|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Тепловые насосы: отчет о международном прогрессе. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Энергосбережение у потребителей тепловой энергии в бюджетной и жилищной сферах коммунального хозяйства Запорожской области Подготовил: Председатель правления энергосервисной компании «Экологические Системы» _______________Степаненко В.А. тел.(380-612) 34-35-67, факс (380-612) 33-15-75 E-mail: декабрь, 2000 г.Запорожье 1.Резюме Целью настоящего проекта является разработка правовых, тарифных, организационных, финансово-инвестиционных и технических предложений по развитию теплосбережения в г.Запорожье для дальнейшего тиражирования результатов в Украине. Конечной целью реализации проекта является снижение платежей за газ и стабилизация тарифов для потребителей тепловой энергии. Снижение расхода газа за счет его рационального использования путем оптимального управления подачей тепла и горячей воды для потребителей на сезонном и суточном интервалах является технической сущностью проекта. Предлагается также реализовать комплекс малозатратных и быстроокупаемых мероприятий по снижению потерь тепловой энергии у потребителей в бюджетной сфере и жилом секторе. Экономической новизной проекта является создание механизмов реинвестирования средств, полученных от экономии энергоносителей в дальнейшее развитие проекта (принцип «самоинвестирования»). Принципиально новым для теплового хозяйства города Запорожья является привлечение внешних инвестиций для реализации проекта на комбинированной основе, с участием собственных средств и средств ЕБРР. Новизной проекта является также совершенствование тарифной и бюджетной политики ГИК г. Запорожья. Срок подготовки проекта – 6 месяцев, срок реализации проекта – 4 года. Предполагается разделение фактически полученной экономии между производителем тепла, инвесторами и потребителями тепла. В результате внедрения проекта предполагается снижение потребления газа на 20% при сохранении теплового комфорта потребителей на существующем уровне и адекватное снижение нагрузки на местный бюджет Планируется стабилизация прибыли для производителей тепла и тарифов для потребителей на период действия проекта на существующем уровне. 2.Концепция проекта Несмотря на дефицит газа и дефицит платежей от потребителей тепловой энергии, в общей системе теплоснабжения г. Запорожья имеются значительные резервы по рациональному использованию тепловой энергии. Структура потерь тепловой энергии включает: потери при производстве - 2 - 2.2%; потери при транспортировке - 5 - 13%; потери при потреблении - 30-50%. Эти цифры являются усредненными и характеризуют потенциал энергосбережения в тепловых хозяйствах г. Запорожья. ПРИМЕЧАНИЕ: приведены оценки устранимых потерь, где за 100% взят уровень, характеризующийся, как среднестатистический по европейским меркам. Наиболее весомы потери при потреблении, которые можно представить упрощенной структурой: статические потери – потери у конечного потребителя (дом, квартира), обусловленные плохой тепловой изоляцией стен, окон, крыш и т.д. Кроме того, в последние 6 лет резко увеличилась компонента статических потерь, обусловленная ухудшением эксплуатации подъездов, крыш и лифтовых шахт. Разбитые окна, двери, сквозняки в подъездах и лифтовых шахтах обусловили увеличение подачи тепла в дома на 20% от существовавших объемов для сохранения теплового комфорта. -20-30% динамические потери – потери из-за нерационального использования на суточном и сезонных интервалах (отсутствия регулирования тепловой нагрузки), учета, а также несоответствия фактического потребления нормативным показателям. В обиходе эти потери называют словом «перетоп». -10-20% Статические потери – их уменьшение на основе малозатратных мер предусматривается проектом. Динамические потери – для их устранения требуются сравнительно небольшие инвестиции и их снижение является основной целью предлагаемой концепции. Следует отметить, что в силу долговременного действия (более 40 лет) одновременного сочетания социальных и экономических факторов предприятия тепловых сетей не были заинтересованы в экономии тепла у потребителей и рационализировали потери тепла только при производстве и транспортировке (в отличие от стран Западной и Восточной Европы). Конечной целью настоящего проекта является снижение статических и динамических потерь тепловой энергии у потребителей на 20-30% от существующих уровней потребления. В период 1994-2000 г.г. в жилищно-коммунальных хозяйствах Украины наметилась тенденция увеличения потерь тепловой энергии у потребителей. В Запорожской области увеличение потребления тепловой энергии в жилом секторе составило 20-30%, а в бюджетном - 20%. Причиной тому явилось снижение уровня обслуживания со стороны жилищных организаций и сохранение фактора незаинтересованности в сбережении тепла, несмотря на появление рыночных отношений в энергетике Украины в целом. Основные меры по сбережению тепла и газа традиционно реализовывались в тепловых хозяйствах региона (производство и транспортировка) и можно констатировать значительное снижение потерь тепловой энергии в этом секторе системы теплоснабжения Запорожской области по сравнению с советским периодом хозяйствования. В то же время в секторе потребления тепловой энергии потери значительно увеличились и продолжают расти. В таблице 1 приведены экспертные оценки потерь тепловой энергии в период 1990-1994 г.г. и 1995-2000 г.г. Рассмотрены только потенциально устранимые потери, которые в общей сложности составляют 40-60% от объемов производства тепловой энергии. Таблица 1 № п/п Источники потерь 1990-1994 1995-2000 D 1 Потери при производстве (на котельных) 3-3.2% 2-2.2% 0-1% 2 Потери при транспортировке (на сетях) 7-13% 7-13% 0-2% 3 Потери при потреблении: - перетоп (потери регулирования) - потери от плохой изоляции стен и крыш - потери от сквозняков в подъездах и лифтовых шахтах 15-25% 20% 10-20% 20% 20% 0-5% 0 +20% 3.О несоответствии существующих хозяйственных отношений для развития энергосбережения в тепловых хозяйствах Запорожской области Заинтересованность предприятий тепловых сетей (ПТС) в сбережении тепла (и, соответственно, газа) локализована секторами производства и транспортировки тепловой энергии. Любая экономия тепла у потребителей уменьшает их прибыль и обороты, так как снижение потребления тепловой энергии у потребителей при неизменных потерях в котельных и на сетях (условно-постоянной составляющей в структуре себестоимости) приводит ПТС к потере (снижению) рентабельности. Одновременно, снижение нерациональных потерь у потребителей приводит к принудительному снижению тарифов и это вдвойне делает тепловые хозяйства незаинтересованными в сбережении тепла у потребителей. А. Существующие нормы хозяйственных отношений в системе теплоснабжения города делают энергосбережение заведомо невыгодным для предприятий тепловых сетей. В формировании тарифов, бюджета и политики муниципалитета интересы предприятий тепловых сетей (ПТС) являются определяющими и выражаются корпоративно, в отличие от разобщенных потребителей тепловой энергии, у которых нет корпоративного представительства, и их позиции не существует при определении тарифов, формировании бюджета и правовых норм на муниципальном, региональном и государственном уровнях управления. В. Отсюда, неизбежность перекосов в формировании и структуре тарифов, городских и районных бюджетов, не в пользу энергосбережения. Сами ПТС по положению имеют бюджет с фиксированной нормой прибыли, превышение которой влечет штрафные санкции и изъятие сэкономленных средств в вышестоящий бюджет. С. Существующее положение с механизмом образования и распределения прибыли полностью противоречит развитию энергосбережения в тепловых хозяйствах. Проблема неплатежей за тепло со стороны потребителей и недостаточность дотаций со стороны городского бюджета привели к значительной задолженности за предыдущие периоды. Бартеризация в оплате за тепло резко снизила реальный денежный оборот в бюджетах ПТС и города. «Живых» денег едва хватает на зарплату и минимальные эксплуатационные нужды. Средств на развитие нет вообще. Постоянной тенденцией является сочетание увеличения потерь тепла (в удельном представлении на 20-40%, сравнительно с уровнем 1985 года) и увеличения неплатежей со стороны потребителей. Д. Основной доминантой роста цен на тепловую энергию являются потери у потребителей (дополнительным фактором является снижение дотаций на теплоснабжение со стороны государства). Рост неплатежей прямо связан с полным отсутствием сбережения тепла у незаинтересованных потребителей, которые не имеют собственных средств на энергосбережение. Существовавшие при СССР централизованные источники финансирования мероприятий по энергосбережению давно ликвидированы. Тепловые хозяйства не заинтересованы в экономии тепла у потребителей. Городской бюджет не финансирует энергосберегающих мероприятий и планируется на календарный год. Вместе с тем, любые мероприятия по снижению потерь тепла и газа (долгосрочных и среднесрочных) требуют финансовых и временных затрат. До полного погашения затрат из фактически полученной экономии проходит заведомо более 1 года. (Сегодня в Украине доминирует годовая база бюджетообразования на всех уровнях). Е. Отсутствие фондов, аккумулирующих денежные средства для работ по энергосбережению в бюджетах ПТС, города и районов делает фактически невозможным сбережение тепловой энергии сегодня и в перспективе. В отличие от стран Восточной и Западной Европы в существующих структурах тарифов на тепло и горячую воду полностью отсутствует составляющая целевых расходов на снижение нерациональных потерь и затрат тепловой энергии (в период энергетических кризисов 1973, 1978 годов доля этой составляющей на Западе была более 20%, а сегодня составляет 5-7%). Дифференциация тарифов по фактическому уровню потребления тепла отсутствует при доминанте оплаты за тепло на основе расчетного метода (без приборов). F. Игнорирование в Украине общеевропейского опыта (и механизма) формирования тарифов с целью снижения потерь и затрат тепловой энергии неизбежно приводит к увеличению этих потерь и, как следствие, росту задолженности со стороны потребителей и бюджетов. Отсутствие приборного учета расхода тепловой энергии в городах Украины привело к развитию фиксированных тарифов, основанных на нормативной базе и затратных принципах, учитывающих расходы прошлых периодов с поправкой на инфляцию. G. Нормативный учет, который сегодня лежит в основе договоров на поставку тепловой энергии и обуславливает денежные расчеты не стимулирует сбережение тепловой энергии, а потребителя стимулирует отказываться от учета. Существенным тормозом в развитии теплосбережения является несовершенство рыночных отношений в цепочке «ПТС - ЖЭК (или промышленное предприятие) – конечный потребитель тепла (житель)». ЖЭК или другие оптовые покупатели тепла не заинтересованы в сбережении тепла, так как автоматически увеличивают свою прибыль по объемным показателям потребления, что приводит к необоснованному увеличению тарифов на тепло. Вместе с тем значительная часть сетей и теплотехнического оборудования (от которого зависит уровень нерациональных потерь и затрат тепла) (бойлерные, внутридомовые тепловые пункты, рампы и др.) не находятся на балансе ПТС, что делает невозможным снижение этих потерь. H. Ключевая материальная часть тепловых сетей эксплуатируется многочисленными собственниками и требует полной реконструкции для снижения динамических потерь – необходимо сосредоточение этих интересов или перераспределение сетей и оборудования на баланс ПТС с одновременным изменением механизма сбора платежей напрямую в ПТС. Дополнительным фактором незаинтересованности ПТС в сбережении тепла является политика формирования тарифов «от достигнутого». Если сегодня ПТС, вложив свою прибыль, получат экономию, то на следующий год тарифы будут снижены на величину этой экономии, не обращая внимания на то, что ПТС даже не возвратили свои затраты, не говоря уже о получении прибыли. I. Принцип формирования тарифов «от достигнутого» полностью блокирует инициативу ПТС по сбережению тепла. Альтернативой этому может быть политика стабилизации тарифов на договорной срок, когда полученная экономия позволяет компенсировать затраты и издержки на реализацию энергосберегающих мероприятий и получить законную прибыль. После этого срока снижение тарифов целесообразно. Потребители тепловой энергии также не имеют стимулов к сбережению тепла, особенно в жилищном секторе и бюджетной сфере, где действует тот же принцип «от достигнутого», или методика расчетов цен по схеме ЗАТРАТЫ ПЛЮС… J. Потребитель, не получающий прибыли от экономии тепла (или не участвующий в разделении этой прибыли) никогда не будет его экономить, особенно при отсутствии приборов учета. ВЫВОД: из вышесказанного легко понять необходимость концептуальных изменений в организации теплоснабжения, тарифной политике и хозяйственных механизмах. Вместе с тем, необходимо отметить, что указанные вопросы не лежат на поверхности и носят характер коренных изменений, частично или в полной мере, без которых теплосбережение остается пустыми словами. Но именно теплосбережение (энергосбережение) позволит разрушить цепочку деградации: неплатежи - дефицит бюджетов - дефицит энергоресурсов - угроза окружающей среде - …
Тепловые насосы: отчет о международном прогрессе Ларри Гуд District Heat pumps: an international progress report Larry Good, CEM, Good Consulting Барьер Единицы . Иногда, в зависимости от условий и конструкции, эффективность системы ЦТ намного ниже 1.0. В некоторых странах мира системы ЦТ преодолевают этот барьер благодаря применению тепловых насосов (ТН). Эта статья описывает системы с ТН в 5 странах, начиная с худших примеров в США и СНГ, и заканчивая лучшими примерами в северо-западной Европе. Она указывает на преимущества и недостатки различных тепловых источников, размещение ТН в системах (централизованное или распределенное). В заключении, статья указывает на 2 концепции для систем в странах Центральной и Восточной Европы. Она показывает, как уменьшить тепловые потери, не добавляя изоляции и как удвоить или утроить эффективность системы посредством ТН большой мощности. ПРОШЛОЕ Известно выражение: время летит, когда вам хорошо . Учитывая реалии 20-го века, видно, что технологии летят даже быстрее, чем время, так что нам действительно должно быть хорошо. Но теперь, на пороге нового века, мы обнаруживаем, что все еще используются реликты 50-летней давности! В качестве примера, подробно рассмотрим 2 системы, которые пережили свой век. В 1995 году исследовалась часть системы ЦТ крупного города в СНГ. Ведущий специалист выступил на конференции с результатами исследований. Оказалось, что система работает с эффективностью, равной 23%. Выступающий сделал вывод, что электрическое отопление, обычно наименее рентабельное, имеет эффективность выше 23%. Его предположение вызвало дискуссию. ПРИМЕЧАНИЕ: На диаграммах, представленных в этой статье, показаны энергетические потоки. Полезное потребление на отопление принимается за 100%. Все другие цифры приводятся относительно этой величины. Энергия на входе в каждую систему отмечена знаком плюс . Потери энергии в каждой системе отмечаются знаком минус . Коэффициент полезного действия (КПД) определен как отношение полезного потребления к потоку на входе. В котельных, понятие КПД тождественно эффективности. Цифры, как по США, так и по СНГ, показывают, что наибольшие потери имеют место в сетях теплоснабжения и в стенах зданий. В 1998 году, я исследовал систему ЦТ, принадлежащую федеральному правительству США на побережье Тихого океана. Ее эффективность составляла 34%. И я сделал такой же вывод, как и мой коллега из СНГ: ее эффективность была настолько низка, что электрическое отопление дает большую эффективность. В этом случае электроэнергия стоит дешевле, потребляется меньше топлива, требуется меньшее обслуживание, и имеются экологические преимущества. Устаревшие инфраструктуры прошлого все еще существуют, поскольку их замена слишком трудоемка. Требуются большие усилия и огромные затраты для модернизации систем ЦТ в больших городах. Поскольку бюджеты, в большинстве случаев, крайне ограничены, естественно, что модернизации систем ЦТ придается низкий приоритет, что и показывают приведенные примеры. + 293% Закуплено тепла Тепло бойлера Высокотемпературная подача Термостаты КПД = (100/293) = 0.34 - 59% Потери на бойлере - 62% Потери на передачу по сетям - 72% Потери на изоляцию здания S = 293% - (59% + 62% + 72%) = 100% Существующее централизованное теплоснабжение (пар) - Америка НАСТОЯЩЕЕ Какой наилучший способ для модернизации? Постепенный, обеспечивающий соответствие настоящим стандартам. В этом случае главное внимание должно уделяться потерям на передачу и потерям на изоляцию зданий. 1.Устранить утечки и изолировать трубы. 2.Установить термостаты в зданиях, там, где их нет. 3.Заменить старые бойлеры и теплообменники. 4.Улучшить управление. Это неплохой подход. Он может быть легко понят. Он может удвоить эффективность системы. Термостаты абсолютно необходимы. Они позволят квартиросъемщикам закрывать окна и двери и чувствовать себя комфортабельно. Они наполовину снизят потери в зданиях. Потери на передачу могут быть снижены уплотнением соединений и улучшением изоляции. В целом, система может работать с эффективностью от 50% до 70%. Но эффективность только УДВАИВАЕТСЯ!!!! Фактически, если все элементы системы совершенны, потери сведены до нуля, то максимальным пределом эффективности будет 100%. Опять та же пресловутая ЕДИНИЦА! И не больше. Однако эффективность наилучших котельных, много ниже единицы или идеальных ста процентов. И тем не менее, такая конструкция общепринята в качестве наилучшего стандарта. + 208% Закуплено тепла Тепло бойлера Высокотемпературная подача Термостаты Новое оборудование КПД = (100/208) = 0.48 - 17% Потери на бойлере - 15% Потери на передачу по сетям - 4% Потери теплообменника - 72% Потери на изоляцию здания S = 208% - (17% + 15% + 4% + 72%) = 100% Улучшенное ЦТ ( горячая вода) по примеру предыдущей таблицы БУДУЩЕЕ Есть и другой путь модернизации: СООТВЕТСТВОВАТЬ БУДУЩИМ СТАНДАРТАМ! . Перепрыгнуть текущие стандарты и преодолеть барьер единицы вместе с тепловыми насосами. Утроить или учетверить эффективность. Это потребует больше усилий в начале, но намного меньше в дальнейшем. Это даст и большую награду. Тепловые насосы имеют КПД больше единицы, что подразумевает то, что они передают энергии больше, чем потребляют. Это возможно, поскольку они получают больше энергии из других источников, так же как грузовики могут перевозить груза больше, чем они весят сами. Источниками тепловой энергии могут быть потери тепла электростанций и промышленности, или геотермальное тепло артезианских вод, озер и рек. Для того, чтобы преодолеть барьер 100%-ной эффективности, тепловая система должна отказаться от исключительной роли бойлеров в качестве производителей тепла и принять тепловые насосы за основу. Небольшие тепловые насосы существуют в каждой стране. Ими могут быть просто холодильные установки с реверсивным режимом работы. Тепло явится желаемым выходом, а охлаждение не будет нужно. Большие тепловые насосы для ЦТ более редки. Они существуют лишь в некоторых странах. Такие системы являются дорогой в будущее, передовым краем технологии производства тепла. Рассмотрим несколько примеров. Они взяты со всего мира и показывают разнообразие применений. Для корректного сравнения, анализ учитывает полные энергетические циклы, начиная с топлива. Включаются и потери на электростанциях. Это единственно верный способ сравнить процесс сгорания в котлах с процессом охлаждения электрическими ТН. ЯПОНСКАЯ МОДЕЛЬ + 105% Закуплено тепла Тепло сточных вод Низкотемпературная поставка Термостаты КПД = (100/105) = 0.95 - 35% Потери на бойлере - 35% Подача на тепловой насос Тепловой насос + 88% Тепло от теплового насоса - 8% Потери на передачу по сетям - 15% Потери на изоляцию здания S = 105% + 88% - (35% + 35% + 8% + 15%) = 100% Централизованный тепловой насос (ТН) - Японская модель Новая система в Макухари, Япония, рассматривает тепло сточных вод, как значимый ресурс. Правительство модернизировало город и создало новый городской центр с учреждениями бизнеса, образования, культуры, науки и администрирования. Все эти учреждения используют сточные воды, как источник тепла. Сточные воды имеются всегда и их температура постоянна. Два ТН могут извлекать 3.5 МВт тепла из потока температурой 15° С и передавать 5 МВт тепла в сеть ЦТ. Этот процесс получил название рециркуляция тепла . Закупается только 30% энергии. КПД системы отопления Макухари равен 95%. Потребляется почти вся закупаемая энергия. УМЕНЬШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В японской модели, вода для отопления подается при температуре 47° С вместо 150° С. Здания имеют системы низкотемпературной подачи тепла. Уменьшение температуры подачи является одним из наилучших мероприятий по уменьшению потерь. Большая разница температур может вызвать непропорционально большой перенос тепла. Потери на теплопередачу пропорциональны 4-й степени температуры. Горячие трубы соприкасаются с холодным воздухом или землей и вызывают аномально большие потери. То же самое случается при соприкосновении горячей батареи (радиатора) с холодной стеной. БЫЛО СТАЛО Температура подачи Температура на уровне пола Температура на высоте человеческого роста Температура на уровне потолка 80° С 20° С 25° С 35° С Температура подачи Температура на уровне пола Температура на высоте человеческого роста Температура на уровне потолка 45° С 23° С 25° С 27° С Особенности высокая температура подачи отсутствие термостатов открытые окна для вентиляции низкая температура подачи термостаты закрытые окна для вентиляции Разница поразительная. Простое уменьшение температуры подачи горячей воды вызывает уменьшение потерь с 72% до 29%. Все эти оценки консервативны. Компьютерное моделирование показывает еще большие потери при высокотемпературной подаче и еще большие улучшения при низкотемпературной подаче. Низкотемпературное оборудование использует большую площадь поверхности радиаторов или принудительную конвекцию для подачи того же количества тепла, но с намного более низкими потерями. Технология для низкотемпературной подачи тепла проста и доступна. АМЕРИКАНСКАЯ МОДЕЛЬ + 114% Закупка тепла Геотермальное тепло Низкотемпературная подача Термостаты Нет потерь передачи КПД = (100/114) = 0.88 - 38% Потери на бойлере - 38% Подача на тепловой насос Тепловой насос + 77% Тепло от теплового насоса - 15% Потери на изоляцию здания S = 114% + 77% - (38% + 38% + 15%) = 100% Централизованный ТН - Американская модель Галт Хауз, отель и коммерческий комплекс в Луисвилле, штат Кентукки, используют сотни ТН вместо большого центрального ТН. Эффект одинаков. Луисвилл расположен на речных отмелях. Источником свободного тепла для Галт Хауза является подземная река. Она подает возобновляемую энергию от земли. Подземная река не мелеет и не пересыхает. Нет никаких проблем с доступом к тепловому источнику. В Галт Хауз, водяные насосы выкачивают воду из подземной реки при температуре 10° С, прогоняют ее через тепловые насосы для извлечения тепла и выпускают ее при температуре 5° С в надземную реку. Нет потерь передачи. Потери имеют место только на теплостанции и на несовершенной изоляции стен зданий. КПД в режиме отопления, включая потери энергостанции, составляет 88%. Эти ТН могут работать также в качестве кондиционеров воздуха. Работа распределенных ТН удобна для одновременного отопления и охлаждения. ШВЕДСКАЯ МОДЕЛЬ + 84% Закуплено тепла Тепло промышленных отходов Высокотемпературная подача Термостаты КПД = (100/95) = 1.05 - 28% Потери на теплостанции +44% Тепло отходов с предприятий +11% Закупка тепла от бойлера - 1% Потери тепла на бойлере - 15% Потери передачи по сетям S = (84% + 11%) + (44%) - (28% + 1% + 10% + 0%) = 100% Централизованный тепловой насос - Шведская модель Чем более горяч источник тепла, тем больше эффективность ТН. Шведы используют любой тип тепла от отходов. Централизованные ТН Швеции получают тепло от отходов различных типов промышленности (25° С). В этом случае ТН имеют КПД = 4.0 и даже выше. Общий КПД, включая все потери, может превышать единицу. Швеция является мировым лидером в области использования централизованных ТН. Одной из причин такой высокой эффективности является изоляция зданий. Скандинавские дома имеют наилучшую изоляцию в мире. Потери изоляции зданий в этой модели минимальны и являются базисом для сравнения. Хотя тепло промышленных отходов является большим источником тепла для ТН, оно имеет недостатки. Предприятия не работают при постоянной нагрузке. Многие останавливаются на выходные. Так что нужны резервные источники. Если ими являются бойлеры, они понижают КПД в течение года, поскольку эффективность их работы ниже 100%. Еще одним недостатком является шведская практика размещения ТН поблизости источника тепла и перекачка воды с температурой 80° С. Система наиболее эффективна, если вода перекачивается холодной и температура повышается в конце линии. НЕМЕЦКАЯ МОДЕЛЬ + 57% Закуплено тепло энергостанции Тепло промышленных отходов Низкотемпературная подача Термостаты Небольшие потери передачи КПД = (100/77) = 1.30 - 19% Потери на энергостанции +63% Тепло отходов с предприятий +20% Закуплено тепло бойлера -19% Потери передачи на ТН от энергостанции - 1% Потери тепла на бойлере - 1% Потери тепла на передаче по сетям S = (57% + 20%) + (63%) - (19% + 19% + 1% + 1% + 0%) = 100% Централизованный ТН - Немецкая модель Одной из наилучших систем централизованных ТН является Спенге, Германия. В ней максимум преимуществ и минимум недостатков. Прежде всего, она использует тепло отходов текстильной фабрики. При этом почти нет потерь передачи при низких температурах. ТН размещены у точки потребления, а не возле источника. Размещение отдельных ТН внутри домов увеличивает гибкость и возможность использования охлаждения. Дома также хорошо изолированы и почти нет потерь через стены. Единственным недостатком Спенге является нужда в резервном бойлере. Текстильная фабрика не работает по выходным, так что имеется потребность в закупке 20% энергии от бойлера. При использовании источника геотермального тепла для ТН, КПД системы может быть увеличен до 1.30. ПРЕДЛАГАЕМАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Большинство стран не имеют централизованных ТН, но всюду существуют условия для утилизации свободного тепла. Источниками свободного тепла могут быть геотермальные воды или промышленные отходы. Иногда мотивация может быть отрицательной, например, недостаток обычного топлива. ТН способны восполнять недостаток тепла и делать тепло доступным для потребления. В этом заключается возможность использования новых моделей ЦТ. Большие, централизованные электрические ТН могут одновременно соответствовать традициям и экологическим требования. Многоквартирные здания в Восточной Европе приспособлены под системы ЦТ, находящиеся в собственности государства. Отдельные семьи не имеют опыта эксплуатации отдельных нагревательных систем. Предлагаемая модель предполагает замену котельных геотермальными или промышленными теплообменниками, которые работают со свободным теплом. ТН могут быть размещены в теплопунктах, в которых в настоящее время расположены большие теплообменники. Даже при плохой изоляции, потери через стены могут быть уменьшены до 29%. Общий КПД, включая потери электростанции, оценивается в 0.81, что более чем в три раза больше прежнего КПД для стран СНГ, упомянутого выше. + 123% Закуплено тепла Тепло промышленных отходов Геотермальное тепло Низкотемпературная подача Термостаты Нет потери передачи КПД = (100/123) = 0.81 - 86% Потери на энергостанции +46% Тепло отходов с предприятий +46% Озеро, река, артезианская вода (свободная геотермаль) -19% Потери на изоляцию зданий S = (123%) + (46% + 46%) - (86% + 29%) = 100% Централизованный ТН - Новая электрическая модель (предлагается) Централизованный подход понижает первоначальные затраты. Цена больших ТН на киловатт меньше, чем цена большого количества малых ТН. В качестве централизованных ТН могут использоваться стандартные холодильные установки. Они широко доступны. Конкуренция между производителями понизит затраты и повысит качество. Эти установки весьма надежны, служат более 20 лет при минимальном техническом обслуживании. Другим основным фактором в данном предложении является геотермальный тепловой источник. Предлагаемая модель использует отношение свободного промышленного и геотермального тепла 50% на 50%. Действительное отношение может зависеть от конкретных условий и экономического анализа. Наибольшая часть затрат, стоимость ТН, возлагается на производителя тепла. Им является или государство, или теплоснабжающая организация. Затраты владельцев жилья - закупка только низкотемпературных радиаторов или вентиляторов. Преимуществом вентилятора является то, что термостат, а не водяной клапан контролирует переключение вентилятора. Так что нет затрат на регулируемые клапаны. Единственным ограничивающим фактором является изоляция зданий. Эта модель предполагает, что старые здания нуждаются в лучшем приспособлении к погоде. Работы по изоляции и уменьшению утечек улучшит КПД модели. Чем лучше здание приспособлено к погоде, тем выше КПД. Но это не является частью нашего анализа. ПРЕДЛАГАЕМАЯ МОДЕЛЬ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ Если доступен природный газ и собственник готов заниматься обслуживанием газового двигателя, даже при плохой изоляции здания можно достичь КПД = 1.05. Система с газовым двигателем внутреннего сгорания достигает более высокого КПД за счет контроля подачи топлива и процесса горения. Размещая работающий от двигателя ТН ближе к зданию, можно утилизировать тепло двигателя. Это не всегда возможно на больших электростанциях. + 27% Закуплено тепла котельной Тепло от турбины Геотермальное тепло Низкотемпературная подача Термостаты Нет потери передачи КПД = (100/95) = 1.05 - 3% Потери на котельной +54% Геотермальное тепло +68% Закуплено тепла двигателя -19% Потери тепла двигателя -29% Потери на изоляцию здания S = (27% + 68%) + 54% - (17% + 3% + 29%) = 100% Централизованный ТН с управляемым двигателем - Новая модель (предлагается) Дополнительным плюсом ТН является то, что они работают, как кондиционеры воздуха. Вспомните, тепловой насос является холодильником с реверсированием. Если пользователь работает с машиной, как холодильной установкой, охлаждение становится выходом, а тепло не используется. Если цель - кондиционирование воздуха, системы могут работать аналогично многим жилым домам в США. В холодные месяцы подается горячая вода для отопления. По заранее составленному графику система переключается на подачу холодной воды для охлаждения. И наоборот. Суммируя, предложенные модели разработаны для: минимизации потребления дефицитного топлива и электричества; обеспечения высокой надежности; эксплуатации природных ресурсов теплых подземных вод; улучшения окружающей среды; уменьшения высоких тепловых потерь без добавления изоляции: создания возможностей для новых видов производства; предоставления большего комфорта в квартирах; использования одного и того же оборудования и для охлаждения, и для нагрева. КАК ПРИВЛЕЧЬ ИНВЕСТОРОВ Имеется другое выражение: необходимо истратить деньги для того, чтобы заработать деньги . Новое оборудование создаст большие сбережения только после того, как будет установлено. Необходимо оплатить оборудование и его установку. Другими словами, нет инвестиций, нет сбережений. Для привлечения больших инвестиций нужно снизить риск. Чем ниже риск, тем ниже процентная ставка. При создании новой инфраструктуры риск нужно уменьшать постепенно. Порядок действий может быть примерно такой: Составить бизнес план; Гарантировать поток платежей; Начать работу на временном переносном оборудовании; Базовые элементы оборудования должны быть повторяемыми; Изготавливать детали для соответствия местным нуждам; Строить систему в несколько этапов; Накапливать сбережения на каждом шагу для оплаты следующего шага. Соглашение о расписании платежей более важно, чем что-то другое. Если платежи прерываются, контракт разрывается и оборудование демонтируется. Если финансовые соглашения выполняются, качество жизни потребителей ежегодно улучшается. Первые сбережения, полученные при использовании оборудованием, будут выплачиваться за последующее оборудование. К тому же, окружающая среда улучшается из-за меньшего объема выбросов, и люди живут в большем комфорте, чем раньше. После того, как все оборудование оплачено, сбережения продолжаются. Непрерывные сбережения позволяют непрерывное внедрение нового оборудования для дальнейшего улучшения эффективности и генерации еще больших сбережений. Или они могут быть использованы на другие цели - улучшение транспорта, образования или медицинского обслуживания. Все оказываются в выигрыше. Так и должно быть. Адрес автора: Вывоз мусора контейнер, вывоз мусора Ногинск. Серпухов вывоз мусора. Конкурент голиафа. Отечественные производители тепл. Анализ методик определения расхо. Стратегія дкп. Механизм реализации энергоэкологических проектов совместного осуществления в нижегородской области. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
