Научная статья на тему 'Эффективность получения высокопотенциального тепла за счет использования теплового насоса'

Эффективность получения высокопотенциального тепла за счет использования теплового насоса Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
182
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / КОМПРЕССОР / ТЕПЛОВОЙ НАСОС / ЭФФЕКТИВНОСТ / ENERGY EFFICIENCY / COMPRESSOR / HEAT PUMP / EFFICIENCY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Миняев Юрий Николаевич, Жаткин Александр Николаевич

К вопросам энергосбережения на предприятии уделяется значительное внимание. Последнее время много внимания уделяется возможности использования теплонасосных установок в системах теплоснабжения для экономии средств. Эффективность их использования зависит от многих факторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Миняев Юрий Николаевич, Жаткин Александр Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Efficiency of highly-potential heat production due to the use of heat pump

The question of energy saving at enterprise considerable attention is paid. During last time much attention is paid to possibility of using of heat pumps in systems of heat supply to save money. The efficiency of their use depends on many factors.

Текст научной работы на тему «Эффективность получения высокопотенциального тепла за счет использования теплового насоса»

Параметры работы насоса ЦНСК 300-360 гор. 640 м УзШ'

Таблица 2

Помер замера Число часов работы насоса Т, час Подача насоса. м*/ч

A, I 307

Ai ЮЗ 298

Ay I67 272

АЛ 298 263

Ai 412 256

A, 453 247

A-, 497 226

A, 541 211

Aç 583 192

В условиях УЛ1Р приведены камеры подач и напоров насосов главного водоотлива при различной их наработке, приведенные в табл. 2.

11о результатам исследований, приведен-ных в табл. I и 2. построены характеристика внешней сети и напорные характеристики насоса IШСК 300-360 при различных уровнях его износа (см. рисунок).

По результатам проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Снижение степени износа последних рабочих колес насосов, по нашему мнению, объясняется уменьшением абразивных свойств шламовых смесей при прохождении их через первые ступени.

2. Во всех насосах типа ЦНСК 300 достаточно высокая скорость абразивного изпашн

ваним харамерна для унлишшельных колец и корпусов направляющих аппаратов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агрегаты тлектронасосные. центробежные. секционные IU1СКА 300-120...600: Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2.Далганов A.B. Современное состояние рудничного водоотлива при отработке медно-колче-данных месторождений Южного Урала // Горный ннформ.-аналит. бюл. М.: МГТУ, 2009. № 2. С. 12-15.

3. Ояизаремко В В.. Дтгамов А. В. Влияние горно-геологических и технологических факторов на эффективность работы шахтного водоотлива // Мат-лы 66-й науч.-техн. конф.: сб. докл. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». 2008. T. Г С. 169-172.

УДК 621.542

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТЕПЛА ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

К). Н. Мннясн , А. Н. Жатки il

К вопросам энергосбережения на предприятии уделяется значительное внимание. Последнее время много внимания уделяется возможности использования теплонасосных установок всистемах теплоснабжения для экономии средств. Эффективность их использования зависит от многих факторов.

Ключевые слова: энергосбережение, компрессор, тепловой насос, эффективность.

The question of energy saving at enterprise considerable attention is paid. During last time much attention is paid to possibility of using of heat pumps in systems of heat supply to save money. Theeffecicncy of their use depends on many factors.

Key words: energy efficiency, compressor, heat pump, efficiency.

Вопросы энергосбережения являются весьма актуальными для промышленности. К вопросам энергосбережения на предприятии уделяется значительное внимание. Последнее время много внимания уделяется возможности использования теплонасосных установок (ТНУ) в системах теплоснабжения для экономии средств. Эффективность их использования зависит от многих факторов, таких как температу рные уровни источника теплоты и потребителя, соотношение тарифов на теплоту и используемую энергию, уровень цен на используемую теплоту от источника, тип использования привода компрессора и т. д. Под эффективностью понимают превышение стоимости заметаемой теплоты над энергетическими затратами ее производства в ТНУ, что является основой для определения реального экономического эффекта при использовании ТНУ с учетом капитальных, эксплуатацион-

ных и др. затрат, сроков их окупаемости, себестоимости произведенной теплоты, получения дополнительной прибыли и т. д. На рис. 1 схематично представлена конструкция тепловой установки для передачи теплоты от источника к испарителю ТНУ. Такая конструкция была рассчитана и спроектирована по методике и реализована в 1981 г. под Неаполем (Италия) для теплоснабжения жилого здания с использованием теплоты термальных вод. В настоящее время наибольшее распространение получили тепловые насосы, в которых осуществляется парокомпрессионный теплонасосный цикл (компрессионные тепловые насосы).

На рис. 2 приведена принципиальная схема применения компрессионного теплового насоса для утилизации тепла от компрессора.

Основными составляющими частями внутреннего контура теплового насоса являются: низкопотенциальное тепло, испаритель.

гвс.

-»-И-

ТО

-К\/\/) « и

а головой Г-►-г\А/ I »11

т *-У—-

ШУМ>)И) СТЬ ^ ^

_«"

—н-

мга I

РЭП

: 5

истдоив твппотц

(сточим« КИЫ. Фуитавыв воды и ТА)

Рис. I. Конструкция тепловой установки: ТНУ - тсп.юпасосмая установка. КМ - компрессор; К^ - конленсатор ТНУ; ПО - переохладитель; Др - дроссель; И - испаритель ГНУ; ТТ - тепловая тр><и. Кп - конденсатор ТТ; Ип - испаритель ТТ; Р*)П - регу лятор электропривода; ТО - теплообменник

11А-

В таблице приведены ориентировочные затраты на различные способы получения тепла.

Кроме того, тепловые насосы комфортны, работают устойчиво, колебания температуры и влажности минимальны. Отсутствует шум. не сжигается топливо, значит, не образуются вредные окислы. Поэтому не происходит загрязнение почвы следами серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений. Применяемые в тепловых насосах фрсоны не содержат хлоруглсродов и озонобезопасны.

Основными преимуществами тепловых насосов являются:

• Низкое энергопотребление достигается за счет высокой эффективности теплового насоса (от 300 до 700 %) и позволяет получить на 1 кВт затраченной электрической энергии 3-7 кВт тепловой энергии. Система требует минимум электроэнергии для поддержания комфортной температуры жилья, а также получения достаточного запаса горячей воды.

• Система исключительно долговечна, срок эксплуатации грунтового зонда и отопительного конту ра может достигать 50 лет. Непосредственно в самой установке единственной движущей частью является компрессор, сро.< службы которого составляет 25-40 лет и который можно легко заменить по истечении срока его эксплуатации.

• Отсутствие необходимости в закупке, транспортировке, хранении топлива и расходе денежных средств, связанных с этим.

• Высвобождение значительной территории. необходимой для размещения котельной, подъездных путей и склада с топливом.

• 11е нужны дымоходы и их обслуживание.

• Уже на данный момент тепловые насосы являются более экономичными, чем котлы на

Затраты на различные способы получения тепла

Статья расходов Газовый котел Дизельный котел Тепловой насос

[Тепловая мощность. кВт 24 27 14

[Стоимость энергоносителя. р\б 270/100 м* 19.8/л 2,31 /кВт

[Стоимость оборудования. € 3 000.00 1 000.00 11 600.00

Установка и монтаж. € 10 000.00 300.00 5 500.00

Разреш »пел ьная доку м ентац и я + + -

Эксплуатационные затраты в год, € 3 888.00 31 104.00 1 002.79

¡Обслуживание, € 1000 1000 0

(Итого за год,€ 17 888.00 33 404.00 18 102.79

; Расходы на топливо, эл. энер. за го;;. € 5 583.87 20670,96 667,43

Общие расходы за год лет. € 23 471.87 54 074,96 18 770,22

Рис. 2. Принципиальная схема применения теплового насоса

компрессор теплового насоса, конденсатор, редукционный клапан (дроссель).

Получаемое в результате работы теплового насоса высокопотснциальнос тепло можно использовать для различных потребителей тепловой энергии при значительной экономии средств.

Стоит помнить, что кроме затрат на топливо существуют и другие эксплуатационные расходы, в частности затраты на сервисное обслуживание. Но этому параметру можно сказать, что минимальные затраты будут при использовании отопления с тепловым насосом, а максимальные - при использовании жидкого топлива и газа.

дизельном топливе или электрическое отопление. а в ближайшем будущем, когда цены на энергоносители сравняются с европейскими, они станут бесспорными лидерами.

Выводы

Использование теплового насоса в качестве источника получения высокопотенциального тепла позволит значительно повысить энергоэффективность за счет снижения энергопотребления, повысит безопасность получения высокопотснциалкного тепла, я также

снизит загрязнение окружающей среды в процессе эксплуатации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. АндрющенкоА. //. Сравнительная эффективность применения тепловых насосов для пентрати-зованного теплоснабжения //1 (ромышлейная энергетика. 1997. №6. С. 2-4.

2. Везиришвилли О 111., МеяадзеН. В Энергосберегающие теплонасосныс системы тепло- и хла-доснабжения.М.: МЭИ, 1994. 160 с.

3.МиняевЮ. Н. Энергосбережение при производств* к распределении сжатого воздуха на иро-мыиленных предприятиях. Екатеринбург, 2002.

УДК 622.532

К ВОПРОСУ ФОРМИРОВАНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ОБОСНОВАНИЮ ПРИТОКОВ воды в ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ ШАХТ И РУДНИКОВ

А. В. Угольников, Д. С. Стожков

При проектировании комплексов главного шахтного водоотлива учитывается множество различных факторов, но основным является приток волы. Приток води оказывает существенное влияние на надежность и эффективность функционирования шахтного водоотлив!, поэтому одним из основных вопросов является формирование по нему исходных данных.

Ключевые сюва: шахтные притоки, водоотливные установки, объем водосборника, объем воды в водосборнике, время заполнения и время полного освобождения рабочего объема водосборника.

In designing of principal mine dcwatcring systems maiy various factors are taken into consideration, but the main of them is water inflow. Water inflow has a significant impact on reliability and efficiency of mine dcwatcring. so one of the main issues is formation of initial data on it.

Key words: mine inflows, dewatering installations, volume of water header collector, volume of water in collector, the time of filling and complete emptying of working volume of water reservoir.

При всем многообразии факторов и переменных. характеризующих функционирование комплексов шахтного главного водоотлива. основополагающим является приток воды (2 (1) на водоотливном горизонте шахты или рудника. Изменения притока воды (иногда весьма значительные) оказывают решающее влияние на надежность и эффективность функционирования всего комплекса шахтного водоотлива.

Формирование величины QПf>(l) является случайным процессом, зависящим от множества факторов, трудно поддающимся учету. Рассмотрим методы формирования этой величины. Известно, что среднегодовой приток зачастую определяется по выражению

0пр=СА1д, (1)

где А1 - годовая производительность шахты, тыс. т; <7 - коэффициент водообильности мес-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.