CC BY
37
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12/2015 ISSN 2410-700Х_
УДК 620.9
Закиров Данир Галимзянович,
доктор технических наук, профессор Слаутин Юрий Александрович, старший преподаватель Полевщиков Иван Сергеевич,
аспирант, ассистент
ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь
E-mail: i.s.polevshchikov@gmail.com
ПЕРСПЕКТИВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Аннотация
Статья посвящена актуальной проблеме повышения энергетической эффективности теплоснабжения за счет использования инновационных подходов.
Ключевые слова
Теплоснабжение, возобновляемые источники энергии, энергосбережение, повышение
энергетической эффективности.
Известно, что повышение энергетической эффективности теплоснабжения на основе использования возобновляемых источников энергии является актуальной задачей как с точки зрения экономики, так и в целях повышения экологичности производства, транспортировки и распределения энергоресурсов [1, 2].
В рамках разработки тематики проводились комплексные исследования возможностей использования геотермального, гидротермального, аэротермального низкопотенциального тепла от различных источников: поверхностные и глубинные слои земли, горных пород, шахтных вод, вентиляционных выбросов при строительстве и эксплуатации объектов городской инфраструктуры и промышленности.
Экспериментальная апробация предлагаемой к разработке технологии проводилась в производственных условиях, выполнены экспериментальные исследования моделей технических средств.
В дальнейшем предусматривается исследовать физико-химические свойства и состав горных пород, поверхностных и глубинных слоев Земли, шахтных вод, откачиваемых из горных выработок, вентиляционных выбросов, представляющих собой химически активную пористую и жидкую среду, изменяющуюся во времени структурой и составом.
Запланировано произведение оценки потенциала геотермальных, гидротермальных и аэротермальных источников низкопотенциального тепла. Выполнены исследования по определению температурного потенциала во времени и физико-химический состав вентиляционных выбросов предприятий. Планируется разработка математической модели для описания нестационарного теплообмена между сбросными водами и теплоносителем, заключенным в теплообменные модули.
Разрабатываемые научные основы и технология утилизации низкопотенциального тепла базируется на полученных ранее результатах исследований, отличаются новизной и основаны на полученных патентах № 2155302 «Установка отопления и горячего водоснабжения», № 2178542 «Установка отопления и горячего водоснабжения», № 2171703 «Модуль тонкослойного теплообменника», № 2243460 «Способ утилизации низкопотенциального тепла хозбытовых сточных вод», на применении компрессионных теплонасосных установок, позволяющих использовать низкую температуру геотермальных, гидротермальных и аэротермальных источников для нагрева теплоносителя в системах теплоснабжения зданий и сооружений промышленных объектов, а также объектов социально-коммунальной инфраструктуры. Тепловые насосы как отопительные системы представляют собой устройство для трансформации низкотемпературной энергии в высокотемпературную энергию и обратно.
В процессе работы определяется экономическая эффективность использования различных источников низкопотенциального тепла для целей теплоснабжения при строительстве, разработана численная модель и программа расчета процессов теплообмена для проведения вычислений с целью определения оптимальных параметров установки по извлечению тепла (количество скважин, глубина, физико-химический состав теплоносителя, расход и другие характеристики). Разработана схема расположения теплообменных устройств и
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12/2015 ISSN 2410-700Х_
порядок их поочередного использования с учетом понижения температуры в зонах расположения теплообменных устройств и ее восстановления (увеличения) при переключении с одного теплообменного устройства на другое; расчетно-теоретического определения оптимального варианта использования теплообменных устройств.
Согласно предварительно проведенных технико-экономических расчетов внедрение технологии утилизации низкопотенциального тепла геотермальных, гидротермальных и аэротермальных источников низкопотенциального тепла позволит получать тепловую энергию себестоимостью в 2,44 раза меньше, чем для мазутной котельной, в 1,9 раз меньше, чем для угольной; экономить электрическую энергию, затрачиваемую на транспортировку теплоносителя до отдаленных объектов, либо затрачиваемую на электрокотлы системы отопления. Так на 1 кВт*ч затраченной электрической энергии на привод теплонасосной установки вырабатывается 3-6 кВт*ч эквивалентной тепловой энергии.
Потенциальными пользователями научно-технических результатов предлагаемой темы будут объекты теплоснабжения, горячего водоснабжения городского строительного комплекса и жилищно-коммунальной сферы городов регионов РФ.
Мероприятия работы имеют социальную, экономическую и экологическую эффективность, а также инвестиционную привлекательность. Социальный эффект от реализации результатов работы будет выражен в удешевлении размера оплаты для промышленных и коммунальных предприятий, снижении затрат на обслуживание и эксплуатацию зданий социально-коммунальной инфраструктуры.
Экономический эффект от реализации мероприятий проекта выразится в снижении стоимости тепловой энергии для теплоснабжения объектов в коммунальной сфере и промышленности, за счет выработки более дешевой тепловой энергии. Экологический эффект будет достигнут за счет снижения вредных выбросов в атмосферу, образующихся при сжигании органического топлива.
Предлагаемый проект является инновационным и связан с использованием низкопотенциального тепла геотермальных, гидротермальных и аэротермальных источников для горячего водоснабжения и теплоснабжения объектов промышленности и городской инфраструктуры, имеет небольшой срок окупаемости, но большую инвестиционную привлекательность.
Список использованной литературы:
1. Файзрахманов Р.А., Франк Т., Бакунов Р.Р., Мехоношин А.С., Федоров А.Б. Распознавание режимов работы распределенных потребителей электроэнергии // Электротехника. 2012. № 11. С. 32-36.
2. Закиров Д.Г., Слаутин Ю.А., Полевщиков И.С. Сооружение мини-ТЭЦ как способ решения проблемы экономичности энергоснабжения потребителей // Science Time. 2014. №9. С. 114-118.
© Закиров Д.Г., Слаутин Ю.А., Полевщиков И.С., 2015
УДК 620.9
Закиров Данир Галимзянович,
доктор технических наук, профессор Слаутин Юрий Александрович, старший преподаватель Полевщиков Иван Сергеевич,
аспирант, ассистент
ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь
E-mail: i.s.polevshchikov@gmail.com
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ
Аннотация
Статья посвящена актуальной проблеме разработки программ энергосбережения предприятий на основе энергетических обследований (на примере предприятий Пермского края).
