|
| |
  |
На главную Энергетические ресурсы Принципиальная схема ТНУ показан Идея схемы ( сводится к тому, что на некоторое число коттеджей (например 1 устанавливается ТН первого контура, отбирающий тепло от канализационных стоков. Среднепотенциальное тепло верхней части первого контура используется ТН второго контура, расположенными индивидуально в коттеджах, для трансформации его в высокотемпературное тепло системы отопления. При такой (двухконтурной) системе ТН второго контура расположен непосредственно у потребителя тепла (в подвале или на чердаке коттеджа, в гараже и т.п.). Поэтому, очевидно, отпадает необходимость в подогреве прямой сетевой воды до 100-135 °С, следовательно, можно снизить верхнюю температуру во втором контуре цикла ТН до 70 °С ( , что повысит k µ до 3,2 При этом требуемая электрическая мощность для одного теплового узла составит 46,5 кВт, а для всех 500 коттеджей -2325 кВт. Дальнейшее повышение коэффициента преобразования µ может быть осуществлено использованием более прогрессивных способов передачи тепла в помещении [2]. Так, если использовать отопление с интенсивными теплообменниками, то уровень температур в верхней части цикла ТН может быть снижен до 50-65 °С ( . При этом потребляемая мощность снижается до 40,1 кВт, а k возрастает до 3,7 Заметим, что во всех численных расчетах схем ТН КПД компрессора принималось равным 0, Если же в данном варианте схемы удастся повысить КПД компрессора от 0,7 до 0,9, то потребляемая мощность снизится до 32,7 кВт, а k µ повысится до 4,58. Наиболее перспективно и экономично [2] использовать в комплексе с ТН низкотемпературные системы отопления (обогреваемые полы, отопление нагретым воздухом и т.п.). температура конденсации в верхнем цикле может быть понижена до 40 °С и даже при КПД компрессора 0,7 удается снизить потребляемую электрическую мощность до 35,4 кВт, а k µ увеличить до 4,24. Как демонстрирует расчетный анализ, при разнице верхней и нижней температур в цикле менее 70°С двухконтурный цикл начинает уступать одноконтурному по экономичности из-за увеличенной суммарной работы компрессоров. но использование одноконтурных схем в данном случае (распределенные мелкие потребители при отдаленном от них источнике низкопотенциального тепла) менее экономично из-за больших потерь в протяженных трубных системах. Электрическую энергию для привода компрессоров ТН предполагается получить, установив на газораспределительной станции ГРС микрорайона Косино (Москва) турбодетандерную установку, утилизирующую теряемую на дросселирующих органах ГРС потенциальную энергию давления природного газа и превращающую ее в электрическую и механическую энергию. Принципиальная схема турбодетандерной установки показана на Природный газ с давлением на входе P^ВХг = 2МПа и температурой tВХг=2°С направляется по байпасной линии в обход дросселирующих органов ГРС к турбодетандерной установке. Для того, чтобы на выходе из нее природный газ, поступая к потребителям, имел температуру не ниже +2 °С, что регламентируется правилами эксплуатации газовых сетей, необходимо перед расширением его в турбодетандере подогреть. В данной установке подогрев газа осуществляется в теплообменниках Т01 и Т02 с помощью ТН, компрессор К которого приводится в действие одним из двух турбодетандеров (Т1), а низкопотенциальное тепло отбирается от сточных вод в теплообменнике (ТОЗ). Двухступенчатое расширение в турбодетандерах и двухступенчатый подогрев газа в теплообменниках ТО1 и Т02 осуществлены в связи с большим отношением давлений на данной ГРС ( РВХг/РВЫХг = 7 20 ) и необходимостью предварительного нагрева газа (при одноступенчатом расширении в турбодетандере) до 100-150 °С, что существенно снизило бы эффективность ТН и привело бы к большим затратам мощности на привод компрессора. Расчеты показывают, что при работе ТН на R22 при выбранных параметрах цикла удается осуществить подогрев в Т01 и Т02 заданного расхода природного газа (GГ = 14 кг/с) до температуры +52 °С, что обеспечивает при КПД турбодетандера, равном 0,8, температуру газа за ним +2 °С. При этом на подогрев газа расходуется 3360 кВт тепла, получаемого от теплового насоса, на привод компрессора которого затрачивается всего 760 кВт механической энергии (µ = 4,4 из 3300 кВт, вырабатываемых турбодетандерами Т1 и Т2. оставшиеся 2540 кВт механической мощности турбодетандеров могут быть использованы: для получения электрической мощности в электрогенераторах Г1 и Г2 для получения дополнительной тепловой мощности (в индивидуальных ТН в домах или в централизованном мощном ТН на ГРС) порядка 11200 кВт (для снабжения теплом 150 тыс. м:3 коттеджей требуется всего 7500 кВт тепловой мощности); для организации производства холода в необходимых количествах на турбодетандерной установке ГРС. Данный анализ демонстрирует, что возможно осуществление полного теплоэнергоснабжения территории только за счет использования нетрадиционных источников энергии (тепловых отходов, потенциальной энергии сжатого природного газа и т.п.) с применением ТН, без дополнительного загрязнения окружающей среды.
Список литературы
 С. Энергоэкологичность - дорога в будуще. Дмитрий Мигалин и. Список участников конференции. На главную Энергетические ресурсы 0.0043 |