Журнал Енергозбереження 2001 рік, №4

17.08.2015

Журнал «Енергозбереження» 2001 рік, №4
Новий напрям у нетрадиційній енергетиці

Р. Б. Осадчий,

директор, головний конструктор,

конструкторське бюро альтернативної енергетики «ВоДОмет»,

Виходячи із специфічної децентралізації малих об’єктів житлово-комунального господарства, КБАЭ «ВоДОмет» для розосереджених будівель з невеликими обсягами енергоспоживання з 1994 року розробляє установки і системи проекту «Альтернативна енергетика» («АЕ»).

Кращим варіантом для енергозбереження є використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) в системах проекту «АЕ» наступним чином:

  • влітку — різниці температур (потенціалів) між двома штучно створеними акумуляторами теплоти і холоду, які представлені у вигляді сонячного соляного ставка, розташованого з південної сторони будівлі, що окремо стоїть, і звичайного теплоізольованого котловану з льодом, розташованої з північного боку цієї ж будівлі;
  • взимку — теплової енергії остигаючого сонячного соляного ставка і талої води котловану.

Влітку акумульована сонячним соляним ставком сонячна енергія може використовуватися:

  • для перетворення з надвисоким ККД в водомете спочатку в енергію потоку рідини, потім в гідромоторі енергія потоку рідини перетворюється в механічну енергію, а далі механічна енергія допомогою електрогенератора перетворюється на високоліквідну електричну енергію;
  • хладомете компресорної холодильної установки перетвориться в потік теплоносія, що забезпечує вироблення влітку високоліквідного среднетемпературного холоду.

При цьому в обох випадках теплова енергія подається до водомету (хладомету) гравітаційної тепловою трубою (системою труб), а невикористана у термодинамічному циклі перетворювачів теплота сонячного соляного ставка відводиться інший тепловою трубою (системою труб) в котлован з льодом, забезпечуючи його танення, акумулювання сонячної енергії.

Журнал Енергозбереження 2001 рік, №4

Ефективність акумулювання сонячної енергії ставком ґрунтується на тому, що в ньому відсутній спливання нагрітого придонного розсолу за рахунок придушення гравітаційної конвекції в ставку. А надвисокий ККД водомети забезпечується як за рахунок зниження температури нижньої межі термодинамічного циклу до +10°С при використанні для охолодження радіатора водомети енергії (холоду) льоду котловану, так і за рахунок використання нового робочого тіла — декафторбутана, завдяки якому в діапазоні робочих температур 10-70°З ККД водомети становить 31,4%.

На зиму сонячний соляної ставок ізолюється від навколишнього середовища і разом з талою водою котловану використовується в якості джерела низькопотенційної теплової енергії, що перетворюється теплоприводным тепловим насосом в теплову енергію більш високого потенціалу, придатну для опалення будівель і приміщень. В процесі вилучення теплоти з котловану вода перетворюється в лід, котлован «готується» до річної роботі, значно знижується і температура розсолу сонячного соляного ставка.

Крім генерованих від ВДЕ влітку електричної енергії та штучного холоду, а взимку — теплової енергії, об’єкти ЖКГ потребують і узкофункциональных видах енергії, які не потребують для генерації кардинальної зміни існуючих систем енергозабезпечення, вироблення яких була б пов’язана як з мінімальним використанням привізного палива, так і зі значним зменшенням використання самого дорогого виду енергії — електрики. Завжди затребуваними є також технології і установки енергозбереження, підвищують енергетичний суверенітет користувачів. Ці питання можливо вирішувати за допомогою установок проекту «АЕ». Так, наприклад, для циркуляції теплоносія (гарячої води) водогрійного котла з системою локального теплопостачання можна використовувати теплоприводной водяний насос, а для рекуперації теплоти санітарно-побутових стоків, що покидають будівлю, актуально використання теплоприводного теплового насоса. Для локалізації і гасіння пожеж можна використовувати оригінальну установку, а для вироблення електроенергії взимку — електростанцію, згадану раніше. Гарантованого влітку водопостачання можна домогтися, використовуючи сонячну систему водопостачання.

Пропоновані альтернативні джерела енергопостачання можуть гарантувати безперебійне енергозабезпечення в малих і середніх обсягах, що повністю узгоджується зі сформованою практикою.

КБАЭ «ВоДОмет», виходячи з результатів семи років робіт, вважає, що гарантований мінімум зручною для споживача енергії — потоку води, механічної і електричної енергії, тепла і штучного холоду — треба виробляти, використовуючи ВДЕ без якої б то ні було деградації на місці споживання, тим більше що в якості перетворювачів теплової енергії в установках і системах використовуються водомети, хладометы з надвисоким ККД.

Справжня енергетична безпека ЖКГ можлива лише за рахунок ефективного енергозбереження на всіх ділянках виробництва і послуг, при застосуванні нетрудоемких у виготовленні і ефективних перетворювачів. При цьому визначальним фактором є ККД і бездеградационная технологія використання енергії.

Якщо ж в якості перетворювачів низькосортних палив (сланці, буре вугілля, торф) використовувати багатоступінчастий перетворювач теплової енергії, то, як показують розрахунки, ефективний ККД для інтервалу робочих температур 10-290°С може перевищити 60%, при теоретичному — 80%.

Зміна підходу до філософії (пріоритету) енергозбереження приводить нас до рішень по перетворенню теплової енергії, які забезпечують так необхідну ЖКГ надвисоку ефективність виробництва диференційованих видів енергії навіть при роботі від ВДЕ та на низькосортному органічному паливі.

Тел. (3812) 42-0593, 42-0635

Короткий опис статті: нетрадиційна енергетика

Джерело: Журнал «Енергозбереження» 2001 рік, №4

Також ви можете прочитати