Научная статья на тему 'Источники теплоты для тепловых насосов'

Источники теплоты для тепловых насосов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
329
82
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ / ТЕПЛОВОЙ НАСОС / ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Багаутдинов И. З., Кувшинов Н. Е.

В статье рассматриваются основные источники теплоты для тепловых насосов.

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

Текст научной работы на тему «Источники теплоты для тепловых насосов»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №3/2016 ISSN 2410-6070

Продолжение таблицы 1

Современный котлоагрегат до 10МВт £ р = пнк = 0,65 £р/пк = 0,65/0,3 = 2,16

То же, более 10 МВт £ р = пнк = 0,7 £ р/ ПК = 0,7/0,3 = 2,33

Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М., Калимуллина Д.Д. Математическая модель низкотемпературного теплового двигателя в составе конденсационной ТЭС. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2 (12). - С. 33-34.

2. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Технико-экономическое обоснование установки по утилизации тепловых отходов для ТЭС. // Инновационная наука. - 2015. - № 11-1 (11). - С. 52-54.

3. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 93-98.

4. Гафуров А.М. Потенциал для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в работу теплового двигателя. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №3 (23). - С. 19-24.

5. Гафуров А.М. Возможности использования органического цикла Ренкина для утилизации низкопотенциальной теплоты. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2014. - №2 (21). - С. 20-25.

6. Гафуров А.М. Зарубежный опыт эксплуатации установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. Т. 24. - №4 (24). - С. 26-31.

© Багаутдинов И.З., Кувшинов Н.Е., 2016

УДК 621.577

И.З. Багаутдинов

младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР

Н.Е. Кувшинов

магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Аннотация

В статье рассматриваются основные источники теплоты для тепловых насосов.

Ключевые слова Источники теплоты, тепловой насос, окружающая среда

Применение тепловых насосов всегда требует не только затрат энергии на привод, но и дополнительных источников теплоты. Особый интерес представляют источники теплоты для тепловых насосов в тех случаях, когда рассматриваемые источники не могут использоваться обычными способами, т.е. температура которых ниже 45°С. К таким источникам теплоты относятся отработанная теплота и энергия окружающего пространства [1].

Окружающая среда представляет интерес как источник энергии тогда, когда его температурный уровень незначительно отличается от температуры, нужной потребителю, что, например, характерно для воздушного отопления помещений. Здесь в зависимости от времени года требуемая температура воздуха в помещении и источника энергии из окружающей среды обычно отличаются не более чем на 10 - 15°С, а в

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №3/2016 ISSN 2410-6070_

исключительных случаях - до 35°С.

Энергетический уровень окружающей среды зависит от места и времени. Содержание энергии в окружающем нас пространстве определяется главным образом солнечной радиацией, а также геотермальной энергией и энергией вращения во взаимосвязи с гравитацией, и в незначительной степени энергией отходящего тепла в результате преобразования энергии твердого и ядерного топлива. Часть солнечной энергии, попадающей на землю, в результате биологических процессов преобразуется в химически связанную энергию, которая затем постепенно в процессе сгорания выделяется в виде теплоты в окружающую среду [2, 3].

С помощью тепловых насосов можно использовать существующую повсеместно энергию окружающего пространства, прежде всего в целях отопления помещений. Однако эффективное использование тепловых насосов предусматривает учет целесообразных условий эксплуатации, связанных с температурным полем источников энергии.

При применении тепловых насосов не стремятся к непосредственному использованию энергии окружающей среды, являющейся малоэффективным источником, а стараются использовать источники с высоким температурным уровнем, чтобы достичь высокого коэффициента преобразования благодаря небольшой разности температур между источником тепла и теплоносителем установки [4].

Поскольку потребность в теплоте по времени не всегда соответствует количеству теплоты, имеющемуся в окружающей среде и доставляемому от высокотемпературных источников теплоты, целесообразно для уменьшения несоответствия применять низкотемпературные аккумуляторы. Использование таких аккумуляторов позволяет при относительно небольших потерях теплоты создать высокотемпературный тепловой источник, который можно использовать с высоким коэффициентом преобразования в необходимый момент и обеспечить периодический режим эксплуатации во время пиковых нагрузок.

Исходя из вышеизложенного для улучшения условий использования энергии окружающей среды с применением тепловых насосов рекомендуется: использовать местные высокотемпературные источники энергии, например, грунтовые и поверхностные воды, грунт на определенной глубине; использовать внешние высокотемпературные потоки энергии перед выравниванием их температуры с температурой окружающей среды, например, солнечную радиацию с помощью коллекторов и абсорберов, отработанную теплоту с помощью теплообменников; аккумулировать и периодически использовать высокотемпературный источник окружающей среды в низкотемпературных аккумуляторах, например, сдвинутое по фазе использование грунтовых вод, грунтовых аккумуляторов, аккумуляторов сбросной теплоты [5, 6]. Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Перспективы утилизации тепловых отходов на тепловых электрических станциях в зимний период. // Инновационная наука. - 2015. - № 10-1 (10). - С. 53-55.

2. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 93-98.

3. Гафуров А.М. Потенциал для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в работу теплового двигателя. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №3 (23). - С. 1924.

4. Гафуров А.М., Калимуллина Р.М. Сжиженный углекислый газ в качестве рабочего тела в тепловом контуре органического цикла Ренкина. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2 (12). - С. 38-40.

5. Гафуров А.М. Возможности использования органического цикла Ренкина для утилизации низкопотенциальной теплоты. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2014. - №2 (21). - С. 20-25.

6. Гафуров А.М. Зарубежный опыт эксплуатации установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. Т. 24. - №4 (24). - С. 26-31.

© Багаутдинов И.З., Кувшинов Н.Е., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.