1. Удельные расходы топлива и способы их уменьшения.

2. Комбинированные системы тепло- и энергоснабжения.

Бесперебойное энергоснабжение потребителей на основе возобновляемых источников наиболее эффективно может быть осуществлено не только с использованием ак­кумуляторов энергии, но и на основе комбинированных схем. Рассмотрим одну из возможных схем комбиниро­ванного энергоснабжения. Источником электроэнергии в данной схеме служат ВЭУ и фотобатарея. Электрохимический аккумулятор служит буфером для выравнивания колебаний тока, полу­ченного с помощью ветрогенератора.

Аналогичная энергосистема была смонтирована и про­шла испытания на полигоне Национальной академии наук Украины. Она полностью обеспечивала энергией потребности одноквартирного дома площадью 50 м2 и объемом 188 м3 при расчетной результирующей температуре помещения 19 °С и нормативной температуре наружного воздуха для зимы - 21 °С. Тепловой насос с коэффициен­том преобразования больше 2 использовался в отопитель­ный период. Успешность проведенных испытаний позво­лила рекомендовать данную систему к промышленному использованию.

Вместе с тем проектированию различных, в том числе и комбинированных, систем энергоснабжения на основе во­зобновляемых энергетических источников должен пред­шествовать мониторинг потенциала и экономически обос­нованных предпосылок их внедрения в конкретных усло­виях.

Схема комбинированного энергоснабжения одноквартирного жилого дома.

Билет 21.

1. Материальные балансы печей.

2. Энергосбережение при распределении энергии.

Транспортировка преобразованной энергии в виде энергоносителей проводится в большинстве случаев по трубопроводам, что сопряжено, как указывалось выше, с ее потерями на преодоление гидравлического сопротивле­ния. Дополнительная составляющая потерь энергии в виде теплоты присутствует при транспортировке горячих энергоносителей - воды и пара, воздуха и др.

Передача теплоты от источника потребителям осуще­ствляется с помощью систем теплоснабжения, которые вклю­чают источник, тепловую сеть и потребителей.

Наиболее распространенными источниками тепло­снабжения являются энергетические установки: ТЭЦ, атомные станции теплоснабжения (ACT) и котельные.

Тепловая сеть включает систему трубопроводов (тепло­проводов), по которым теплоноситель (горячая вода или пар) переносит теплоту от источника к потребителям и возвраща­ется обратно к источнику. Потребителями теплоты являют­ся промышленные и коммунально-бытовые предприятия, жилые, общественные и административные здания. Отпус­каемая теплота расходуется на технологические нужды, отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию.

Реальные тепловые сети отличаются чрезвычайной разветвленностью и могут включать несколько источников теплоты - ТЭЦ или котельные. Отдельные магистрали та­ких сетей связаны перемычками и имеют закольцованные участки, что повышает надежность снабжения теплотой.

Транспортировка теплоты осуществляется с помощью теплопроводов. Современные теплопроводы изготавлива­ются в заводских условиях и конструктивно:

• стальную трубу для транспортировки энергоносителя;

• тепловую изоляцию из пенополиуретана с коэффици­ентом теплопроводности от 0,02 до 0,027 Вт/(мК);

• защитный кожух из пластмассы.

Кроме того, теплопроводы оснащены определителем течи, что позволяет точно устанавливать место поврежде­ния и быстро устранять неисправности. Благодаря плас­тиковому защитному кожуху и жесткому сцеплению изоляции такие теплопроводы герметичны и выдерживают механические нагрузки со стороны грунта. Данные теплопроводы являются перспективными и прокладыва­ются непосредственно в грунте, что сокращает затраты на их монтаж и эксплуатацию. Они надежны и удобны в об­служивании.

Для сведения тепловых потерь к минимуму при монта­же теплопроводов предусмотрена технология герметиза­ции швов на стыках и других элементов - задвижек, переходников.

В настоящее время наиболее распространены тепло­проводы с прокладкой в непроходных каналах или с над­земной прокладкой. Они оснащаются тепло­изоляцией из минеральной ваты. Коэффициент теплопро­водности сухой минеральной ваты в два раза выше, чем пенополиуретана.

Из теплопроводов формируется тепловая сеть, связы­вающая источники энергии с потребителями. Этот фактор учитывается таким параметром, как протяженность теп­лопроводов.

При транспортировке теплоты имеются потери в окру­жающую среду, величина которых зависит как от разности температур теплоносителя и окружающей среды, так и от качества тепловой изоляции теплопроводов. Основ­ной характеристикой теплоизоляционных материалов яв­ляется коэффициент теплопроводности. Коэффициент теплопроводности зависит от применяемого материала и его влажности; с ростом влажности материала коэффици­ент теплопроводности увеличивается.

Потери теплоты при транспортировке теплоносителей связаны с их охлаждением, а при использовании пара по­являются дополнительные потери, обусловленные кон­денсацией.

Удельные потери теплоты теплопроводом

При транспортировке теряется значительное количест­во теплоты. В отдельных случаях эти потери достигают 50 %. Это связано с неудовлетворительной тепловой изо­ляцией и утечкой теплоносителя. Особенно большие поте­ри могут происходить в технологических теплопроводах с большим уровнем температур и образованием конденсата. При конденсации пара дополнительно выделяется значи­тельное количество теплоты за счет фазового перехода, а в горизонтальных трубах также увеличиваются потери дав­ления на прокачку теплоносителя.

Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду можно рекомендовать следующее:

• применять теплопроводы с высокими теплоизоляци­онными свойствами;

• понижать уровень температур теплоносителя без ущерба для потребителя;

• при возможности заменять технологический пар го­рячей водой;

• своевременно с помощью конденсатоотводчиков уда­лять конденсат из паропроводов;

• ликвидировать утечки теплоносителя;

• использовать гибкие системы регулирования отпус­ка и распределения теплоты.

Билет 22.