Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергоэффективность 

Геотермальная энергия как источн

Ежегодные объемы потребления энергоресурсов в Украине составляют 78 млрд. кубометров газа, 50 млн.т энергетического угля, 5 млн. т мазута. Строительство и коммунальное хозяйство, как потребители 40% энергии в стране, с одной стороны, в первую очередь нуждаются во внедрении энергосберегающих технологий, а с другой - обладают наибольшим потенциалом её экономии. Данная тема многоаспектна и многогранна, на данный момент речь пойдет о перспективе использования одного из возобновляемых источников энергии - геотермального.

 

Директивы Европы - Украине

 

Уровень требований к экономичности энергии растет во всем мире. В странах Европейского Союза вступила в действие Директива по Энергетическим показателям эксплуатации зданий, которая обуславливает новые, повышенные требования к энергоэффективности строящихся и реконструируемых зданий. С января 2006 г. здания площадью более 1 тыс.м2, при капитальном ремонте, должныбыть модернизированы в соответствии с современными стандартами энергопользования. Все здания также должны иметь сертификат энергопотребления, а правила использования энергии должны пересматриваться не реже, чем раз в 5 лет.

 

Государства, входящие в Евросоюз, должны, в зависимости от местных особенностей, обеспечить такие условия, чтобы перед началом строительства новых зданий были бы проанализированы следующие источники энергоснабжения:

 

n системы централизованного теплоснабжения;

 

n автономные установки комбинированного производства тепловой и электрической энергии;

 

n установки децентрализованного энергоснабжения, основанные на возобновляемых источниках энергии;

 

n тепловые насосы.

 

Директивой также отмечается, что наибольший эффект в энергосбережении достигается в том случае, когда жители сами могут управлять энергопотреблением и оценивать результаты своей деятельности. Поэтому, жильцы должны иметь принцип. возможность регулировать свое потребление тепла и горячей воды. По мнению экспертов, введение этой Директивы приведет к пересмотру действующих строительных норм и правил во множественных странах ЕС, а некоторые члены Евросоюза повысят требования по энергоэффективности зданий как минимум на 30%.
В Украине с 1995г. в новых контрольных показателях заложено снижение теплопотребления в новых возводимых зданиях на 40%. В 2006г. вступит в действие новый ДБН Строительная теплофизика, разработанный при активном участии ученых и специалистов НИИ строительных конструкций, с более жесткими требованиями к энергоэффективности новых зданий и сооружений. Но когда страна по количеству потребляемой энергии занимает пятое место в мире, а по валовому внутреннему продукту - входит в первую сотню, пора от нормативов на бумаге и разговоров об экономичности энергии переходить к глубокому осмыслению и использованию мирового опыта, который в прямом и переносном смысле находится у нас прямо под ногами.

 

Энергия с глубины 4300 метров

 

Под земной поверхностью грунт имеет колоссальный запас энергии в виде геотермального тепла. Подземную энергию для выработки электрического тока люди используют с начала прошлого века. но все построенные до настоящего времени геотермические электрические станции (Россия, Камчатка; США, Долина Больших Гейзеров; Япония и др.) располагаются в основном в вулканических зонах, где глубинные воды, нагретые до температур 110-150oС, поднимаются по трещинам в земной коре.

 

В Европе, чтоб добраться до подземных ресурсов с температурами 100oС и выше, нужно пробуриться как минимум на три километра. Первый шаг в этом направлении сделали немецкие ученые, по мнению которых, геотермальная энергия может навсегда покрыть две трети потребностей Германии, т.к. она является возобновляемой. Недалеко от Берлина началась реализация проекта по созданию геотермальной электростанции, принцип работы которой заключается в том, что пароводяная смесь выводится буровыми скважинами на поверхность и направляется в сепарационное устройство, где пар отделяется от воды и поступает в турбины, а горячая вода при температуре 120oС используется для теплоснабжения жилых и промышленных зданий. на данный момент буровая установка углубляется до отметки 4300 метров. Немецкие специалисты надеются, что большие затраты на глубокое бурение будут оправданы, т.к. подземной горячей воды, по их мнению, должно хватить на десятилетия. Первый ток электростанция в Германии должна дать в следующем году.

 

Тепловые насосы

 

на данный момент с тепловыми насосами деловые круги могут связывать определенные надежды на выход из сложной энергетической ситуации. Тепловые насосы воспринимают теплоту окружающей среды (наружного воздуха, грунтовой воды, грунта) и передают ее объекту с уже более высокой температурой. Для того, чтобы тепловой насос мог взять энергию из окружающей среды, к нему необходимо подвести механическую энергию, преобразующуюся из электрической. У современных тепловых насосов k полезного действия составляет не менее 4, а это значит, что при работе теплового насоса энергия, отдаваемая потребителю, на 3/4 состоит из тепла окружающей среды и только на 1/4 - из превращенной электроэнергии. Наиболее широко в практике используется компрессорный парожидкостный тепловой насос, который заполнен легкокипящим холодильным агентом, для которого температура окружающей среды является столь высокой, что в испарителе опять начинается кипение жидкого хладагента. Образующиеся пары отсасываются компрессором, где при сжатии температура паров повышается, и в конденсаторе, омываемом теплоносителем системы отопления, пары сжимаются, а теплота конденсаций передается теплоносителю. На пути к испарителю жидкий хладагент проходит через терморегулирующий вентиль, где резко понижается давление жидкости и опять начинается ее кипение в испарителе, где цикл замыкается ( .
Для большей части Украины наиболее приемлемым источником низко потенциального тепла является грунтовая вода или непосредственно грунт. Грунтовая вода, сохраняющая в течение всего года постоянную температуру +8…12oС , может обеспечить эффективную работу тепловых насосов. легче всего в этом случае использовать воду из скважин, находящихся в зоне естественных водоемов, куда можно сбрасывать отработанную воду. Если поблизости нет водоемов, то грунтовую воду, забираемую из одной из скважин, после охлаждения в испарителе, закачивают в другую, пробуренную в тот же водоносный горизонт. При этом обеспечивается циркуляция воды через водоносный горизонт, поверхность соприкосновения которого со слоями грунта будет служить для теплообмена с грунтовым массивом ( .

 

Схема теплового насоса, использующего теплоту грунтовой воды в системе водяного отопления
1- конденсатор, 2- компрессор, 3- испаритель, 4- ТРВ, 5- водозаборная скважина,
6- погружной насос, 7- скважина, 8- циркуляционный насос, 9- отопительный прибор

 

В тех случаях, когда грунтовая вода залегает на горизонтах с низкой водопроницаемостью, тепловую энергию можно получать непосредственно из грунта. Использование теплоты грунта связано с устройством на территории здания грунтового теплообменника (горизонтального или вертикального). Вертикальные теплообменники позволяют более рационально использовать территорию и выполняются в виде скважин с заваренной снизу обсадной трубой. Образующуюся при этом замкнутую емкость заполняют незамерзающей жидкостью и при помощи опущенного в нижнюю часть скважины шланга осуществляют циркуляцию жидкости по всей длине вертикального теплообменника ( . Необходимые показатели достигаются путем бурения скважин с расчетным диаметром и длиной. Элементы фундамента, например, буронабивные сваи, и обделка туннелей, могут быть использованы в качестве теплообменников для использования тепла земли. Теплообменные трубы размещают внутри бетонных конструкций, и в такой системе циркулирует нагревающая (охлаждающая) жидкость.

 

За рубежом уже достигнуты успехи в развитии теплонасосного отопления. Например, общее количество установленных в США тепловых насосов достигло 8 млн., что составляет 12% общего количества отопительных установок. Объем продаж тепловых насосов в Швеции составляет около 35 тыс. комплектов в год, а в Швейцарии ежегодно устанавливается до 3 тыс. единиц теплонасосного оборудования. В Австрии технология использования обделки туннелей в качестве теплообменников внедрена при строительстве новой линии Венского метрополитена.

 

В Украине построены отдельные здания, где эксплуатируются отечественные отопительные теплонасосные установки, изготовленные в г. Мелитополе (табл.).

 

Первый позитивный опыт пока не стал катализатором теплонасосного бума, потому что при всех своих энергосберегающих достоинствах тепловые насосы остаются достаточно дорогими, если их стоимость сравнивать с газовым котлом соответствующей тепловой мощности. Но на данный момент, когда стоимость на газ резко повышается, массовый потребитель может оценить в полной мере достоинства тепловых насосов.

 

Вместе с тем, уже на данный момент имеется достаточно обширная сфера эффективного применения тепловых насосов. Достаточно обратить внимание на то, как оборудуются многие современные офисные здания. На крыше устанавливают газовую котельную, чтобы обеспечить автономное отопление, на фасадах - кондиционеры, в санузлах и в душе-вых - электронагреватели. Такой набор оборудования применяется, потому что его легко купить и быстро установить.

 

Технически грамотное и экономически обоснованное решение для такого здания должно было бы включать газовую котельную и сблокированный с нею тепловой насос, от которого в летнее время подавалась бы охлажденная вода к неавтономным кондиционерам и одновременно горячая вода - в систему горячего водоснабжения. Кроме того, в течение значительной части отопительного сезона, газовую котельную можно было бы не включать, обеспечивая теплоснабжение от теплового насоса при положительных температурах наружного воздуха. Технико-экономическая оценка вариантов инженерного оборудования реконструируемого офисного здания площадью 2500 м2 показала, что данный вариант обошелся бы заказчику на 100000 грн. дешевле традиционных устройств, а эксплуатационные расходы при грамотном использовании теплового насоса можно сократить на 25-30%.

 

2 Схема теплового насоса, использующего тепловую энергию грунтав системе отопления.

 

1- конденсатор, 2- компрессор, 3- испаритель, 4- ТРВ, 5- вертикальный грунтовыйтеплообменник с незамерзающей жидкостью, 6- насос, 7- льдогрунтовая смесь.

 

на данный момент умение использовать энергосберегающие технологии во всех отраслях хозяйства становится определяющим фактором существования общества. От них зависит будущее и настоящее. Передовые государства видят возрождение и сохранение нации в разработке и использовании передовых технологий.

 

Источник:http://sodruzhestvo.biz.ua

 



Главное - разработать комплексну. Энергия Солнца за 300 миллиардов долларов постройка в пустынях Северной Африки и Ближнего Востока сети солнечных электростанций, которые будут вырабатывать тысячи мегаватт электроэнергии. Новая страница 1. Энергетика.

На главную  Энергоэффективность 





0.0035
 
Яндекс.Метрика