Дипломная работа: Продвижение прогрессивных систем энергосбережения в Украине в сегменте (ТН) тепловых насосов

·  применение тепловых насосов "воздух-воздух", "воздух-вода", "вода-вода", "грунт-вода" в жилищно-коммунальном секторе для горячего водоснабжения и отопления зданий по моновалентной, бивалентной и моноэнергетической схемам тепловой мощностью 5-30 кВт; наиболее привлекательным для внедрения реверсивных ТН "воздух-воздух" является регионы юга Украины и Крымский полуостров, а также объекты, где имеются достаточные объёмы сбросного вентиляционного воздуха;

·  привлекательно так же комбинированное отопление в холодный период и кондиционирование в жаркое время помещений на базе ТНУ;

·  применение ТНУ в системах создания оптимального микроклимата в крупных общественных зданиях, спортивных и киноконцертных комплексах, крытых бассейнах, где наряду с проблемами термостатирования и утилизации теплоты сбросных воздушных и водяных потоков создаются условия, исключающие условия конденсации влаги на металлических и железобетонных строительных конструкциях, провоцирующие их коррозию и разрушение;

·  автоматизированные комплексные системы на базе ТНУ и теплообменников-рекуператоров для поддержания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях, свинарниках, птичниках, инкубаторах и других объектах агропромышленного комплекса;

·  применение тепловых насосов в различных технологических процессах промышленности и сельского хозяйства (сушка продуктов, материалов, сырья, дистилляция, осушение помещений и др.);

·  с помощью крупномасштабных ТНУ (тепловой мощностью до 20-30 Гкал/ч)можно рас-смотреть вопросы их применения в энергетике (утилизация сбросной теплоты циркуляционной воды после конденсатора турбины и возможные варианты передачи её в теплосеть).

Теплонасосная технология преобразования низкопотенциальной природной энергии или теплоты вторичных низкотемпературных энергоресурсов в высокопотенциальную тепловую энергию, пригодную для практического использования, представляет собой не очередную модернизацию традиционных энергоисточников, а внедрение нового, прогрессивного, высокоэффективного и экологически чистого способа получения теплоты. При этом теплонасосные установки (ТНУ) многофункциональны (одновременно производят теплоту и холод), мобильны, относительно просты в изготовлении и в эксплуатации и легко поддаются автоматизации.

Даже сегодня без государственной поддержки в Украине проявляется повышенный интерес к применению теплонасосных технологий получения тепла как эффективному инструменту энергосбережения, а внедрённые единичные образцы ТН техники подтверждают перечисленные выше достоинства.

Выполненный краткий анализ проблем и возможностей использования теплонасосной технологии преобразования низкопотенциальной теплоты позволяет сделать следующие выводы:

1.  Ha сегодняшний день для решения проблем энергосбережения ТН являются наиболее перспективными среди источников "нетрадиционной энергетики" благодаря возможности "черпать" возобновляемую энергию из окружающей среды. В мировой практике для преобразования низкопотенциальной теплоты наибольшее распространение получили парокомпрессионные ТН с электрическим приводом.

2.  Украина существенно отстает от стран мирового сообщества как по производству, так и по внедрению ТН в различные области экономики. В Украине нет промышленного произ-водства ТН, внедренные установки производятся, как правило, в единичных экземплярах, но даже при своих неоптимальных параметрах подтверждают достоинства и уникальность приме-нения ТН как эффективных энергосберегающих источников теплоты в различных отраслях экономики.

3.  Конкурентоспособность ТН зависит от большого числа факторов термодинамического, конструктивного, экономического характера, от их функционального назначения и экологического воздействия на окружающую среду и пр. Упрощенный подход к подбору мощностей и комплектующих, выбору схемных решений, к монтажу и сервисному обслуживанию относительно дорогих ТН может привести к дискредитации идеи внедрения теплонасосных технологий в глазах отечественного потребителя.

Рынок отопительной техники в Украине характеризуется массовым использованием [2]:

-  газових котлов;

-  электрических котлов.

-  дизельных котлов;

-  котлов на твердом топливе.

Экзотикой рынка отопительной техники Украины являються:

-  ветроустановки;

-  солнечные батареи;

-  тепловые насосы

Перспективы развития рынка отопительной техники можно спрогнозировать в следующих направлениях:

1. Отопление электроэнергией (электрокотлы, электрические теплые полы, ионные котлы и пр.).

Преимущества:

- отсутствуют выбросы в воздух и отходы. Украина вырабатывает больше электроэнер-гии, чем потребляет, излишек экспортирует. Продажная цена электроэнергии около 0,2 грн/кВтч для населения, 0,38 грн/кВтч для промышленности - приближена к восточноевропей-ской (0,35-0,6 грн/кВтч). Относительно стабильная стоимость электроэнергии в будущем - сейчас 50% электроэнергии Украины производится на атомных электростанциях при себе-стоимости около 0,10 грн/кВтч. (Учитывая неоднозначное отношение к атомной энергетике, приведем факты: после Чернобыля в Европе закрыты только один реактор в Чехии и два в Украине, производство электроэнергии на АЭС в Германии сейчас составляет 35%, а во Фран-ции 76% общего производства электроэнергии в этих странах. В мире количество ядерных ре-акторов постоянно увеличивается. В Украине в 2004-2005 годах введены в действие два новых реатора - на Хмельницкой и Ровенской АЭС). Стабильная сырьевая база - сейчас Украина является восьмой страной в мире по добыче урана, при необходимости имеет возможности быстро стать четвертой;

- относительно дешевое оборудование.

Недостатки:

- в Украине есть соответствующий опыт электроотопления. Это 15 тысяч квартир и 10 тысяч учреждений социальной сферы (школы, клубы, больницы, детские садики и другие). Об-щая мощность существующего электроотопления не превышает 200 тысяч кВтч. Такая неболь-шая доля электроотопления в общей системе теплоснабжения страны объясняется, в первую очередь, ограниченной пропускной способностью распределительных электросетей. Электросети, построенные во времена полного запрета электроотопления жилья в девяностые годы прошлого столетия, не рассчитаны на отопление электрообогревателями. Поэтому для ис-пользования традиционных схем электрического отопления необходимо выполнить комплекс работ по модернизации электросетей, направленных на увеличение их пропускной способнос-ти. Иначе возможно увеличение случаев перегрузки электросети и аварийного отключения электроэнергии.

- Высокая стоимость тепла, которая увеличится в будущем при повышении стоимости электроэнергии до восточноевропейского уровня.

2. Отопление электрическими тепловыми насосами

Преимущества:

- самое дешевое тепло для отопления, подогрева воды, подогрева бассейна, систем сне-готаяния, антиобледенения и т.д.;

- возможно как отопление и горячее бытовое водоснабжение, так и охлаждение (конди-ционирование) зданий одним устройством автоматически;

- геотермальные тепловые насосы - значительно эффективнее кондиционерной техники, один киловатт электроэнергии может обеспечивать до 30 киловатт холода для кондициониро-вания, эффективно работают при любых погодных условиях и минусовых температурах, не создают шума во дворе;

- современные воздушные тепловые насосы эффективно работают при температуре воздуха до минус 20 градусов Цельсия. Срок службы теплонасосов составляет 25 лет, что в 2-3 раза больше срока службы кондиционеров и чиллеров (8-12 лет);

- стабильная сырьевая база (электроэнергия) и ее стоимость. Относительно малое пот-ребление электроэнергии, не нагружает существенно электросеть. Простое обслуживание, высокая надежность и долговечность оборудования западного производства. Отсутствуют выбросы и загрязнения. Относится к возобновляемой энергетике, не вредит окружающей среде.

Недостатки:

- относительно большие начальные капиталовложения: от 1950 до 8500 гривен за кВт установленной тепловой мощности;

- геотермальный тепловой насос возможно установить только при определенных окру-жающих условиях - требуют контакта с окружающей землей или водоёмом.

 - обычная гарантия составляет пять лет на тепловые насосы и два года на работы по его установке. На циркуляционные насосы действует установленная их производителем двухлет-няя гарантия. Срок службы самой существенной части теплового насоса - компрессора - 100 000 рабочих часов, то есть 25 лет.

- в Украине бывают холодные зимы с температурами до минус 30 градусов. Сможет ли геотермальный тепловой насос отопить дом в нашем климате - геотермальные теплонасосы NIBE шведского производства созданы и прекрасно работают в таких условиях. Не вдаваясь в технические подробности заметим, что геотермальные тепловые насосы массово устанавлива-ют в более холодных странах, чем Украина. Например, Норвегия и горная часть Швейцарии.

Швеция: 350 000 домов в Швеции обогреваются тепловыми насосами. Население Шве-ции составляет в настоящее время 9 млн. чел. Количество индивидуальных домов (на семью) - около 1,6 млн., включая летние домики. Среди этой группы населения 550 000 используют в качестве источника энергии для обогрева электричество, 224 000 - электричество в сочетании с дровами, 104 000 - централизованное теплоснабжение (для новых домов). Около 350 000 домов обогревается тепловыми насосами различных типов.

Исторический обзор рынка. Уровень продаж на шведском рынке тепловых насосов ис-пытывал значительные колебания в период 1986-1999 гг. Одна из причин роста объема продаж между 1986 и 1999 гг. - рост цен на нефть, поэтому стало выгодно переходить от жидкого топ-лива к тепловым насосам. Спад между 1991 и 1994 гг. был вызван застоем в строительстве нового жилья, падением цен на нефть, отменой дотаций и исчезновением непрофессиональных монтажников, появившихся в период высокого спроса в 1990-1991 гг. В результате всего этого объем продаж резко упал в 1992-1995 гг. Положительная тенденция после 1995 г. обусловлена тремя важными факторами:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24