CC BY
51АНАЛИЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Вайцель А.А.
Вайцель Ангелина Александровна - студент, кафедра санитарно-технических систем, Тульский государственный университет, г. Тула
Аннотация: приведены и проанализированы альтернативные источники теплоснабжения, выявлены их достоинства и недостатки, приведена статистика по источникам тепла в РФ.
Ключевые слова: отопление, альтернативные источники, теплоснабжение, солнечные коллекторы.
УДК 697.7
Для климата на территории Российской Федерации характерен большой перепад температур в зимнее и летнее время, на большей части страны средняя температура в январе составляет ниже -10°С.
В связи с этим все помещения, как жилые, так и нежилые, требующие наличия температуры воздуха выше, чем окружающей среды, должны иметь дополнительный источник теплоснабжения для нормальной жизнедеятельности человека, а также для правильного протекания различных процессов (производственных, сельскохозяйственных и др.).
В России, в городской местности ЦФО, УФО, СФО и ПФО основным источником теплоснабжения является центральное отопление (ЦО) (около 95%) от котельных и тепловых электростанций, а также индивидуальное газовое и электрическое отопление [1]. В некоторых регионах РФ, таких, как ЮФО, СКФО и ДВФО на долю ЦО приходится лишь 5% всего тепла, в связи с большим количеством сельской местности и относительно малыми городскими агломерациями, а в ЮФО и СКФО еще и высокими среднегодовыми температурами относительно других регионов России. Однако центральное тепло- и водоснабжение является довольно дорогим из-за высоких потерь при транспортировке (около 50% [2]), в связи с высокой длинной трубопроводов, плохой теплоизоляции и высоким износом всего оборудования участвующего в процессах поставки тепла.
С учетом необходимости улучшения экологической обстановки как в городах, так и за его пределами, а также желания уменьшить стоимость отопления, все чаще прибегают к альтернативным источникам тепла: геотермальный, солнечные коллекторы, получение электроэнергии от солнца и ветра с последующим преобразованием в тепловую, водородные котлы, биотопливо. Рассмотрим основные, возможность и актуальность применения которых наибольшая на территории РФ.
Солнечные коллекторы. Они представляют собой систему панелей, которые поглощают тепловую энергию солнца и передают ее теплоносителю. Достоинствами является бесплатность получения тепла и относительно невысокая стоимость оборудования. Однако существует ряд недостатков, среди которых: необходимость в солнечных лучах и в длительном световом дне, что является серьезной проблемой во многих регионах РФ. Поэтому солнечные коллекторы могут использоваться в основном на южных территориях России в субтропическом поясе.
Получение электроэнергии от солнца и ветра с последующим преобразованием в тепловую. Данные способы тоже можно отнести к альтернативным источникам теплоэнергии. Первый основывается на преобразовании падающих на батарею солнечных лучей (за счет фотоэлементов) в электрический ток. А второй на преобразовании механической энергии вращающихся ветроуловителей в электричество. Для обоих методов необходимы аккумуляторы, на которых
накапливается энергия, а при необходимости преобразуется в переменный ток в инверторе для потребления. Недостатки: большая стоимость оборудования и зависимость от погодных и временных условий. Но есть и достоинства: бесплатность электроэнергии, ее экологичность, неисчерпаемость и простой монтаж необходимого оборудования. В зависимости от мощности оборудования, данными способами можно получать электроэнергию, необходимую для теплоснабжения значительных по площади объектов.
Водородные котлы. Котел, использующий в качестве топлива - водород. У такого способа есть недостатки: взрывоопасность, большое потребление воды, сложность в покупке баллонов с водородом, но есть и существенные достоинства: полная автоматизация, дешевизна топлива.
Биотопливо. Органические отходы, под воздействием бактерий превращается в газ, который в последствии сжигается без вредных выбросов, помимо газа еще используются топливные брикеты и пеллеты. Из минусов выделяется необходимость закупки топлива.
Таким образом, можно сделать вывод, о том, что есть альтернативные источники теплоснабжения для всех видов жилых и нежилых помещений, способные снизить стоимость отопления, не загрязнять окружающую среду. Однозначно выбрать идеальный источник теплоснабжения невозможно, у всех есть свои преимущества и недостатки, поэтому стоит делать выбор на основании ряда факторов: погодные и климатические условия, отдаленность от инфраструктуры, стоимость оборудования и топлива.
Список литературы
1. Некрасов А.С., Синяк Ю.В., Воронина С.А., Семикашев В.В. Современное состояние и перспективы развития теплоснабжения в России // Открытый семинар Экономические проблемы энергетического комплекса, 2012. № 125. С. 4-24.
2. Бадах В.Ф., Кузнецова А.Д. Определение потерь в сетях коммунального теплоснабжения // Технико-технологические проблемы сервиса, 2010. № 3. С. 84-91.
