Энергообеспечение сельских потребителей с использованием низкопотенциального тепла озер

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дипломник  М. С. Кимаковский

РЕФЕРАТ

В работе рассмотрена возможность использования низкопотенциальной энергии озер Челябинской области в система отопления на основе теплового насоса. Проведен сравнительный анализ опыта использования теплонасосных установок в России и за рубежом.

Выбран и обоснован источник низкопотенциальной энергии. Рассчитаны теплозапасы шести озер Челябинской области.

Произведен анализ опыта эксплуатации действующей теплонасосной установки на озере Акакуль. Выявлены основные недостатки установки при проектировании и монтаже установки. С учетом выявленных недочетов предложена альтернативная схема теплоснабжения. Рассчитано и подобрано основное оборудование и обозначены рекомендуемые меры устранения ошибок допущенных при монтаже.

 Заключение

 Одним из важнейших направлений энергосбережения на сегодняшний день является применение возобновляемых источников энергии. Это энергия солнца, ветра, подземных и поверхностных вод и т.д. Преобразовать эту энергию до уровня, необходимого для теплоснабжения позволяет тепловой насос.

В работе был проанализирован опыт использования тепловых насосов зарубежом и в России. Использование теплонасосных установок широко распространено во всем мире. В России применение источников низкопотенциальной энергии только начинает развиваться.  Это направление перспективно в связи с тем, что устраняет недостатки традиционной энергетики, такие как увеличение энергетической, экономической и экологической эффективности.

Были проанализированы характеристики основных источников низкопотенциального тепла и отмечены их достоинства и недостатки.

Для использования озер и водохранилищ как источников низкопотенциальной теплоты в тепловых насосах  необходимо оценить запасы энергии, аккумулированной в объеме водоема, их изменение в течение года, а также энергообмен в результате понижения энергии в месте отбора.

Для получения основных закономерностей формирования теплового баланса озер Челябинской области были рассмотрены озера Смолино и Тургояк, имеющие различные условия происхождения, находящиеся в различных природных зонах и в различных условиях антропогенного воздействия, для которых имеются стационарные наблюдения. На основании полученных данных был произведен анализ других озер Челябинской области, которые не имеют стационарные наблюдения.

Проанализирована действующая теплонасосная установка на озере Акакуль. Выявлены основные недостатки. Предложена альтернативная схема с учетом выявленных недочетов.

Произведен перерасчет основного оборудования: рассчитаны теплообменные аппараты на стороне испарения и конденсации, подобраны компрессоры. Кроме этого, рассчитан перекачивающий насос для циркуляции озерной воды к контуру испарения.

Предложена компенсация электрической энергии за счет установки гидротурбины на выходе отработанной воды из озера. По результатам расчетов компенсация в предложенной схеме составляет 20%.

В целом, расчет предложенной теплонасосной системы показал, что использование низкопотенциальной энергии в тепловых насосах является возможным и энергетически эффективным, но необходим грамотный подход к проектированию подобных отопительных систем.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сказать, что поставленные в исследовательской работе цели были достигнуты. Использование низкопотенциальной энергии озер Челябинской области в системах отопления на основе теплового насоса энергетически эффективно и целесообразно

 

г. Челябинск, ул. Шенкурская, 1-Б
Тел.: (351) 230-58-40;
Факс: (351) 727-17-16;
E-mail: labovar@yandex.ru

Vinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo Slider