusarbejde, tilføjet 04/07/2009

Beskrivelse af det eksisterende varmeforsyningssystem til bygninger i landsbyen Shuiskoye. Varme netværk diagrammer. Piezometrisk graf varmenet. Beregning af forbrugere efter varmeforbrug. Teknisk og økonomisk vurdering af justeringen af den hydrauliske tilstand af varmenettet.

afhandling, tilføjet 04/10/2017

Typer af centralvarmesystemer og principper for deres drift. Sammenligning af moderne varmeforsyningssystemer af en termisk hydrodynamisk pumpe type TC1 og en klassisk varmepumpe. Moderne varme- og varmtvandsforsyningssystemer i Rusland.

abstrakt, tilføjet 30-03-2011

Funktioner af funktionen af varmeforsyningssystemer i virksomheder, der sikrer produktion og uafbrudt forsyning af kølemidler af de angivne parametre til værkstederne. Bestemmelse af kølemiddelparametre ved referencepunkter. Balance mellem varme- og dampforbrug.

Sanitære og tekniske installationer af bygninger, der indgår i det lokale varmeforsyningssystem. Sådanne enheder omfatter autonome kedelhuse og varmegeneratorer med termisk effekt fra 3-20 kW til 3000 kW (inklusive tag- og blokmobile) og individuelle lejlighedsvarmegeneratorer. Dette udstyr er beregnet til varmeforsyning til et separat anlæg (nogle gange en lille gruppe af nærliggende faciliteter) eller en individuel lejlighed eller hytte.

Funktioner ved design og konstruktion af autonome kedelhuse til forskellige typer civile genstande er reguleret af et regelsæt SP 41-104-2000 “Design autonome kilder varmeforsyning."

Baseret på deres placering i rummet er autonome kedelhuse opdelt i fritstående, knyttet til bygninger til andre formål, indbygget i bygninger til andre formål, uanset placeringens etage, og tagmonterede. Varmeeffekten af et indbygget, fastgjort og tag-fyrrum bør ikke overstige varmebehovet i den bygning, som det er beregnet til at levere varme til. Men generalen termisk kraft et autonomt kedelhus bør ikke overstige: 3,0 MW for et tagmonteret og indbygget kedelhus med flydende og gasformige brændstofkedler; 1,5 MW til indbygget fyrrum med fastbrændselsfyr.

Det er ikke tilladt at designe tagmonterede, indbyggede og fastgjorte kedelhuse til bygninger i børnehave- og skoleinstitutioner, til medicinske bygninger på hospitaler og klinikker med døgnophold af patienter, til kollegiebygninger i sanatorier og fritidsinstitutioner.

Muligheden for at installere et tagkedelrum på bygninger af ethvert formål over niveauet 26,5 m skal aftales med de lokale myndigheder i statens brandvæsen.

Ordningen med autonome varmeforsyningskilder fungerer som følger. Vandet opvarmet i kedlen (primærkredsløbet) kommer ind i varmelegemerne, hvor det opvarmer vandet sekundært kredsløb, kommer ind i varme-, ventilations-, klima- og varmtvandssystemerne og vender tilbage til kedlen. I denne ordning er vandcirkulationskredsløbet i kedlerne hydraulisk isoleret fra cirkulationskredsløbene i abonnentsystemer, hvilket gør det muligt at beskytte kedlerne mod at genopfylde dem vand af dårlig kvalitet ved tilstedeværelse af utætheder, og i nogle tilfælde helt opgive vandbehandling og sikre pålidelig kedeldrift uden kalk.

Reparationsområder er ikke tilvejebragt i selvstændige kedelhuse og tag-kedelhuse. Reparation af udstyr, beslag, kontrol- og reguleringsanordninger udføres af specialiserede organisationer, der har de relevante licenser, ved hjælp af deres løfteanordninger og baser.

Udstyret til autonome kedelrum skal være placeret i et separat rum, utilgængeligt for uautoriseret adgang. For indbyggede og fastgjorte autonome kedelhuse er der tilvejebragt lukkede lagre til opbevaring af fast eller flydende brændsel, placeret uden for kedelrummet og den bygning, hvortil det er beregnet til at levere varme.

Udstyr til autonome varmeforsyningskilder, som inkluderer støbejern stålkedler, lille stål og støbejern sektionskedler, små modulære kedler, vandrette sektionsskal-og-rør- og pladevandvarmere, damp-vand og kapacitive varmelegemer. I øjeblikket producerer den indenlandske industri støbejerns- og stålkedler designet til afbrænding af gas, flydende kedel og ovnbrændsel, til lagforbrænding af sorteret fast brændsel på riste og i suspenderet (hvirvel, fluidiseret) tilstand. Hvis det er nødvendigt kedler til fast brændsel kan konverteres til at brænde gasformigt og flydende brændstof ved at installere passende gasbrænderanordninger eller dyser og automatisering til dem på frontpladen.

Af de små sektionskedler i støbejern er de mest udbredte kedler af mærket KChM med forskellige modifikationer.

Små stålkedler produceres af mange maskinbygningsvirksomheder i forskellige afdelinger, hovedsagelig som forbrugsvarer. De er mindre holdbare end støbejernskedler(levetiden for støbejernskedler er op til 20 år, stål 8-10 år), men de er mindre metalkrævende og ikke så arbejdskrævende at fremstille og er noget billigere på kedel- og udstyrsmarkedet.

Helsvejste stålkedler er mere gastætte end støbejernskedler. Tak til glat overflade deres forurening fra gassiden under drift er mindre end for støbejernskedler, de er lettere at reparere og vedligeholde. Effektiviteten (virkningsgraden) af stålkedler er tæt på støbejernskedlers.

Ud over husholdningskedler er mange kedler fra udenlandske virksomheder dukket op på markedet for kedler og kedelhjælpeudstyr i de seneste år, herunder: PROTHERM (Slovakiet), Buderus (en virksomhed, der er en del af Bosch-koncernen, Tyskland), Vapor Finland Oy (Finland). Disse virksomheder producerer kedeludstyr effekt fra 10 kW til 1 MW til industrivirksomheder, lagre, private huse, sommerhuse, små industrier. De er alle forskellige høj kvalitet udførelse, gode automatiserings- og kontrolenheder, fremragende design. Men deres detailpriser, med de samme termiske egenskaber, er 3-5 gange højere end priserne på russisk udstyr, så de er mindre tilgængelige for massekøberen.

Vand-vand vandrette skal-og-rør- og pladevandvarmere (figur nedenfor), der anvendes i kedelhuse, tændes i henhold til modstrøms kølevæskestrømningsmønstre.

Design af vandvarmere: vand-vandsektion (a) og plade (b) vandvarmere

1 - indløbsrør; 2 - rørplader; 3 - rør; 4 - krop; 5 - pakke; 6 - bolte; 7 - plader

Damp-vand og kapacitive varmeapparater bruges i dampkedelhuse. De er udstyret med sikkerhedsventiler på siden af det opvarmede medium samt luft- og afløbsanordninger. Hver dampvandvarmer skal være udstyret med en kondensatafløbs- eller overløbsregulator til at dræne kondensat, fittings med afspærringsventiler til udledning af luft og drænvand og en sikkerhedsventil i overensstemmelse med kravene i PB 10-115-96 i Ruslands Gosgortekhnadzor.

I kedelhuse anbefales det at bruge fundamentløse pumper, hvis flow og tryk bestemmes af termisk-hydrauliske beregninger. Antallet af pumper i kedelrummets primære kredsløb skal være mindst to, hvoraf den ene er en backup. Brug af tvillingepumper er tilladt.

Autonome varmeforsyningskilder har små dimensioner, derfor bør antallet af afspærrings- og kontrolventiler på rørledninger være det minimum, der er nødvendigt for at sikre pålidelig og problemfri drift. Opstillingspladser for afspærrings- og reguleringsventiler skal være forsynet med kunstig belysning.

Ekspansionstanke skal være forsynet med sikkerhedsventiler, og der skal monteres ét sumpfilter (eller ferromagnetisk filter) på forsyningsledningen ved indløbet (direkte efter den første ventil) og på returledningen foran styreenheder, pumper, vand og varmemålere).

I autonome kedelhuse, der opererer på flydende og gasformigt brændsel, er det nødvendigt at tilvejebringe let aftagelige (i tilfælde af en eksplosion) omsluttende strukturer med en hastighed på 0,03 m 2 pr. 1 m 3 af rumfanget af det rum, hvori kedlerne er placeret. befinde sig.

Lejlighed-for-lejlighed varmeforsyning - leverer varme til varme-, ventilations- og varmtvandsforsyningsanlæg til lejligheder i en boligbygning. Systemet består af en individuel varmekilde - en varmegenerator, varmtvandsforsyningsledninger med vandfittings, varmeledninger med varmeapparater og varmevekslere til ventilationsanlæg.

Individuelle varmegeneratorer - automatiserede kedler med fuld fabriksberedskab til forskellige typer top-liva, herunder på naturgas opererer uden fast personale.

Varmegeneratorer med et lukket (forseglet) forbrændingskammer bør anvendes til beboelsesejendomme med flere lejligheder og indbyggede offentlige lokaler (kølevæsketemperatur op til 95 °C, kølevæsketryk op til 1,0 MPa). De er udstyret med et automatisk sikkerhedssystem, der sikrer, at brændstoftilførslen standses i tilfælde af strømafbrydelse, fejlfunktion i beskyttelseskredsløbene, brænderflammen går ud, kølevæsketrykket falder under det maksimalt tilladte eller det maksimalt tilladte. temperaturen er nået. tilladt temperatur kølevæske, røgfjernelsesfejl.

Varmegeneratorer med et åbent forbrændingskammer til varmtvandsforsyningssystemer bruges i lejligheder i beboelsesejendomme op til 5 etager høje.

Varmegeneratorer med en samlet varmekapacitet på op til 35 kW kan installeres i køkkener, korridorer, i lejligheder og i indbyggede offentlige lokaler - i værelser uden permanent belægning. Varmegeneratorer med en samlet varmeydelse på over 35 kW (men op til 100 kW) bør placeres i et særligt udpeget rum.

Den nødvendige luftindtag til brændstofforbrænding skal udføres: for varmegeneratorer med lukkede kameraer forbrænding af luftkanaler uden for bygningen; til varmegeneratorer med åbne kameraer forbrænding - fra de lokaler, hvor de er installeret.

Ved placering af en varmegenerator i offentlige lokaler er det nødvendigt at installere et gasstyringssystem med automatisk nedlukning af gasforsyningen til varmegeneratoren, når en farlig gaskoncentration i luften nås - over 10% af den nedre koncentrationsgrænse for naturlig gasflammeudbredelse.

Vedligeholdelse og reparation af varmegeneratorer, gasrørledninger, skorstene og luftkanaler til udendørs luftindtag udføres af specialiserede organisationer, der har deres egen nødudsendelsestjeneste.

Slide 2

Centraliseret varmesystem

Slide 3

De vigtigste kilder til centraliseret varmeforsyning er: kombinerede varme- og kraftværker (CHP), som også samtidig genererer elektricitet; kedelhuse (varmt vand og damp).

Slide 4

Fjernvarmestruktur

Centralt system varmesystem omfatter flere elementer: En kilde til varmebærer. Dette er et termisk kraftværk, der producerer varme og elektricitet. Kilde til varmetransport – varmenet. Kilde til varmeforbrug. Disse er varmeapparater placeret i boliger, kontorer, lagre og andre lokaler af forskellige typer.

Slide 5

Varmesystem diagrammer

Afhængigt varmesystemkredsløb – centralvarmesystemet er designet til at fungere på overophedet vand. Dens omkostninger er lavere end omkostningerne ved et uafhængigt kredsløb på grund af udelukkelsen af elementer som varmevekslere, en ekspansionsbeholder og en make-up pumpe, hvis funktioner udføres centralt på termostationen. Overophedet vand fra det eksterne hovedvarmenet blandes med returvand(t=70-750º) internt system opvarmning og som følge heraf tilføres vand med den nødvendige temperatur til opvarmningsanordningerne. Med denne tilslutning er in-house varmepunkter normalt udstyret med blandeenheder (elevatorer). Ulempen ved en afhængig tilslutningsordning med blanding er, at systemet ikke er beskyttet mod en stigning i hydrostatisk tryk, direkte transmitteret gennem returvarmerøret, til en værdi, der er farlig for integriteten af varmeanordninger og fittings.

Slide 6

Slide 7

Uafhængigt varmesystemkredsløb (varmeveksler) - overophedet vand fra kedlen tilføres varmeveksleren. En varmeveksler (vandvarmer) er en enhed, hvor opvarmning koldt vand til den nødvendige temperatur og beregnet til opvarmning af bygningen, opstår på grund af det overophedede vand i kedelrummet Et uafhængigt tilslutningsskema anvendes, når en stigning i det hydrostatiske tryk i systemet ikke er tilladt. Fordelen ved en uafhængig ordning, ud over at give et termisk-hydraulisk regime individuelt for hver bygning, er evnen til at opretholde cirkulation ved hjælp af varmeindholdet i vand i nogen tid, normalt tilstrækkeligt til at eliminere akut skade eksterne varmerør. Et varmesystem med et uafhængigt kredsløb holder længere end et system med et lokalt kedelhus på grund af reduktionen i vandets korrosive aktivitet.

Slide 8

Slide 9

Typer af forbindelser:

Enkeltrørs varmeanlæg lejlighedsbygninger på grund af deres økonomi har de mange ulemper, og den vigtigste er det store varmetab langs ruten. Det vil sige, at vand i et sådant kredsløb tilføres fra bunden og op, kommer ind i radiatorerne i hver lejlighed og afgiver varme, fordi det afkølede vand i enheden vender tilbage til det samme rør. Kølevæsken når den endelige destination, da den allerede er kølet betydeligt ned.

Slide 10

Slide 11

Tilslutningsdiagram for radiatorer i et enkeltrørs varmesystem

Slide 12

Et to-rørs varmesystem i en lejlighedsbygning kan være åbent eller lukket, men det giver dig mulighed for at holde kølevæsken ved en bestemt temperatur for radiatorer på ethvert niveau. I et to-rørs varmekredsløb vender det afkølede vand fra radiatoren ikke længere tilbage til samme rør, men ledes ud i returkanalen eller "retur". Desuden er det slet ikke ligegyldigt, om radiatoren er forbundet fra et stigrør eller fra en liggestol - det vigtigste er, at temperaturen på kølevæsken forbliver uændret langs hele vejen langs forsyningsrøret. En vigtig fordel i et to-rørs kredsløb er, at du kan regulere hvert batteri separat og endda installere haner med en termostat for automatisk at vedligeholde temperatur regime. Også i et sådant kredsløb kan du bruge enheder med side- og bundforbindelser, brug blindgyde og parallel bevægelse af kølevæsken.

Slide 13

Tilslutningsdiagram for radiatorer i et to-rørs varmesystem

Slide 14

Fordele ved centralvarme:

fjernelse af eksplosivt teknologisk udstyr fra beboelsesbygninger; punktkoncentration af skadelige emissioner ved kilder, hvor de kan bekæmpes effektivt; Evnen til at bruge billigt brændstof, arbejde på forskellige typer brændstof, herunder lokale, skrald samt vedvarende energiressourcer; evnen til at erstatte simpel brændstofforbrænding (ved en temperatur på 1500-2000 °C for at opvarme luften til 20 °C) med termisk affald fra produktionscyklusser, primært termisk cyklus elproduktion på termiske kraftværker; relativt meget højere elektrisk effektivitet store termiske kraftværker og termisk effektivitet af store kedelhuse, der opererer på fast brændsel. Let at bruge. Du behøver ikke overvåge udstyret - centralvarmeradiatorer producerer altid en stabil temperatur (uanset vejrforhold

Slide 15

Ulemper ved centralvarme:

Et stort antal varmeforbrugere, der har deres egen varmeforsyningstilstand, hvilket næsten helt eliminerer muligheden for at regulere varmeforsyningen; Enhedsomkostninger for fjernvarmesystemet, som igen afhænger af belastningstætheden Overvurdering af varmeomkostningerne i nogle byer. Kompleks, dyr, bureaukratisk procedure for tilslutning til centralvarme; Manglende evne til at regulere forbrugsmængder; Beboernes manglende evne til selvstændigt at regulere opvarmningen til og fra; Langsigtet sommer blackouts DHW. Varmenet i de fleste byer er slidte, og varmetabet i dem overstiger standardværdierne.

Slide 16

Decentralt varmesystem

Slide 17

Et varmeforsyningssystem kaldes decentralt, hvis varmekilden og kølepladen praktisk taget er kombineret, det vil sige, at varmenettet enten er meget lille eller fraværende.

En sådan varmeforsyning kan være individuel, når der anvendes separate varmeanordninger i hvert rum. Decentral opvarmning adskiller sig fra centraliseret opvarmning i den lokale fordeling af den producerede varme

Slide 18

Hovedtyper af decentral opvarmning

Elektrisk Direkte Akkumulering Varmepumpe Ovn Små kedelhuse

Slide 19

Ovn Lille kedelhus

Slide 20

Typer af systemer, der involverer ikke-traditionel energi:

varmeforsyning baseret på varmepumper; varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer.

Slide 21

VARMEPUMPER TIL OPVARMNING kan placeres

I borehulskollektorer, der er installeret lodret ned i jorden til en dybde på op til 100 m I underjordiske vandrette solfangere

Slide 22

Driftsprincip

Termisk energi kommer ind i varmeveksleren og opvarmer kølevæsken (vandet) i varmesystemet. Ved at afgive varme afkøles kølemidlet og ved hjælp af en ekspansionsventil omdannes det igen til flydende tilstand. Cyklussen er afsluttet. For at "ekstrahere" varme fra jorden bruges et kølemiddel - en gas med lavt kogepunkt. Det flydende kølemiddel strømmer gennem et system af rør nedgravet i jorden. Jordens temperatur i en dybde på mere end 1,5 meter er den samme om sommeren og vinteren og er lig med 8 grader. Denne temperatur er nok til, at kølemidlet, der passerer gennem jorden, "koger" og bliver til en gasformig tilstand. Denne gas suges ind i kompressorpumpen, hvorefter den komprimeres og varme frigives. Det samme sker, når du pumper et dæk op med en cykelpumpe – den pludselige kompression af luften får pumpen til at blive varm.

Slide 23

Autonome vandvarmegeneratorer

Brændstoffri varmegeneratorer er baseret på princippet om kavitation. I dette tilfælde er der brug for elektricitet til at drive pumpemotoren, og der dannes slet ikke kalk. Kavitationsprocesser i kølevæsken opstår som følge heraf mekanisk påvirkning på væske i et lukket volumen, hvilket uundgåeligt fører til dets opvarmning. Moderne installationer har en kavitator i kredsløbet, dvs. Væsken opvarmes gennem gentagen cirkulation langs kredsløbet "pumpe - kavitator - beholder (radiator) - pumpe". Ved at inkludere en kavitator i installationsskemaet er det muligt at øge pumpens levetid på grund af overførsel af kavitationsprocesser fra arbejdskammer pumpe ind i kavitatorens hulrum. Derudover er denne enhed hovedkilden til opvarmning, da det er i den, at den kinetiske energi af en bevægelig væske omdannes til termisk energi.

Slide 24

Hovedpumpe Kavitator Cirkulationspumpe Magnetventil Ventil Ekspansionsbeholder Varmerediator

Slide 25

Andre energibesparende teknologier

Skræddersyede systemer opvarmning Konvektorvarme (gasluftvarmere, inklusive en brænder, varmeveksler og blæser) Gasstrålevarme ("lys" og "mørke" infrarøde varmeapparater)

Slide 26

Den mest almindelige autonome (decentraliserede) varmeforsyningsordning inkluderer: enkelt- eller dobbeltkredsløbskedel, cirkulationspumper til opvarmning og varmtvandsforsyning, kontraventiler, lukkede ekspansionsbeholdere, sikkerhedsventiler. Med en enkeltkreds kedel bruges en kapacitiv eller pladevarmeveksler til at forberede varmt vand.

Slide 27

Lejlighed opvarmning

Lejlighedsopvarmning - decentral (autonom) individuel bestemmelse separat lejlighed i et lejlighedskompleks med varme og varmt vand

Slide 28

Vægmonterede kedler med dobbeltkredsløb giver sammen med opvarmning forberedelse af varmt vand til husholdningsbehov. Takket være dens små dimensioner, ikke meget større end størrelsen af en almindelig gasvandvarmer, er det ikke svært at finde et sted til kedlen i ethvert rum, selv ikke specielt tilpasset til et kedelrum: i køkkenet, i korridoren , gang osv. Individuelle varmesystemer gør det muligt helt at løse problemet med at spare gasbrændstof, mens hver beboer bruger mulighederne installeret udstyr, skaber til sig selv behagelige forhold indkvartering. Systemimplementering lejlighedsopvarmning eliminerer straks problemet med varmeregnskab: ikke varme tages i betragtning, men kun gasforbrug. Prisen på gas afspejler komponenterne i varme og varmt vand.

Slide 29

Luftvarme og ventilation

Slide 30

Gas-strålevarme

For at organisere strålevarme placeres infrarøde emittere i den øverste del af rummet (under loftet), opvarmet indefra af gasforbrændingsprodukter. Ved brug af SGLO overføres varme fra emitterne direkte til arbejdsområdet ved termisk infrarød stråling. Synes godt om solstråler, når det næsten helt arbejdsområde, varmepersonale, overfladen på arbejdspladser, gulve, vægge. Og fra disse varme overflader opvarmes luften i rummet. Hovedresultatet af strålende infrarød opvarmning er muligheden for at reducere den gennemsnitlige indendørs lufttemperatur markant uden at forringe arbejdsforholdene. Den gennemsnitlige rumtemperatur kan reduceres med 7°C, hvilket giver besparelser på op til 45 % sammenlignet med traditionelle konvektionssystemer.

Slide 31

Fordele ved et decentralt varmesystem:

reduktion af varmetab på grund af manglen på eksterne varmenetværk, minimering af tab af netværksvand, reduktion af omkostninger til vandbehandling; intet behov for jordtildelinger til varmenetværk og kedelhuse; fuld automatisering, herunder varmeforbrugstilstande (intet behov for at kontrollere temperaturen på returnetværksvandet, kildens varmeeffekt osv.); fleksibilitet til at styre den indstillede temperatur direkte i arbejdsområdet; direkte varmeomkostninger og driftsomkostninger til vedligeholdelse af systemet er lavere; effektivitet i varmeforbruget.

Slide 32

Ulemper ved et decentraliseret varmeforsyningssystem:

Bruger uagtsomhed. Ethvert system kræver periodisk forebyggende inspektion og vedligeholdelse Problem med røgfjernelse. Behovet for at skabe et ventilationssystem af høj kvalitet og den negative påvirkning af miljøet. Reduceret systemeffektivitet på grund af uopvarmede naborum. På lejlighedsopvarmning i et etagebyggeri er en organisatorisk og teknisk løsning på varmespørgsmålet nødvendig trappeopgange og andre offentlige steder, mangel på en tydelig ejer, fordi fyrrummet er beboernes kollektive ejendom; Ingen afskrivninger og langsigtet skaffe midler til nødvendige større reparationer; Manglende system til hurtig levering af reservedele.

Denne artikel er også tilgængelig på følgende sprog: Thai

Næste

TAK for den meget nyttige information i artiklen. Alt er præsenteret meget tydeligt. Det føles som om der er blevet gjort meget arbejde for at analysere driften af eBay-butikken
- rodskal
  
  Tak til jer og andre faste læsere af min blog. Uden dig ville jeg ikke være motiveret nok til at dedikere megen tid til at vedligeholde denne side. Min hjerne er struktureret på denne måde: Jeg kan godt lide at grave dybt, systematisere spredte data, prøve ting, som ingen har gjort før eller set fra denne vinkel. Det er en skam, at vores landsmænd ikke har tid til at shoppe på eBay på grund af krisen i Rusland. De køber fra Aliexpress fra Kina, da varer der er meget billigere (ofte på bekostning af kvalitet). Men online-auktioner eBay, Amazon, ETSY vil nemt give kineserne et forspring inden for rækken af mærkevarer, vintageartikler, håndlavede varer og forskellige etniske varer.
  - Næste
    
    Det, der er værdifuldt i dine artikler, er din personlige holdning og analyse af emnet. Giv ikke op denne blog, jeg kommer her ofte. Sådan burde vi være mange. Send mig en email Jeg modtog for nylig en e-mail med et tilbud om, at de ville lære mig at handle på Amazon og eBay. Og jeg huskede dine detaljerede artikler om disse handler. areal
rodskal

Det er også rart, at eBays forsøg på at russificere grænsefladen for brugere fra Rusland og CIS-landene er begyndt at bære frugt. Trods alt har det overvældende flertal af borgere i landene i det tidligere USSR ikke et stærkt kendskab til fremmedsprog. Ikke mere end 5% af befolkningen taler engelsk. Der er flere blandt unge. Derfor er grænsefladen i det mindste på russisk - dette er en stor hjælp til online shopping på denne handelsplatform. eBay fulgte ikke sin kinesiske modpart Aliexpress, hvor der udføres en maskinel (meget klodset og uforståelig, nogle gange lattervækkende) oversættelse af produktbeskrivelser. Jeg håber, at maskinoversættelse af høj kvalitet fra ethvert sprog til et hvilket som helst i løbet af få sekunder vil blive en realitet på et mere avanceret stadium af udviklingen af kunstig intelligens. Indtil videre har vi denne (profilen af en af sælgerne på eBay med en russisk grænseflade, men en engelsk beskrivelse):
https://uploads.disquscdn.com/images/7a52c9a89108b922159a4fad35de0ab0bee0c8804b9731f56d8a1dc659655d60.png

DIY cykelbelysning med LED strip DIY LED strip til cykeleger

At belyse hjulene på en cykel ved hjælp af en LED-strimmel er en fantastisk måde at fremhæve din tohjulede ven på i baggrunden af mørke og overraske forbipasserende med dets originale udseende. I modsætning til det annoncerede...

Mejetærskere Polesie: gennemgang af modeller og priser

I 20 år har den hviderussiske plante "Gomselmash" med succes produceret landbrugsmaskiner, herunder kornhøstere, som er berømte på det indenlandske og udenlandske marked for deres høje...

Længdesnit af Titanic

Tegninger af Titanic, et dampskib fra det britiske skibsbyggeri White Star Line. Byggeriet af et stort skib tog mere end to år. Omkring 3.000 mennesker arbejdede på værftet. I maj...

Grundlæggende teknikker til at arbejde med maskinen

Alle billeder fra artiklen Træ er ikke kun et materiale til fremstilling af bjælker, brædder og andre byggeelementer, det er også et rum for kreativitet, da dette materiale er forarbejdet...

Hvordan laver man interiørmalerier selv?

Håndlavede dekorationsgenstande bliver mere og mere populære hvert år, da alle ønsker at have en eksklusiv dekoration i deres hjem, og ikke en gentaget ansigtsløs souvenir fra...

Hvordan man kombinerer kobber med aluminium - jo bedre og mere pålideligt

Når du installerer elektriske ledninger, opstår nogle gange spørgsmålet om tilslutning af kobber- og aluminiumsledninger. Dette problem er især relevant ved el-arbejde i gammel boligmasse, hvor hoveddelen...

Sådan vælger du den bedste moonshine still til hjemmebrug

For at tilberede en alkoholisk drik af høj kvalitet selv, skal du omhyggeligt vælge råvarer og bruge meget tid på den teknologiske proces. Moonshine stillbilleder forenkler denne opgave -...

Hjemmelavet mini melmølle

Alle gårdejere ved, hvor nyttig en personlig kornmølle er, som er nem at lave med egne hænder. Ved at bruge dette design kan du forny madforsyninger til kaniner...

Gratis fotorammer online - smukke fotoeffekter

Gør det sjovt, smil og skab med vores fotoeffekter. Servicesiden indeholder en unik samling af smukke fotoeffekter og moderne (som Instagram-effekter). Du vil kunne lide det...

Gamle fyrtårne Forladte fyrtårne Billeder

Klikbar 1920 px Husk, jeg viste dig. Jeg ville ikke fylde emnet med alle mulige interessante ting og detaljer, der var allerede noget at se på :-) Men nu vil jeg fortælle dig om...

Fordele og ulemper ved decentral varmeforsyning. Decentraliseret varmeforsyningssystem: formål og udstyr

Send dit gode arbejde i videnbasen er enkel. Brug formularen nedenfor

Decentrale varmesystemer

Decentrale forbrugere, som på grund af store afstande fra termiske kraftværker ikke kan dækkes af central varmeforsyning, skal have en rationel (effektiv) varmeforsyning, der lever op til det moderne tekniske niveau og komfort.

Irrationel brug af brændsel, når en del af varmen flyver ud i skorstenen, fører således til udtømning af brændsel og energiressourcer (FER).

I denne henseende er en effektiv energibesparende foranstaltning udvikling og implementering af decentrale varmeforsyningssystemer med spredte autonome varmekilder.

I øjeblikket er de mest hensigtsmæssige decentrale varmeforsyningssystemer baseret på ikke-traditionelle varmekilder, såsom sol, vind, vand.

Nedenfor vil vi kun overveje to aspekter af inddragelse af ikke-traditionel energi:

* varmeforsyning baseret på varmepumper;

* varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer.

Varmeforsyning baseret på varmepumper. Hovedformålet med varmepumper (HP) er opvarmning og varmtvandsforsyning ved hjælp af naturlige lavpotentiale varmekilder (LPHS) og spildvarme fra industri- og boligsektoren.

Varmepumpers energieffektivitet vurderes ved transformationskoefficienter, der tager højde for den resulterende "effekt" relateret til det forbrugte arbejde og effektiviteten.

Den resulterende effekt er mængden af ​​varme Qw ​​produceret af HP. Mængden af ​​varme Qв, relateret til den forbrugte effekt Nel på VT-drevet, viser, hvor mange varmeenheder der opnås pr. enhed af forbrugt elektrisk effekt. Dette forhold er m=0V/Nely

Effektivitet skal ikke kun tage højde for mængden af ​​energi, men ydeevnen af ​​en given mængde energi. Derfor er effektivitet forholdet mellem arbejdskapacitet (eller anstrengelser) af enhver energitype:

з=Еq / EN

hvor: Eq - varmeeffektivitet (eksergi) Qв; EN - ydeevne (eksergi) af elektrisk energi Nel.

Da varme altid er forbundet med den temperatur, ved hvilken denne varme opnås, afhænger varmes bearbejdelighed (eksergi) af temperaturniveauet T og bestemmes af:

Eq=QBxq,

hvor f er varmeeffektivitetskoefficienten (eller "Carnot-faktor"):

q=(T-Tos)/T=1-Tos/

hvor Toc er den omgivende temperatur.

For hver varmepumpe er disse indikatorer ens:

1. Varmetransformationskoefficient:

m=qв/l=Qв/Nel¦

2. Effektivitet:

z=NE(ft)V//=Y*(ft)V>

For reelle VT'er er transformationskoefficienten m = 3-!-4, mens z = 30-40%. Det betyder, at for hver brugt kWh elektrisk energi opnås QB = 3-i-4 kWh varme. Dette er den største fordel ved HP i forhold til andre metoder til at generere varme (elektrisk opvarmning, fyrrum osv.).

I løbet af de seneste årtier er produktionen af ​​varmepumper steget kraftigt over hele verden, men i vores land har varmepumper endnu ikke fundet udbredt anvendelse.

Det er der flere grunde til.

1. Traditionelt fokus på centraliseret varmeforsyning.

2. Ugunstigt forhold mellem omkostningerne til el og brændstof.

Produktionen af ​​varmepumpeudstyr i USA, Japan, Tyskland, Frankrig, England og andre lande er baseret på køleteknikens produktionskapacitet. HP'er i disse lande bruges hovedsageligt til opvarmning og varmtvandsforsyning i boliger, kommercielle og industrielle sektorer.

I Rusland fremstilles TN'er i øjeblikket på individuelle ordrer af forskellige virksomheder i Nizhny Novgorod, Novosibirsk og Moskva. For eksempel producerer Triton-virksomheden i Nizhny Novgorod HP med en varmekapacitet fra 10 til 2000 kW med kompressoreffekt Nel fra 3 til 620 kW.

Således er HP 1,5-5-2,5 gange mere rentabelt end kedelhuse. Omkostningerne til varme fra HP er cirka 1,5 gange lavere end omkostningerne til varme fra centralvarmeforsyning og 2-5-3 gange lavere end kul- og fyringsoliekedelhuse.

* der er ingen grund til at bruge ekstra brændstof for at producere denne varme;

* miljøsituationen ville forbedres;

* ved at reducere temperaturen på det cirkulerende vand i turbinekondensatorerne vil vakuumet forbedres markant, og elproduktionen øges.

Omfanget af implementering af varmepumper kun i Mosenergo OJSC kan være meget betydeligt, og deres brug på "spild" varme fra kølesystemet

Fig.1. Skematisk diagram af VTG varmeforsyningssystemet:

1 - centrifugalpumpe; 2 - hvirvelrør; 3 - flowmåler; 4 - termometer; 5 - trevejsventil; 6 - ventil; 7 - batteri; 8 - varmelegeme.

Varmeforsyning baseret på autonome vandvarmegeneratorer. Autonome vandvarmegeneratorer (ATG) er designet til at producere opvarmet vand, som bruges til at levere varme til forskellige industrielle og civile faciliteter.

ATG inkluderer en centrifugalpumpe og en speciel enhed, der skaber hydraulisk modstand. En speciel enhed kan have et andet design, hvis effektivitet afhænger af optimeringen af ​​driftsfaktorer bestemt af KNOW-HOW-udviklingen.

En mulighed for en speciel hydraulisk enhed er et hvirvelrør, der er inkluderet i et decentraliseret varmeforsyningssystem, der fungerer på vand.

Brugen af ​​et decentralt varmeforsyningssystem er meget lovende, fordi vand, der er et arbejdsstof, bruges direkte til opvarmning og varmt vand

ekstra forsyning, hvilket gør disse systemer miljøvenlige og driftssikre. Et sådant decentraliseret varmeforsyningssystem blev installeret og testet i laboratoriet Fundamentals of Heat Transformation (OTT) i Department of Industrial Heat and Power Systems (ITS) i MPEI.

I fig. Figur 1 viser et skematisk diagram af varmeforsyningssystemet. Systemet er fyldt med vand, som ved opvarmning kommer ind i batteri og varmelegeme. Systemet er udstyret med koblingsfittings (3-vejs haner og ventiler), som muliggør seriel og parallel tilslutning af batteri og luftvarmer.

Systemets startperiode var 40+45 minutter. Temperaturstigningshastigheden var Q=1,5 grader/min.

For at måle vandtemperaturen ved systemets ind- og udløb er termometre 4 installeret, og en flowmåler 3 er installeret for at bestemme strømningshastigheden.

Centrifugalpumpen blev installeret på et letvægts mobilt stativ, hvis fremstilling kan udføres på ethvert værksted. Resten af ​​udstyret (batteri og varmelegeme) er standard, købt fra specialiserede handelsvirksomheder (butikker).

Fittings (trevejshaner, ventiler, vinkler, adaptere osv.) købes også i butikkerne. Systemet er samlet af plastrør, hvoraf svejsningen er udført med en speciel svejseenhed, som er tilgængelig i OTT-laboratoriet.

Forskellen i vandtemperaturer i frem- og returledningerne var ca. 2 °C (Dt=tnp-to6=1,6). Driftstiden for VTG centrifugalpumpen var 98 s i hver cyklus, pauser varede 82 s, tiden for en cyklus var 3 min.

Varmeforsyningssystemet, som test har vist, fungerer stabilt og automatisk (uden deltagelse af vedligeholdelsespersonale) holder den oprindeligt indstillede temperatur i området t = 60-61 °C.

Varmeforsyningssystemet fungerede med batteri og varmelegeme tændt i serie med vand.

Effektiviteten af ​​systemet vurderes:

1. Varmetransformationskoefficient

m=(P6+Pk)/nn=UP/nn;

Fra systemets energibalance er det tydeligt, at den ekstra mængde varme, som systemet genererede, var 2096,8 kcal. I dag er der forskellige hypoteser, der forsøger at forklare, hvordan yderligere varme opstår, men der er ingen klar, generelt accepteret løsning.

konklusioner

decentral varmeforsyning ukonventionel energi

1. Decentrale varmeforsyningssystemer kræver ikke lange varmeledninger, og derfor store kapitalomkostninger.

2. Brugen af ​​decentrale varmeforsyningssystemer kan væsentligt reducere skadelige emissioner fra brændstofforbrænding til atmosfæren, hvilket forbedrer miljøsituationen.

3. Anvendelsen af ​​varmepumper i decentrale varmeforsyningssystemer til industri- og civilsektoranlæg giver mulighed for brændstofbesparelser på 6+8 kg tilsvarende brændsel sammenlignet med kedelhuse. 1 Gcal af genereret varme, hvilket er cirka 30-5-40%.

4. Decentraliserede systemer baseret på TN anvendes med succes i mange fremmede lande (USA, Japan, Norge, Sverige osv.). Mere end 30 virksomheder beskæftiger sig med produktion af brændstofpumper.

5. Et autonomt (decentraliseret) varmeforsyningssystem baseret på en centrifugal vandvarmegenerator blev installeret i OTT-laboratoriet i PTS-afdelingen i MPEI.

Systemet kører i automatisk tilstand og holder vandtemperaturen i forsyningsledningen i et givet område fra 60 til 90 °C.

Systemets varmetransformationskoefficient er m=1,5-5-2, og effektiviteten er omkring 25%.

6. Yderligere forøgelse af energieffektiviteten af ​​decentrale varmeforsyningssystemer kræver videnskabelig og teknisk forskning for at bestemme optimale driftsformer.

Litteratur

1. Sokolov E. Ya et al. Cool holdning til varme. Nyt fra 17. juni 1987.

2. Mikhelson V. A. Om dynamisk opvarmning. Anvendt fysik. T.III, udgave. Z-4, 1926.

3. Yantovsky E.I., Pustovalov Yu.V. Dampkompressions varmepumpeenheder. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Vezirishvili O.Sh., Meladze N.V. Energibesparende varmepumpesystemer til varme- og kuldeforsyning. - M.: MPEI Publishing House, 1994.

5. Martynov A.V., Petrakov G.N. Dual-purpose varmepumpe. Industriel Energi nr. 12, 1994.

6. Martynov A.V., Yavorovsky Yu.V. Brug af energi- og energiressourcer hos kemiske industrivirksomheder baseret på TNU. Kemisk industri

7. Brodyansky V.M. og andre. Eksergetisk metode og dens anvendelser. - M.: Energoizdat, 1986.

8. Sokolov E.Ya., Brodyansky V.M. Energibaser for varmetransformation og køleprocesser - M.: Energoizdat, 1981.

9. Martynov A.V. Installationer til varmetransformation og køling. - M.: Energoatomizdat, 1989.

10. Devyanin D.N., Pishchikov S.I., Sokolov Yu.N. Varmepumper - udvikling og test på CHPP-28. // “Heat Supply News”, nr. 1, 2000.

11. Martynov A.V., Brodyansky V.M. "Hvad er et hvirvelrør?" M.: Energi, 1976.

12. Kalinichenko A.B., Kurtik F.A. Varmegenerator med højeste effektivitet. // “Økonomi og produktion”, nr. 12, 1998.

Den resulterende effekt er mængden af varme Qw produceret af HP. Mængden af varme Qв, relateret til den forbrugte effekt Nel på VT-drevet, viser, hvor mange varmeenheder der opnås pr. enhed af forbrugt elektrisk effekt. Dette forhold er m=0V/Nely

Effektivitet skal ikke kun tage højde for mængden af energi, men ydeevnen af en given mængde energi. Derfor er effektivitet forholdet mellem arbejdskapacitet (eller anstrengelser) af enhver energitype:

I løbet af de seneste årtier er produktionen af varmepumper steget kraftigt over hele verden, men i vores land har varmepumper endnu ikke fundet udbredt anvendelse.

Produktionen af varmepumpeudstyr i USA, Japan, Tyskland, Frankrig, England og andre lande er baseret på køleteknikens produktionskapacitet. HP'er i disse lande bruges hovedsageligt til opvarmning og varmtvandsforsyning i boliger, kommercielle og industrielle sektorer.

ATG inkluderer en centrifugalpumpe og en speciel enhed, der skaber hydraulisk modstand. En speciel enhed kan have et andet design, hvis effektivitet afhænger af optimeringen af driftsfaktorer bestemt af KNOW-HOW-udviklingen.

Brugen af et decentralt varmeforsyningssystem er meget lovende, fordi vand, der er et arbejdsstof, bruges direkte til opvarmning og varmt vand

Centrifugalpumpen blev installeret på et letvægts mobilt stativ, hvis fremstilling kan udføres på ethvert værksted. Resten af udstyret (batteri og varmelegeme) er standard, købt fra specialiserede handelsvirksomheder (butikker).

Effektiviteten af systemet vurderes:

2. Brugen af decentrale varmeforsyningssystemer kan væsentligt reducere skadelige emissioner fra brændstofforbrænding til atmosfæren, hvilket forbedrer miljøsituationen.

3. Anvendelsen af varmepumper i decentrale varmeforsyningssystemer til industri- og civilsektoranlæg giver mulighed for brændstofbesparelser på 6+8 kg tilsvarende brændsel sammenlignet med kedelhuse. 1 Gcal af genereret varme, hvilket er cirka 30-5-40%.

6. Yderligere forøgelse af energieffektiviteten af decentrale varmeforsyningssystemer kræver videnskabelig og teknisk forskning for at bestemme optimale driftsformer.