payday loans online
Сколько стоит теплота или как вас нагреть? Печать
11.07.2011 13:21

Системы обеспечения внутреннего микроклимата и горячего водоснабжения современных зданий и сооружений явля­ются потребителями большого количества тепловой энергии.

Тепловая энергия получается при ра­боте основных элементов систем теплоснабжения - генераторов теплоты.

Генераторы теплоты преобразуют раз­личные виды топлива в тепловую энергию в результате химической реакции горения. Для получения тепловой энергии исполь­зуется и прямое преобразование элек­трической энергии в тепловую. Для этой цели применяются системы как с проме­жуточным теплоносителем, так и системы прямого электрического обогрева (ПЭО). Независимо от конструкции и вида гене­раторов теплоты, системы обеспечения микроклимата должны в первую очередь обеспечивать требуемые санитарно-метеорологические параметры внутренней среды: внутреннюю температуру воздуха и температуру на поверхностях наружных и внутренних ограждений, влажность и подвижность воздуха.

Это требование является первым и основным, предъявляемым к системам обеспечения внутреннего микроклимата. Вторым требованием является экономиче­ское. Системы обеспечения микроклимата должны обеспечивать первое требование при оптимальной стоимости самой си­стемы и минимальных эксплуатационных затратах. Основную часть эксплуатацион­ных затрат составляет стоимость топлива, расходуемого в течение отопительного периода. При выборе систем обеспечения параметров внутреннего микроклимата, особенно при выборе систем отопления, приходится рассматривать влияние мно­гих факторов: наличие централизованного источника тепловой энергии, доступность конкретного вида топлива, экологические аспекты, проектно-архитектурные реше­ния, объем строящегося здания и финан­совые возможности. Но в любом случае нельзя менять местами рейтинговый по­рядок требований.

Для предварительной оценки эксплуа­тационных затрат предлагаем результаты расчета стоимости тепловой энергии в размере 1 Гкал, полученной от сжигания различных видов топлива, и применения электрической энергии для отопления в условиях города Хабаровска (продолжи­тельность отопительного сезона 205 суток, наружная расчетная температура в зимний период минус З1°С, средняя температура за ото­пительный период минус 10°С, внутренняя температура плюс 20°С). Стоимость тепловой и электрической энергии (с НДС) на четвер­тый квартал 2002г. определена решением региональной энергетической комиссии Хабаровского края от 01.12.2002 г.

В таблице приведена относительная стоимость в процентах по отношению к стоимости одной Гкал для жилищных организаций всех форм собственности 912 руб/Гкал.

Сравнительный анализ показывает, что выгодно использовать твердое топливо-уголь. Однако недостатки твер­дотопливных котлов обусловлены необ­ходимостью в течение суток постоянно следить за топочной камерой и вручную загружать топливо, производить «шуровку» горящего слоя, уборку золы. Необходимо иметь запас топлива в значительных объ­емах, иметь площадки для хранения, осу­ществлять доставку, разгрузку и загрузку в котел. Комбинированные котлы на два и более видов топлива стоят дороже и име­ют уменьшенный объем топочной камеры, неприспособленной к сжиганию низкока­лорийных углей. Переход с одного топлива на другое происходит в ручном режиме, то есть необходимо присутствие человека. В пределах действия центральных тепло­вых сетей однозначно выгодно получать тепловую энергию от ТЭЦ. Экономически невыгодно использовать электроэнергию для отопления. Стоимость тепловой энер­гии, полученной в электрокотлах любой конструкции, превышает стоимость те­плоты от ТЭЦ в 4 раза.

Расход топлива на выработку электро­энергии на тепловых электростанциях оценивается показателем эффективности h = 0,38. Потери в электросетях можно принять в пределах 8%, тогда hлэп = 0,92, а фактические потери в тепловых сетях 20% (hтс = 0,8). Эффективность расхода топлива в котельных установках определяют h= 0,85. Коэффициент преобразования электриче­ской энергии в тепловую для прямого на­грева в электрическом котле максимально может быть равен h = 1. При таких условиях Эт = 0,51, что свидетельствует об энергети­ческой неэффективности использования электрической энергии для отопления зда­ний и сооружений. Для Эт= 1, коэффициент преобразования h  должен быть больше 2. К сожалению, все электрокотлы имеют h  1 - это тепловые насосы с h  до 10.

Несколько слов об установке «ЮСМАР». Установка «ЮСМАР» предлагается как генератор теплоты, причем как генера­тор с h  = 1,859. Принцип работы (по трактов­ке авторов) основан на извлечении энергии из вращающейся воды, энергии вихря. При этом физико-химические процессы, вплоть до образования озона (по трактовке авто­ров), преподносятся как необъяснимые.

Установка состоит из насоса, приводи­мого в действие асинхронным двигателем, теплогенератора, бака, гидроаккумулятора или теплообменника, и системы потребле­ния теплоты (отопления). Теплогенера­тор—это труба, к которой тангенциально подводится вода. Поток воды закручивает­ся внутри, образуя вихрь с «замечательны­ми свойствами», т. е. с температурой воды на выходе из одного торца трубы 80—90°С. С противоположной стороны выходит по­ток с более низкой температурой. При этом бездоказательно дается утверждение, что на 1 кВт подводимой к насосу энергии «теплогенератор» выдает 1,859 кВт.

Эффект энергетического разделения рабочих сред в вихревых трубах известен в технике по имени авторов Ранка-Хилша. Наиболее исследован процесс энергети­ческого разделения газов. Он использует­ся для охлаждения воздуха до температур от минус 5 °С до минус 30°С и ниже. Вихревые хо­лодильники очень компактны. Они нашли применение в машиностроении, медицине, авиации и т. д.

В вихревой трубе образуется не один вихрь, а два. Первый, так называемый «внешний», движется вдоль огибающей стенки трубы, а второй, «внутренний», осевой имеет противоположное направ­ление. Вихри вращаются водном направ­лении, но их скорости вращения разные. «Внутренний» вихрь выходит из трубы через так называемую диафрагму — он холодный. Охлаждение части воздуха осуществляется за счет адиабатного (без теплообмена с окружающей средой) внезапного расширения газа. «Внешний» вихрь выходит с противоположного торца трубы нагретым. Нагрев осущест­вляется за счет трения на границе двух воздушных потоков, имеющих различную скорость вращения.

Калориметрические испытания вихревого холодильника подтверждают основные законы физики: закон сохране­ния массы и закон сохранения энергии. При этом КПД вихревого холодильника составляет 22—25%.

При применении несжимаемой жид­кости в качестве рабочего тела в вихре­вой трубе гидродинамика течений та же: «внешний» вихрь и «внутренний» вихрь. В отличие от газового, внутренний водяной вихрь вращается по законам абсолютно «твердого» тела, как стержень, без особого изменения внутренней энергии. При чем скорость его вращения на несколько порядков больше скорости вращения «внешнего» вихря. На границе контакта слоев происходит переход кинетической энергии внутреннего вихря в потенциаль­ную: механическая энергия вращающегося «водяного стержня» переходит в тепловую. Жидкость во «внешнем» вихре нагревается. При этом происходят естественные потери энергии. Этот процесс добывания теплоты известен очень давно.

Принцип преобразования механиче­ской энергии в тепловую используется и в конструкциях называемых ПАНы —печи аэродинамического нагрева. Коэффициент эффективности использования энергии в установках ПАН п. = 0,8. На конструкции ПАН выдано множество патентов и авто­рских свидетельств.

Испытания вихревого преобразова­теля на воде не подтверждены ни одним отчетом по НИР и ОКР. Авторы ссылаются на ряд патентов, но надо различать па­тенты, в которых отражаются приорите­ты на открытия, способы и конструкция. Согласитесь, что устройство, в котором на 1 кВт подводимой энергии реализуется 1,859 кВт, может претендовать на Нобелев­скую премию.

Испытания, проведенные автори­тетными инженерами-теплотехниками Хабаровского Технического университета, подтвердили, что КПД установки «ЮСМАР» соответствует 80%, что ниже КПД асин­хронного двигателя (hэл.д=85¸90%). Так, что в установках «ЮСМАР» имеет место не генератор теплоты, а преобразователь энергии h<1, конструкция которого совершенствовалась с 1843 года (опыты Джоуля).

Энергетическая эффективность пре­образования электроэнергии в тепло­вую (Эт) в установке «ЮСМАР» при hвп = 0,8 равна 0,35.

Энергетическая эффективность электрокотлов в 1,5 раза выше установки «ЮСМАР».

Однако электрическая энергия для целей отопления используется до­вольно широко.

Системы электрического отопления универсальны, удобны в применении, экологически чисты, имеют простой монтаж, удобны как резервный вид ото­пления. Современный рынок предлагает разнообразный ассортимент электриче­ских котлов, кабельных систем обогрева, воздушных электрокалориферов, систем прямого электрического обогрева ин­фракрасные излучатели.

Но надо помнить, что электроэнергия является самым дорогим видом энергии. Руководителям предприятий и ответст­венным лицам рекомендуем более ответ­ственно подходить к выбору источников тепловой энергии.

 

 

Администрация города Моршанска: Тамбовская область, город Моршанск, ул. Октябрьская площадь, 37, приёмная администрации города: тел: 2-15-09, 2-16-05, адрес электронной почты: post@g33.tambov.gov.ru

Печатный орган: ОАО «Издательский дом «Мичуринск» «Филиал редакции газеты «Согласие», тел. 4-27-59, главный редактор - Ляпин Алексей Вадимович, Адрес редакции:  393950, г. Моршанск, ул.  Интернациональная, 60, E-mail:  soglasie@pub.tmb.ru soglasie_morsh@mail.ru