Баласанян Г. Л. Оптимизация режимов нагрузок интегрированной системы енергоснабжения на базе когенерационной установки малой мощности и геотермального источника тепла / Г. Л. Баласанян. // Холодильна техніка і технологія. – 2007. – № 1. – С. 67 – 71.
Предложена методика согласования графиков электрической и тепловой нагрузки интегрированной системы энергоснабжения на базе когенерационной установки и геотермального источника тепла. Определены допустимые пределы соотношений тепловых и электрических нагрузок в зависимости от коэффициента заполнения графика электрической и тепловой нагрузок потребителя. Выполнена сравнительная экономическая оценка предложенной системы энергоснабжения и системы с раздельной генерацией.
малой мощности находит все более широкое применение и является одним их основных направлений развития систем распределенной генерации.
Энергетическая и экономическая эффективность систем автономного энергоснабжения коммунально-бытовых потребителей на основе когенерационных установок (КУ) во многом ограничивается несоответствием графиков тепловой и электрической нагрузок потребителя соответствующим графикам КУ, а также значительной суточной и сезонной неравномерностью как электрической, так и тепловой нагрузок потребителя.
При эксплуатации автономных систем теплоснабжения с использованием геотермальных источников тепла также существует ряд ограничений, определяемых низким температурным потенциалом источника (при относительно небольших глубинах скважин - 1,5-2 км), значительными капитальными затратами на бурение, необходимостью использования дополнительных и резервных источников энергии для обеспечения бесперебойного функционирования системы, длительным сроком окупаемости.
Решить задачу повышения эффективности когенерационных установок малой мощности и конкурентоспособности систем геотермального теплоснабжения возможно за счет внедрения интегрированных систем энергообеспечения (ИСЭ), сочетающих, в частности, когенерационную установку и геотермальный источник тепла, благодаря чему значительно снижаются ограничения, присущие в отдельности каждой системе.
Кроме повышения эффективности когенерационной установки, при внедрении ИСЭ существенную роль играет также возможность расширения диапазона регулирования соотношения электрической и тепловой нагрузок потребителя.
Наиболее перспективными источниками для их использования в ИСЭ можно считать низкотемпературные термальные воды с температурой до +40 - +60°С. Это обусловлено, с одной стороны, относительной распространенностью и доступностью таких пластов, небольшой глубиной их залегания, а, следовательно, и стоимостью добычи. С другой стороны, повышение эффективности ИСЭ возможно только при сочетании в системе низкопотенциальных источников энергии, использование которых напрямую имеет много ограничений, и высокопотенциальных, компенсирующих эти ограничения.
В качестве критерия оптимизации режимов нагрузки ИСЭ выбраны суммарные эксплуатационные затраты на производство необходимых видов энергетической продукции, приведенные к определенному интервалу времени (часу, суткам), которые включают:
затраты на производство каждого вида энергетической продукции когенерационнои установкой;
затраты на возможную покупку соответствующего вида энергетической продукции от стороннего производителя при возникновении его дефицита в системе;
прибыль от возможной продажи избыточной энергетической продукции стороннему потребителю;
затраты на получение тепла в системе от дополнительного (возобновляемого) источника.
В результате решения задачи согласования и оптимизации суточных графиков электрической и тепловой нагрузок, обеспечивающих минимальные эксплуатационные затраты на производство всех видов энергетической продукции, определены допустимые пределы соотношений тепловых и электрических нагрузок в зависимости от коэффициента заполнения графика электрической и тепловой нагрузок потребителя.
Бандурний С. К. Анализ гидравлических характеристик трубопроводов, применяемых в подпольных системах водяного отопления / С. К. Бандурний, В. В. Афтанюк, Т. А. Данилишина, // Холодильна техніка і технологія. – 2007. – № 1. – С. 58 – 61.
Подпольное отопление - это энергосберегающая система отопления, в которой преобладающее количество тепла передаётся путём излучения. Тепловой поток проходит через трубы, затем слой стяжки, представляющую собой греющую плиту, покрытие пола и передаётся в окружающую среду.
Поверхность пола характеризуется повышенной температурой, благодаря чему возникает преграда холоду (не охлаждаются стопы ног) и одновременно нет отрицательного воздействия на комфортные теплоощущения человека, на которые, в основном, оказывают влияние температура воздуха, его подвижность и температура ограждающих поверхностей помещения.
В связи с вышесказанным температура воздуха в помещении 20°С обеспечивает такой же самый тепловой комфорт, как и температура от 21°С до 22 °С при использовании традиционных приборов (радиаторов и конвекторов), а колебания внутренней температуры на 1°С практически не ощутимы человеческим организмом.
Подпольному отоплению свойственно наиболее благоприятное для человека равномерное распределение температуры в помещении. Важнейшим фактором теплового комфорта при подпольном отоплении является уменьшение конвекционного перемещения воздуха по сравнению с радиаторным отоплением, которое вызывает перенос пыли и т.д.
Для систем подпольного отопления применение трубопроводов, имеющих внутренний слой из октанового полиэтилена, значительно эффективнее с точки зрения потерь давления на 1 погонный метр, чем применение труб, имеющих внутренний слой из металла.
При расходах теплоносителя в системе подпольного отопления в диапазоне от 10 до 1000 кг/час при диаметре труб 14 мм наиболее целесообразно применять металлопластиковые трубы фирмы «KERMI» с внутренним слоем из октанового полиэтилена.
При расходах теплоносителя в системе подпольного отопления в диапазоне от 10 до 1000 кг/час при диаметре труб 18x20 мм наиболее целесообразно применять металлопластиковые трубы РЕ - ХС фирмы «KANN» с внутренним слоем из октанового полиэтилена.
При расходах теплоносителя в системе подпольного отопления в диапазоне от 10 до 1000 кг/час при диаметре труб 25x26 мм наиболее целесообразно применять металлопластиковые трубы РЕ - ХС фирмы «KANN» с внутренним слоем из октанового полиэтилена.
Довгополов И. С. Системный подход к энергосбережению физико-технологических систем (топологоэксергетический метод) / И С Довго-полов, В. Т. Тучин // Математичне моделювання, – 2007. № 16. – С. 55 – 60.
Энергосбережение дает одну из наиболее перспективных возможностей для промышленности - способствовать облегчению общей энергетической ситуации и соответствующие методы противодействия росту затрат энергии
Актуальной задачей является разработка основных принципов энергосбережения и направлений их реализации, представленных единой концепцией. В качестве рабочего инструмента при анализе разрабатываемых энергосберегающих структур (реализующих основные принципы энергосбережения) применяется топологоэксергетический подход, позволяющий получить как топологоэксергетические, так и аналитические формы их представления.
Стратегия этого системного подхода предусматривает:
формулирование цели исследования, постановку задачи по реализации этой цели и определение критерия эффективности поставленной задачи;
четкое задание ограничений при решении задач по достижению заданных целей;
проведение качественного анализа энергетической структуры физико-технических систем (ФТС);
синтез (функционального оператора физико-технологической системы;
идентификация и проверка адекватности операторов ФТС;
формализация процедур на основе тополого-эксергетического принципа описания ФТС.
Анализ ФТС с энергетических позиций позволил обобщить подходы и сформулировать основные принципы энергосбережения:
Повышение энергетического потенциала источников энергии.
Максимальное использование энергетического потенциала в ФТС.
Минимизация необратимостей разрабатываемых и функционирующих ФТС.
Использование синергетических эффектов в энергетической самоорганизации ФТС.
Алгебраические и топологоэксергетические структуры связи неравновесной термодинамики физико-технологических систем, наглядные правила их реализации позволяют сделать качественные и количественные прогнозы для практического энергосбережения, основанные на этих принципах.
Сформулируем следующие направления энергосбережения, реализующие эти принципы в ФТС:
Организация эффективных структур соединений.
Использование регенерации эксергии.
Дискретно-импульсный ввод эксергии.
Когенерация.
Многоступенчатое (многократное) использование эксергии.
Гравитационный ввод эксергии.
Совмещение процессов различной физической природы.
Объединение теплотехнических объектов с компьютерным управлением процессами, которое базируется на знаниях в области теплотехники, электроники, микропроцессорной технике и информатики (мехатронный подход к ФТС).
Применение нанотехнологий.
Накорчевский A. M. Эффективность схемных решений при грунтовом аккумулировании теплоты / A. M. Накорчевский, Б. И. Басок, Т. Г Беляева // Нентрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: Матеріали третьої Міжнародної наково-практичної конференції. – Львів , ЛвЦНТЕІ , 2005 – С. 241 – 243.
Грунтовое аккумулирование - разрядка теплоты относится к задачам нестационарной теплопроводности в пространственно неограниченной области, которые имеют аналитические решения только для небольшого числа типов задания краевых условий предложен приближенный, но достаточно точный метод решения таких задач, свободный от каких-либо ограничений. Отличительная особенность метода состоит и во введении конечного радиуса распространения аккумулированной теплоты R. Эта особенность позволяет четко контролировать область основной энергоемкости, а также ставить и решать задачи концентрирования энергии в ограниченном пространстве. С инженерной точки зрения это существенное преимущество расчетной методики по сравнению с классическими методами, в которых энергия «размазывается» по всей области определения задачи,
Аккумулирование - разрядка теплоты в грунтовом массиве осуществляется различными трубными системами в грунте, по которым циркулирует промежуточный теплоноситель - обычно вода, нагреваемая солнечными коллекторами (аккумулирование) или охлаждаемая в тепловых насосах (разрядка). Наибольшее распространение нашли теплообменники типа «труба б трубе» (коаксиальные), U-образные (однопетлевые, многопетлевые), емкостные.
Существенно улучшить характеристики аккумулированной энергии можно только при организации встречно направленных тепловых потоков, разместив в грунтовом массиве «куст» из теплообменников. «Кустовое» аккумулирование наиболее эффективно для энергоемких потребителей.
Драганов Б. Х. Энергоэкономическая оптимизация тепловых насосов / Б. Х. Драганов, И. П. Радько, // Нентрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: Матеріали третьої Міжнародної наково-практичної конференції. – Львів , ЛвЦНТЕІ. , 2005 – С. 270 – 275.
Эффективность систем теплоснабжения, можно заметно повысить путем использования трансформаторов. В этом случае в большей степени обеспечиваются требования защиты окружающей среды.
Оптимизацию энергетических систем следует анализировать с учетом следующих факторов, экономических и экологических.
В последние два десятилетия теоретико-графовый метод оптимального анализа и синтеза технических систем различного функционального назначения широко используется в инженерной практике.
Потоковые графы, вершины которых отображают элементы системы, а дуги – физические потоки, являются наглядными и удобные для проведения вариантных расчетов и параметрической оптимизации, что служит основой для создания пакета прикладных программ. Для энергетических систем основным критерием эффективности является преобразование потоков эксергии в системе, а также термодинамическая степень совершенства функционирования системы и ее отдельных элементов. При таком подходе оптимум решения определяется условием, что потери энергии минимальны.
Для энергетической и экономической систем в их взаимозависимости в последние десятилетия эффективно используются принципы эксергоэкономики.
При оптимизации терматрансформаторов в условиях эксплуатации следует учитывать:
- рост эксплуатационных затрат трансформатора в целом через увеличение затрат на привод;
- снижение эксплуатационных затрат на теплообменный аппарат (уменьшаются амортизационных затрат отчисления, затраты на текущий ремонт и и.д.).
Новіцька Ганна Володимирівна
Коваленко Олександра Вікторівна
Енергозбереження
Реферативний огляд
Відповідальний за випуск Кваша Т.К.
Технічна редакція Новіцька Г.В.
________________________________________________
Підписано до друку 27.05.2009 Формат 6084 1/164 1/16
Друк. арк. 2 Тир.3300 прим. Зам № 32в
________________________________________________
03039, Київ-39, вул. Горького, 180, УкрІНТЕІ
ІНТЕІ
|
