Энергосбережение и нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Монография, 03 Мая 2013, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Проблема энеросбережения важнейшая из проблем поставленная современной наукой и практикой. Она является значительной для отрасли промышленного производства, основанных на теплотехнологии, также здесь не только заключены крупные резервы экономии топлива, теплоты, энергии, но и широки возможности их практической реализации.
Реализация этих резервов возможна только на базе научно-технического прогресса промышленного производства.
Содержание работы
1 Лекция №1.Метод предельного энеросбережения
2 Лекция №2. Аргументы и стимулы использования неисчерпаемых и возобновляемых энергетических ресурсов
3 Лекция №3. Ветер как энергоноситель, природа и основные свойства
4 Лекция №4. Ветроэнергетика состояние и тенденции развития
5 Лекция №5. Ветроэнергетические агрегаты и ветроэлектростанции
6 Лекция №6. Энергия Солнца. Солнечное электричество.
7 Лекция №7. Энергия Солнца, Энергия Солнца. Солнечное тепло.
8 Лекция №8. Гидроэнергетика
9 Лекция №9. Тепло Земли и биоэнергетические ресурсы
Список литературы
Файлы: 1 файл
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.doc
— 840.50 Кб (Скачать файл)Воздух окружающей среды и воздух удаляемый фабриками и заводами после технологического процесса, грунт и грунтовые воды являются источниками, подходящими для систем маленьких тепловых насосов. Другие источники источники тепла, такие как морская или речная вода, подходят для систем с мощными тепловыми насосами.
- Вертикальный коллектор чаще всегоиспользуется, когда нету достаточного земельного участка либо, когда свайства грунта таковы, что вертикальный коллектор использовать экономичнее, чем горизонтальный. Пара труб в низу имеющих U форму, помещаются в канал. Скважины заполняются специальным раствором, чтобы обеспечить хороший контакт с грунтом.
- Горизонтальный коллектор испол
ьзуется там, где свойства грунта обеспечивают экономичные земляные работы. Такой коллектор используется когда имеется земельный участо к достаточной площади, так как он занимает больше места чем другие коллекторы. Чаше всего борозды бывают 1,5 м глубины, с трубами проложеными в несколько уровней. Чаще всего нужно прокладывать несколько сотен метров труб, но там, где свойства грунта это позволяют, такие коллекторы очень эффективны.
- Открытые коллекторы – чаще всего вода с помощью насоса подается в геотермальный агрегат, а после – выпускается в дренаж
ную систему или в близлежащий пруд. Геотермальный агрегат тепловую энергию берет из воды также как и в случае закрытого коллектора. Иногда воду можно пускать «на возврат», но тогда нужна более высокая надежность.
- Водяной коллектор устанавливать всегда бывает очень выгодно. Если озеро или пруд имеют хотябы 2,5 м глубины, водяной коллектор уже может ис
пользовать тепловую энергию воды. Трубы скрученые в спираль помещаются в воду занимают около 2 м2. Для дома средней величины нужно примерно 275 м трубы. Для коллекторов этого типа характерны небольшая цена инсталяции и высокая эффективность.
Источник тепла |
Предельная температура °C |
Воздух окружающей среды |
10 - 15 |
Удаляемый воздух |
15 - 25 |
Грунтовые воды |
4 - 10 |
Вода из озера |
0 - 10 |
Вода из реки |
0 - 10 |
Морская вода |
3 - 8 |
Скалы |
0 - 5 |
Земля |
0 - 10 |
Удаляемая вода (очистные сооружения) |
>10 |
- Воздух окружающей среды свободно доступен и его использование не требует финансовых расходов. Это самый элементарный источник тепла. Однако коэффициент полезности тепловых насосов, источник тепла которых воздух в среднем на 10-30% ниже чем у тепловых насосов, которые используют водные источники тепла. Это потому что в первом случае мощность и продуктивность уменьшается вместе с падающей температурой воздуха, из-за относительно большой разницы температур в испарителе, также требуется энергия для гарантированной защиты от замерзания и для функционирования вентиляторов.
- В зонах мягкого и влажного климата иней на поверхности испарителя формируется притемпературе 0-6°С, это уменьшает мощьность и эффективность системы. Предотвратить замерзание системы можно пустив в обратном направлении цикл теплового насоса или другими, энергетически менее эфективными принципами. Если увеличить частоту противозамораживающей процедуры, потребность энергии увеличится и общий коеффициент полезности насоса уменьшится.
- Удаляемый (вентиляционный) воздух удобный источник тепла для тепловых насосов в жилых домах и комерческих строениях. Тепловой насос берёт тепло из удаляемого воздуха и с его помощью нагревает воду и отапливает дом. Нужно, что бы такая вентиляционная система работала весь отопительный сезон или весь год. Некоторые модели тепловых насосов сконструированы так, что могут использовать вместе удаляемый воздух и воздух окружающей среды. В больших строениях тепловые насосы используют систему удаляемого воздуха вместе с рекуперационной системой воздух-воздух.
- Достоинство грунтовой воды в том, что её температура стабильна: 4-10°С. При использовании этого источника тепла используются закрытые и открытые системы. В открытых системах вода поднимается (с помощью помпы), охлаждается (берётся тепло) и возвращается в другую скважену или в водоёмы на поверхности земли. Проектируя открытые системы необходимо обратить внимание и избежать такие проблемы как замораживание, коррозия и загрязнение. Закрытые системы могут бытькак с прямыми расширительными системами с подземными трубами теплообмена, где испаряется жидкость, так и с системой засола. Из-за разницы внутренних температур, системы с внутренним кольцом засола имеют меньшую мощность, но такие системы легки в эксплуатации.
- Земляные системы используется в отопительных системах жилых домов и комерческих учереждениях и имеют похожие достоинства как и грунтовые системы, т.е. имеют достаточно высокую годовую температуру. Тепло берётся из грунта используя коллектор труб, который может быть расположен горизонтально или вертикально (горизонтальные/вертикальные земляные коллекторы). Обе системы могут могут могут быть как системами прямого расширения, так и закрытыми система “засола”. Температура грунта изменяется из-за колличества влаги и изменений климатических условий. В регионах с низкой температурой большая часть энергии берётся как латентное тепло, когда грунт замерзает. Однако летом солнце нагревает грунт и возвращает его состояние в начальную стадию.
- Грунт (скалы) можно использовать в тех регионах, где нету или очень мало грунтовых вод. Глубина типичной скважины от 100 до 200 метров. Если надо получить большое колличество тепла, скважену можно бурить с уклоном, для достижения большего объёма грунта. Тепловые насосы такого типа подключены к системе “засола” с соединёными пластмассовыми трубами, которые которые добывают тепло из скважины.
- Вода из озера или реки является хорошим тепловым источником, единственный недостаток его - низкая температура зимой (около 0°С), поэтому надо обратить внимание на проблему замерзания испарителя.
- Морская вода в некоторых условиях является отличным источником тепла и чаще всего используется с тепловыми насосами средней и большой мощности. Достоинство такого источника тепла в том, что на глубине 20-50 метров температура воды постоянная (5-8°С) и формирование льда не достовляет никаких проблем (температура замерзания –1-2°С). Обе системы могут использоваться как с прямой системой расширения , так и с системой засола. Важно использовать устойчивые против коррозии теплообменники и насосы, также не допустить органического загрязнения окружающей среды.
- Удаляемый воздух круглый год имеет достаточно высокую и стабильную температуру. Единственное неудобство- это большое расстояние до потребителя и меняющееся колличество тепла. Возможен вариант - сливаемая вода, технологическая вода от производства, охладительная вода из энерго генератора.
ПЕРСПЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||