Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Аннотация

Приведено сравнение расчетов топлива на приготовление горячей сетевой воды с помощью различных технологических установок, преобразующих теплоту высокого потенциала от продуктов сгорания топлива либо в процессе необратимого теплообмена с теплоносителем, либо с помощью тепловых двигателей, позволяющих снизить потери работоспособности и тем самым сэкономить топливо. Рассмотрены пять типов установок – от самой простой до самой сложной в двух вариантах, когда теплообменники и машины идеальны и когда оборудование имеет известную степень совершенства:

1) водогрейная котельная на органическом топливе;

2) электрокотельная, получающая энергию по линии электропередачи от конденса- ционной электростанции;

3) сетевой подогреватель ТЭЦ, получающий пар от теплофикационной турбины;

4) сетевой подогреватель КЭС, питаемый паром от редукционно-охладительной установки;

5) тепловой насос, получающий энергию по линии электропередачи от ТЭЦ.

Исследованы три идеальных обратимых способа трансформации теплоты высокого потенциала в теплоту низкого потенциала с помощью понижающего, повышающего и предложенного авторами комбинированного термотрансформаторов и показана их полная термодинамическая равноценность. Для реализации идеального цикла комбинированного термотрансформатора предложена универсальная установка для выработки электроэнергии, холода и теплоты двух потенциалов для горячего водоснабжения и отопления на базе газовых компрессоров и газовых турбин. Данные результаты представляются весьма актуальными для энергетиков стран с неуклонным ростом потребления органическо- го топлива и его стоимости, реализующих программы энергосбережения.

Анализ показал, что количество полученной теплоты низкого потенциала на единицу затраченной теплоты высокого потенциала составило для идеальных установок: электрокотельной – 0,7; водяной котельной – 1,0; для теплового насоса, теплофикационной турбины и комбинированного термотрансформатора – 4,9. Увеличение количества теплоты низкого потенциала по сравнению с затраченной теплотой высокого по тенциала не является нарушением законов термодинамики, а наоборот, прямым их следствием, поскольку при этом преобразовании сохраняется постоянной работоспособность теплоты. Для реальных вариантов этих установок коэффициенты преобразования составили соответственно: 0,415; 0,9; 1,53; 2,8; 1,47. Таким образом, еще раз получено, что ТЭЦ является самым эффективным источником теплоты для отопления и  превосходит  электрокотельную  в  семь  раз,  а  установки  с  тепловыми  насосами  – в два раза. Универсальная энергоустановка сопоставима по эффективности с тепловым насосом, но превосходит его благодаря своей многофункциональности.

Об авторах

А. Э. Пиир
Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова
Россия

Доктор технических наук, профессор



В. Б. Кунтыш
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь

Доктор технических наук, профессор

 



А. Ю. Верещагин
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь

Аспирант



Список литературы

1. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. – М. : Энергоиздат, 1982. – 360 с.

2. Соколов, Е. Я. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охла- ждения / Е. Я. Соколов, В. М. Бродянский. – М. : Энергоиздат, 1981. – 320 с.

3. Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р. Петела. – М. : Энергия, 1968. – 279 с.

4. Бузников, Е. Ф. Производственные и отопительные котельные / Е. Ф. Бузников, К. Ф. Роддатис, Э. Я. Берзиньш. – 2-е изд. перераб. – М. : Энергоиздат, 1984. – 248 с.

5. Соколов, Е. Я. Эффективные и целесообразные области использования теплофи- кации, централизованного теплоснабжения и электрического метода отопления / Е. Я. Соколов // Энергетика… (Изв. высш. учебн. заведений). – 1964. – № 5. – С. 127–134.

6. Назмеев, Ю. Г. Теплообменные аппараты ТЭС : учеб. пособие для вузов / Ю. Г. Назмеев, В. М. Лавыгин. – 3-е изд. стереот. – М. : Изд-во МЭИ, 2005. – 260 с.

7. Тепловые электрические станции : учеб. для вузов / В. Д. Буров [и др.]; под ред. В. М. Лавыгина. – М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 454 с.

8. Рей, Д. Тепловые насосы / Д. Рей, Д. Макмаикл ; пер. с англ. – М. : Энергоиздат, 1982. – 224 с.

9. Гохштейн, Д. П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок / Д. П. Гохштейн. – М. : Энергия. 1969. – 368 с.

10. Вукалович, М. П. Техническая термодинамика / М. П. Вукалович, И. И. Новиков. – М.: Энергия, 1968. – 480 с.

11. Пиир, А. Э. Эффективность выработки тепла и электроэнергии на ТЭЦ / А. Э. Пиир, В. Б. Кунтыш // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 1976. – № 12. – С. 127–131.


Рецензия

Для цитирования:


Пиир А.Э., Кунтыш В.Б., Верещагин А.Ю. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2015;(1):72-81.

For citation:


Piir A.E., Kuntysh V.B., Vereshchagin A.Yu. ENERGY EFFICIENCY OF DIFFERENT WAYS OF CENTRAL HEATING. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2015;(1):72-81. (In Russ.)

Просмотров: 1681


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)