Расчет потребления топливно-энергетических ресурсов. Возможности и ограничения теплонасосных установок

Применение ТНУ в системах теплоснабжения - одно из важнейших пересечений техники низких температур с теплоэнергетикой, что приводит к энергосбережению невозобновляемых источников энергии и защите окружающей среды за счет сокращения выбросов СО2 и NOx в атмосферу. Применение ТНУ весьма перспективно в комбинированных системах теплоснабжения в сочетании с другими технологиями использования возобновляемых источников энергии (солнечной, ветровой, биоэнергии) и позволяет оптимизировать параметры сопрягаемых систем и достигать наиболее высоких экономических показателей.Теплонасосные системы представляютсяодним из наиболее эффективных альтернативных средств решения проблемы.Для определения возможных путей совершенствования теплового насоса (ТН)были проведены исследования его термодинамического цикла и процессов,происходящихвотдельныхэлементах, входящихвегосостав, наосновеэксергетическогометодаанализа. Врезультатепроведенныхисследований[8] былиопределенывнутренниеивнешниепотериэксергииdi иde вэлементахТНивескаждогоэлементавобщейсуммепотерьэксергииΣd, что, напервыйвзгляд, даетвозможностьопределитьцелесообразностьипоследовательностьихсовершенствованиявсоответствиисвеличинойвнутреннихивнешнихпотерьэксергии.На рисунке 1.8 приведено устройство тепловой установки Рисунок 1.8 – Схема применения тепловой установкиВ зимних условиях, в реалиях российского континентального климата,приходится рассчитывать на температуры минус 10°С, минус 40°С. В этихусловиях все базовые разработки касающихся тепловых насосовклассического образца становятся невостребованными. Необходимо искатьновые подходы.Для создания воздушных тепловых насосов (ВТН) можно использоватьснятые с летного ресурса авиационные двигатели, и на их базе создаватьнасосы замкнутой схемы. Они могут частично использовать для отопления,как энергию наружного морозного воздуха, так и иные теплыепромышленные потоки. Подобные машины одновременно производятбольшое количество холода. Последнее делает их перспективными не толькодля жилищно-топливного комплекса, но и для крупных промышленныхпредприятий, где требуется в ряде случаев охлаждение того или иногопродукта или охлаждение возвращаемого на теплоэлектроцентраликонденсатаТакимобразом, повышениеэффективностиработыконденсаторазависитнетолькоотприменяемогометодасниженияпотерьэксергиивнем, ноиотзначенияразностейтемпературΔТi, междутеплообменивающимисясредамиваппарате. Кромерассмотренныхметодов, существуютидругие, применениекоторыхпозволяетуменьшитьпотериэксергиив конденсатореТНлибопутемизменениятехнологическойсхемыТН, т.е. изменениемсвязеймеждуэлементамиТН (технологическийметод), либопутемзаменычастиэлементовТНнапринципиальноотличные.ЗаключениеЭнергетический поворот в долгосрочной перспективе воспринимается как путь к обеспечению энергетической безопасности страны за счет снижения зависимости от импорта энергоресурсов. Высокие показатели энергетической самообеспеченности сделают страну не только более устойчивой к флуктуациям цен на полезные ископаемые, но и позволят избежать политического давления со стороны стран, являющихся крупными экспортерами энергоресурсов.Особое внимание было уделено в данной работе альтернативным источникам энергии, получаемым при использовании солнца и ветра. Альтернативные способы энергии имеют отличительную особенность, которая заключается в их неисчерпаемости. Кроме того, в ближайшем будущем переработка данных видов электроэнергии позволит покрыть практически весь энергопотенциал мира. Однако, на сегодняшний момент, высокий срок окупаемости основных фондов, необходимых для реализации солнечных и ветровых установок, заметно превышает установленные нормы. Это и вносит ограничение на их распространениеСписок использованных источниковАкенова Б.Б., Таткеева Г.Г. Выбор оптимального решения для применения установок на основе возобновляемых источников энергии // В сборнике: . XLI Международная научно-практическая конференция. 2018. С. 62-65.Лебедева М.В., Антропов А.П., Яштулов Н.А. Углеродные материалы с наночастицами палладия для возобновляемых источников энергии на основе муравьиной кислоты // Естественные и технические науки. 2018. № 11 (125). С. 19-23. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энциклопедия энергосбережения.– Екатеринбург: ИД «Сократ», 2012. – 352 с., ил.Губа Н.С. Gредпосылки дальнейшего развития генерации на возобновляемых источниках энергии в Российской Федерации // Вестник современных исследований. 2018. № 12.5 (27). С. 81-83.Балахнин В.А., Исаев С.А., Ремизов А.Д., Кажекин И.Е. О возможности использования на судах возобновляемых источников энергии на основе ветроустановок и солнечных панелей // Вестник молодежной науки. 2018. № 5 (17). С. 13.Седых С.В,, Зарицкий Б.Е. Энергетическая политика ФРГ:монография –М: Магистр: ИНФРА-М,2012.-176 с.Белицкий А.А Курс на возобновляемые источники энергии // Вестник науки и образования. 2019. № 1-2 (55). С. 26-28.Шитов В.В. Повышение эффективности работы теплового насоса // Вестник ВГУИТ. №2. 2012. с. 37-40.