База знаний в области технологий и систем использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии База знаний в области технологий и систем использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии http://www.ad.ugatu.ac.ru/knbase/conten.htm База знаний разработана в рамках проекта "Развитие Учебно-научного центра "Высокоэффективные технологии и системы использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии", выполненного Уфимским государственным авиационным техническим университетом и Институтом механники РАН. Содержание Содержание Введение 1. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии 1.1. Солнечная энергия 1.2. Энергия ветра 1.3. Энергия биомассы 1.4. Источники низкопотенциальной теплоты 2. Энергетические установки низкотемпературных и возобновляемых источников энергии 2.1. Тепловые насосы 2.2. Ветроэнергетические установки 2.3. Вихревые трубки 2.3.1. Преобразование энергии ветра в тепловую. Совместная работа ветроэнергетической установки и вихревой трубы 2.4. Энергоагрегат с низкотемпературным двигателем Стирлинга и вихревой трубой 2.5. Энергетические установки на солнечной энергии Выводы Литературные источники WWW-ресурсы Internet в области технологий и систем использования энергии низкотемпертурных и возобновляемых источников Введение С каждым годом все больше обостряются вопросы, связанные с дальнейшими путями развития энергетики. С одной стороны, рост населения, стремление к повышению жизненного уровня людей диктуют целесообразность наращивания мощностей энергетики, и в первую очередь электроэнергетики, причем просто гигантскими темпами; с другой стороны, возникающие экологические проблемы, истощение природных источников сырья, и, в первую очередь, нефти и газа, требуют более экономичного и рационального использования полученной энергии и потенциальной энергии ее источников. Согласно последним данным МИРЭС, опубликованным в отчете "Энергия для завтрашнего мира", доказанные извлекаемые запасы органического топлива в мире составляют 1220 млрд.т.у.т., тогда как извлекаемые ресурсы, оцененные весьма условно - в 4,5 раза больше. С учетом нетрадиционных ресурсов (тяжелой нефти, природного битума и нефтяных сланцев) это превышение над указанными запасами будет составлять около 5,2 раза. С учетом достигнутых к настоящему времени уровней добычи органического топлива можно сделать следующие выводы: · доказанные запасы органического топлива достаточны для удовлетворения ожидаемого роста мирового спроса на них в течение многих десятилетий, при этом за последние годы размеры доказанных запасов не только не сократились, но и существенного увеличились; · мировые геологические ресурсы всех видов органического топлива являются достаточными также для компенсации убывания их доказанных запасов; · за пределами середины следующего столетия, однако, может оказаться, что только ресурсы углей будут достаточны для компенсации убывания разведанных запасов, тогда как ресурсы нефти и газа сократятся настолько, что придется ограничить их добычу. " Известные " ресурсы урана в мире в настоящее время оцениваются в 2,4 млн. т, а годовая потребность в нем для 420 действующих в мире ядерных энергетических реакторов оценивается в 58 тыс.т. Таким образом, указанные выше " известные " ресурсы урана достаточны для работы ныне действующих АЭС в течение 41 года. С учетом трудно добываемого урана, обеспеченность запасами ядерного горючего возрастает до 64 лет. Хотя, конечно, использование плутония или реакторов-размножителей на быстрых нейтронах увеличит этот срок. Тем не менее, хотя исчерпание традиционных не возобновляемых источников энергии в ближайшее время человечеству не грозит, в последнее время интерес к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии (НВИЭ) повысился. Говоря о перспективной и стабильной энергетике, следует признать, что она может и должна во многом опираться на НВИЭ. Тем более что кроме постоянно беспокоящего факта о невозобновляемости традиционных энергоисточников, энергетика, основанная на их использовании, т.е. на сжигании органического топлива, наносит значительный ущерб окружающей среде, и в долгосрочной перспективе может привести к нежелательным глобальным изменениям климата. Атомная же энергетика встречает активное неприятие населения в связи с возможностью тяжелых аварий с радиационным загрязнением больших территорий. Период времени порядка 50-60 лет дается человеку для дальнейшего повышения эффективности традиционных способов производства энергии и для внедрения НВИЭ, обладающих большими потенциальными возможностями, и за счет которых пока еще удовлетворяется весьма незначительная часть мировых энергетических потребностей. В начале нынешнего десятилетия годовое производство энергии в мире на базе НВИЭ оценивалось в 240 млн.т.у. т., что соответствует примерно 2% общих мировых потребностей в первичных энергетических ресурсах за год в настоящее время. А по прогнозам МИРЭС, за счет НВИЭ в 2000 году может быть произведено при различных вариантах развития мирового энергохозяйства, и в зависимости от степени поддержки на государственном уровне работ по освоению этих источников энергии от 4,0 до 4,5 млрд.т.у. Т. или 18-27% всей мировой потребности. Все это привело к тому, что в промышленно развитых странах энергопотребление в последние время либо уменьшилось, либо его рост существенно замедлился. В связи с этим планирование строительства новых крупных электростанций связано с большой неопределенностью, а следовательно, с риском. Энергокомпании предпочитают наращивать мощности путём строительства сравнительно небольших энергетических блоков, а это характерно для НВИЭ; и при помощи повышения КПД действующих энергоблоков. Во многих промышленно развитых странах, где резервы собственного органического топлива сильно исчерпаны или не имелись изначально, и энергетика которых базируется, в настоящий момент, на импортных поставках, вопросы использования НВИЭ становятся всё более актуальными, активно ведутся работы по их применению в энергетике. Для развивающихся стран, и стран, переживающих сегодня экономический кризис, характерен дефицит больших капиталовложений, исключающий возможность сооружения крупных традиционных электростанций. В то же время установки с НВИЭ, как правило, имеют модульный характер и позволяют вводить в строй сравнительно малые мощности, наращивая их по мере необходимости. В России имеются отдалённые регионы, которые не присоединены к системам центрального электроснабжения и где по некоторым оценкам проживает около 20 млн. чел. Для них электро - и теплоснабжение на базе НВИЭ явилось бы решением огромной социальной проблемы. В общем же анализ показывает, что к 2020 г. общие потребности мира в первичных энергоресурсах существенно возрастут, причём до 85% этого прироста произойдёт в результате увеличения энергетических потребностей в большой группе стран, относящихся в настоящее время к категории развивающихся. А учитывая прирост мирового населения в два раза в ближайшие десятилетия и более чем в три раза городского населения, нельзя продолжать использовать энергию, таким образом, как это привыкли делать. Спрос на услуги, которые предоставляет энергетика, - отопление, охлаждение, освещение, бытовые приборы, промышленность, транспорт - существенно возрастет. Энергия удовлетворяет основные потребности и предоставляет основные услуги, она является существенным компонентом социального развития и экономического роста. Проблема заключается в обеспечении требуемых энергетических услуг для растущего населения мира без последствий для окружающей среды, которые в конечном счете, могут стать непреодолимыми. Решение этой проблемы требует существенных перемен в мировом энергетическом балансе. Но энергетические системы не могут быть изменены быстро, поэтому ближайшие 30 лет будут критически важной переходной фазой при реализации долгосрочных целей. Следовательно, необходимо инициировать перемены сейчас, если страна стремится достичь успешного длительного развития. Настоящий отчет не может претендовать на глубокое осмысливание места нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и тем более современного состояния энергетических установок, использующих нетрадиционные низкотемпературные источники энергии, имеющие широкое применение в мировой энергетике. Цель всей работы по проекту ““Высокоэффективные технологии и системы использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии” - показать большие перспективы использования низкопотенциальных энергоресурсов в России и показать слабое развитие индустрии производства и эксплуатации энергетических систем, использующие эти ресурсы. Вдохнуть в них жизнь, просмотреть перспективы современных методов проектирования таких энергетических систем, выдвинуть предложения с конкретными проектами. В первом разделе дан анализ нетрадиционных источников энергии и сведения о некоторых энергоустановках, использующих эти источники энергии. Особое внимание при этом уделено теплонасосам как перспективным энергетическим установкам, могущим обеспечить эффективность энергетики России. 1.1. Солнечная энергия В конце 70-х - начале 80-х годов в разных странах мира [57] было построено семь пилотных солнечных электростанций (СЭС) так называемого башенного типа с уровнем мощности от 0,5 до 10 МВт. Самая крупная СЭС мощностью 10 МВт (Solar Оne) была построена в Калифорнии. Все эти СЭС построены по одному принципу: поле размещенных на уровне земли зеркал-гелиостатов, следящих за солнцем, отражает солнечные лучи на приемник-ресивер, установленный на верху достаточно высокой башни; ресивер представляет собой по существу солнечный котёл, в котором производится водяной пар средних параметров, направляемый затем в стандартную паровую турбину. К настоящему времени ни одна из этих СЭС более не эксплуатируется, поскольку намеченные для них исследовательские программы выполнены, а эксплуатация их как коммерческих электростанций оказалась невыгодной. В 1992 г. Эдисоновская компания Южной Калифорнии, основала консорциум из энергетических и промышленных компаний, которые вместе с Министерством энергетики США финансируют проект по созданию башенной СЭС Solar Two путем реконструкции Solar One. Мощность Solar Two по проекту должна составить 10 МВт, т.е. остаться той же, что и ранее. Основная идея намеченной реконструкции состоит в том, чтобы заменить существующий ресивер с прямым получением водяного пара на ресивер с промежуточным теплоносителем (нитратные соли). В схему СЭС будет включен нитратный бак-аккумулятор вместо примененного в Solar One гравийного аккумулятора с высокотемпературным маслом в качестве теплоносителя. Пуск реконструированной СЭС намечался на 1996 г. Разработчики рассматривают её как прототип, который позволит на следующем этапе создать СЭС мощностью 100 МВт. Предполагается, что при таком масштабе СЭС этого типа окажется конкурентоспособной с ТЭС на органическом топливе. Второй проект-башенная СЭС PHOEBUS реализуется немецким консорциумом. Проект предполагает создание демонстрационной гибридной (солнечно-топливной) СЭС мощностью 30 МВт с объёмным ресивером, в котором будет подогреваться атмосферный воздух, направляемый затем в паровой котел, где производится водяной пар, работающий в цикле Ренкина. На тракте воздуха от ресивера к котлу предусматривается горелка для сжигания природного газа, количество которого регулируется так, чтобы в течение всего светового дня поддерживать заданную мощность. Расчеты показывают, что, например, для годового прихода солнечного излучения 6,5 ГДж/м2 (близко к тому, что характерно для некоторых южных районов России) эта СЭС, имеющая суммарную поверхность гелиостатов 160 тыс. м2 будет получать 290,2 ГВт. ч/год солнечной энергии, а количество энергии, внесенной с топливом, составит 176,0 ГВт. ч/год. При этом СЭС выработает в год 87.9 ГВт.ч электроэнергии со среднегодовым КПД 18,8 %. При таких показателях стоимость электроэнергии, вырабатываемой СЭС, ожидается на уровне ТЭС на органическом топливе. Начиная с середины 80-х годов, в Южной Калифорнии компанией LUZ, были созданы и пущены в коммерческую эксплуатацию девять СЭС с параболоцилиндрическими концентраторами (ПЦК) с единичными мощностями, которые наращивались от первой СЭС к последующим от 13,8 до 80 МВт. Суммарная мощность этих СЭС достигла 350 Мвт. В этих СЭС использованы ПЦК с апертурой, которая увеличивалась при переходе от первой СЭС к последующим. Следя за солнцем по одной оси, концентраторы фокусируют солнечную радиацию на трубчатых приемниках, заключенных в вакуумированные трубы. Внутри приемника протекает высокотемпературный жидкий теплоноситель, который нагревается до 380°С и затем отдает тепло водяному пару в парогенераторе. В схеме этих СЭС предусмотрено также сжигание в парогенераторе некоторого количества природного газа для производства дополнительной пиковой электроэнергии, а также для компенсации уменьшенной инсоляции. Указанные СЭС были созданы и эксплуатировались в то время, когда в США существовали покровительственные законы, позволявшие СЭС безубыточно функционировать. Окончание срока действия этих законов в конце 80-х годов привело к тому, что компания LUZ обанкротилась, а строительство новых СЭС этого типа было прекращено. Компания KJC (Kramcr Junction Company), которая эксплуатировала пять из построенных СЭС (с 3 по 7), поставила перед собой задачу повысить эффективность этих СЭС, сократить расходы на их эксплуатацию и сделать их экономически привлекательными в новых условиях. В настоящее время эта программа успешно реализуется. В развивающихся странах речь идет о применении сравнительно мелких установок для электроснабжения индивидуальных домов в отдаленных деревнях для оснащения культурных центров, где благодаря ФЭУ можно пользоваться телевизорами и др. В этих приложениях на первый план выступает не стоимость электроэнергии, а социальный эффект. Программы внедрения ФЭУ в развивающихся странах активно поддерживаются международными организациями, в их финансировании принимает участие Мировой банк на основе, выдвинутой им "Солнечной Инициативы". Так, например, в Кении за последние 5 лет с помощью ФЭУ было электрифицировано 20 000 сельских домов. Большая программа по внедрению ФЭУ реализуется в Индии, где в 1986 - 1992 гг. на установку ФЭУ в сельской местности было затрачено 690 млн. рупий. В промышленно развитых странах активное внедрение ФЭУ объясняется несколькими факторами. Во-первых, ФЭУ рассматриваются как экологически чистые источники, способные уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Во-вторых, применение ФЭУ в частных домах повышает энергетическую автономию и защищает владельца при возможных перебоях в централизованном электроснабжении [57, 64,86]. 1.2. Энергия ветра Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными источниками электроснабжения. Из всевозможных устройств, преобразующих энергию ветра в механическую работу, в подавляющем большинстве случаев используются лопастные машины с горизонтальным валом, устанавливаемым по направлению ветра. Намного реже применяются устройства с вертикальным валом. Кинетическая энергия, переносимая потоком ветра в единицу времени через площадь в 1 м2 (удельная мощность потока), пропорциональна кубу скорости ветра. Поэтому установка ВЭУ оказывается целесообразной только в местах, где среднегодовые скорости ветра достаточно велики. Ветровое колесо, размещенное в свободном потоке воздуха, может в лучшем случае теоретически преобразовать в мощность на его валу 16/27=0,59 (критерий Бетца) мощности потока воздуха, проходящего через площадь сечения, ометаемого ветровым колесом. Этот коэффициент можно назвать теоретическим КПД идеального ветрового колеса. В действительности КПД ниже и достигает для лучших ветровых колес примерно 0,45. Это означает, например, что ветровое колесо с длиной лопасти 10 м при скорости ветра 10 м/с может иметь мощность на валу в лучшем случае 85 кВт. Наибольшее распространение из установок, подсоединяемых к сети, сегодня получили ветроэнергетические установки (ВЭУ) с единичной мощностью от 100 до 500 кВт. Удельная стоимость ВЭУ мощностью 500 кВт составляет сегодня около 1200 долл/кВт и имеет тенденцию к снижению. Наряду с этим создаются ВЭУ и с существенно большей единичной мощностью. В 1978 г. в США была создана первая экспериментальная ВЭУ мегаваттного класса с расчетной мощностью 2 МВт. Вслед за этим в 1979-1982 гг. в США были сооружены и испытаны 5 ВЭУ с единичной мощностью 2,5 МВт. Самая большая к тому времени ВЭУ (Гровиан) мощностью 3 МВт была сооружена в Германии в 1984 г., но, к сожалению, она проработала лишь несколько сот часов. Построенные несколько позже в Швеции ВЭУ WTS-3 и WTS-4 мощностью соответственно 5 и 4 МВт были установлены в Швеции и США и проработали первая 20, а вторая 10 тыс.ч. В Канаде ведутся работы по созданию крупных ветровых установок с вертикальным валом (ротор Дарье). Одна такая установка мощностью 4 МВт проходит испытания с 1987 г. Всего за 1987-1993 гг. в мире было сооружено около 25 ВЭУ мегаваттного класса. Расчетная скорость ветра для больших ВЭУ обычно принимается на уровне 11-15 м/с. Вообще, как правило, чем больше мощность агрегата, тем на большую скорость ветра он рассчитывается. Однако в связи с непостоянством скорости ветра большую часть времени ВЭУ вырабатывает меньшую мощность. Считается, что если среднегодовая скорость ветра в данном месте не менее 5-7 м/с, а эквивалентное число часов в году, при котором вырабатывается номинальная мощность не менее 2000, то такое место благоприятно для установки крупной ВЭУ и даже ветровой фермы. Автономные установки киловаттного класса, предназначенные для энергоснабжения сравнительно мелких потребителей, могут применяться и в районах с меньшими среднегодовыми скоростями ветра. Сегодня в некоторых промышленно развитых странах установленная мощность ВЭУ достигает заметных значений. Так, в США установлено более 1,5 млн. кВт ВЭУ, в Дании ВЭУ производят около 3 °/о потребляемой страной энергии; велика установленная мощность ВЭУ в Швеции, Нидерландах, Великобритании и Германии. По мере совершенствования оборудования ВЭУ и увеличения объема их выпуска стоимость ВЭУ, а значит и стоимость производимой ими энергии снижаются. Если в 1981 г. стоимость электроэнергии производимой ВЭУ, составляла примерно 30 американских центов за кВт.ч, то сегодня она составляет 6-8 центов. С учетом того, что только в 1995 г. в США велись работы по четырем большим ветровым фермам с общей мощностью около 200 МВт, станет ясно, что планируемое Департаментом Энергетики США снижение стоимости ветровой электроэнергии до 2,5 центов/ (кВт. ч) вполне реально [57, 90,94]. В развивающихся странах интерес к ВЭУ связан в основном с автономными установками малой мощности, которые могут использоваться в деревнях, удаленных от систем централизованного электроснабжения. Такие установки уже сегодня конкурентоспособны с дизелями, работающими на привозимом топливе. Однако в некоторых случаях непостоянство скорости ветра заставляет либо устанавливать параллельно с ВЭУ аккумуляторную батарею, либо резервировать ее установкой на органическом топливе. Естественно, это повышает стоимость установки и ее эксплуатации, поэтому распространение таких установок пока невелико. 1.3. Энергия биомассы Биомасса представляет собой древнейший источник энергии, однако её использование до недавнего времени сводилось к прямому сжиганию либо в открытых очагах, либо в печах и топках, но также с весьма низким КПД. В последнее время внимание к эффективному энергетическому использованию биомассы существенно повысилось, причем в пользу этого появились и новые аргументы: · использование растительной биомассы при условии её непрерывного восстановления (например, новые лесные посадки после вырубки леса) не приводит к увеличению концентрации СО2 в атмосфере; · в промышленно развитых странах в последние годы появились излишки обрабатываемой земли, которую целесообразно использовать под энергетические плантации; · энергетическое использование отходов (сельскохозяйственных, промышленных и бытовых) решает также экологические проблемы; · вновь созданные технологии позволяют использовать биомассу значительно более эффективно. Потенциал биомассы, пригодный для энергетического использования в большинстве стран достаточно велик, и его эффективному использованию уделяется значительное внимание. В США в 1990 г. благодаря использованию биомассы было произведено 31 млрд. кВт.ч электроэнергии, кроме того, за счет твердых бытовых отходов (ТБО) еще 10 млрд. кВт.ч. На 2010 г. планируется выработать соответственно 59 и 54 млрд. кВт.ч. Оценка технического потенциала различных видов биомассы, выполненная в Германии, дает: остатки лесной и деревоперерабатывающей промышленности - 142 млн. ГДж/год; солома - 104 млн. ГДж/год; биогаз - 81 млн. ГДж/год. Эти оценки сделаны при весьма осторожных предположениях. В частности, предполагается, что доля отходов лесной промышленности составляет 25% годового прироста древесины. Аналогично для соломы учитывается ее количество, которое должно остаться на поле для поддержания содержания гумуса в почве. Для биогаза учитываются только хозяйства, имеющие не менее 20 голов крупного рогатого скота или эквивалентного количества свиней или птицы. Серьезной проблемой является энергетическое использование ТБО. Мусоросжигающие установки (инсинераторы), имеющиеся во многих странах мира, малоэффективны и не удовлетворительны с точки зрения экологии. Поэтому разработка новых схем использования ТБО представляется весьма актуальной (см. разд. 3). Особенно остра проблема эффективного использования биомассы для развивающихся стран, прежде всего для тех, у которых биомасса является единственным доступным источником энергии. Здесь в основном речь идет о рациональном использовании древесины и различных сельскохозяйственных и бытовых отходов. Известно, что сегодня население некоторых стран, прежде всего Африки, вырубает леса на дрова для приготовления пищи, и что этот процесс обезлесевания представляет собой угрозу как местному, так и глобальному климату. Используемые сегодня дровяные очаги для приготовления пищи имеют КПД 14-15%. Применяя более совершенные устройства, этот КПД легко повысить до 35- 50 %, т.е. сократить потребность в исходном топливе более чем в 3 раза. Хорошо известна программа Бразилии, посвященная получению из отходов сахарного тростника метанола, применяемого как моторное топливо для автотранспорта. Однако этот пример интересен только для стран с соответствующим климатом. Большое распространение в некоторых странах (Китай, Индия и др.) получили малые установки, утилизирующие отходы для одной семьи. В этих установках, число которых исчисляет миллионами, в результате анаэробного сбраживаних производится биогаз, используемый для бытовых нужд. Эти установки весьма просты, но не очень совершенны. Для больших ферм со значительным количеством отходов создаются более эффективные биогазовые установки [57,94]. 1.4. Источники низкопотенциальной теплоты Вторичными энергетическими ресурсами (ВЭР) называются тепловые отходы технологических производств промышленных предприятий, коммунальных, бытовых, жилых и других объектов. К категории ВЭР можно также отнести самоизливающиеся геотермальные воды; горячие минеральные источники, теплота которых не используется в бальнеологии; сжигаемый попутный газ при нефтедобыче; добываемая горячая нефть и др. Вопросы экономии топлива путем использования ВЭР в последние годы превратились в актуальную проблему, и являются общегосударственной задачей. Промышленные потребители используют в настоящее время свыше 60% всего добываемого топлива и около 70 % всей вырабатываемой электроэнергии. Коэффициент полезного использования энергии в технологических процессах остается все еще невысоким и составляет лишь 35-40 %. В период до 1991 года ситуация с утилизация ВЭР в промышленности улучшалась, однако достигнутая фактическая экономия топлива за счет теплоты ВЭР по отношению к возможной составляет 30-32 %, в том числе в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности -40%, в черной металлургии -40%, в химической -25 % . Одним из эффективных направлений утилизации теплоты ВЭР являлось производство холода для предприятий, технологические процессы которых требовали его при различных температурах охлаждения. Следует отметить, что большинство предприятий химической, нефтехимической и других отраслей промышленности являются хладоемкими производствами и одновременно характеризуются наличием достаточно большого количества неиспользуемых ВЭР в виде пара, горячей воды, факельных сбросов, горячих газов и т.п. Но решая вопрос о рациональном и эффективном использовании ВЭР нельзя забывать о том, что наряду с получением холода могут быть осуществлены также процессы трансформации теплоты с низкотемпературного уровня на более высокий и наоборот. Общедоступным источником низкопотенциальной теплоты является атмосферный воздух, который широко используют для малых теплонасосных установок - ТНУ (квартирных, домовых). Однако низкие значения температуры воздуха, малая его теплоемкость и коэффициент теплоотдачи не позволяют достичь приемлемых показателей энергетической эффективности крупных установок, в частности ТН-станций, к испарителям которых требуется подводить большие тепловые потоки. Крупные незамерзающие водоемы представляют ценность в качестве источников теплоты для ТНУ. К ним, например, относятся Черное море, Каспийское море в средней и южной частях, озеро Иссык-Куль. На Черноморском побережье Кавказа и Крыма действуют ТНУ на морской воде, температура которой зимой в этих районах не опускается ниже 8°С. Особенно эффективно круглогодичное использование теплоты морской воды (с температурой летом 20-25 °С) для ТНУ горячего водоснабжения, составляющего значительные нагрузки в южных городах и курортах. В переходный и зимний периоды года в ТНУ могут быть использованы холодная вода из водоёмов, наружный воздух с температурой свыше 0°С, а так же горные породы (грунт). Источником низкопотенциальной теплоты могут служить слабоминерализованные геотермальные воды, солнечная энергия, запасаемая с помощью гелиоустановок и аккумуляторов теплоты. Однако основными источниками теплоты для крупных ТНУ следует считать искусственные источники - тепловые отходы. Быстрый рост потребления энергоресурсов влечет за собой как истощение природных богатств, так и тепловые загрязнения биосферы. Например, тепловые электростанции, в том числе и АЭС, сбрасывают с охлаждающей водой 50-55 % энергии топлива. Иногда решающим фактором в выборе площадки для строительства ТЭС (АЭС) оказывается наличие естественных водоёмов, способных без особого ущерба воспринять бросовую теплоту. Промышленные предприятия потребляют огромное количество воды для охлаждения машин и рабочих тел в различных технологических процессах. Объем оборотной и повторно используемой в промышленности воды в 1966 г. в нашей стране составлял км3/год, а в 1980 г.-132 км3/год, или 61% используемой всей промышленностью воды. Эти “тепловые реки” имеют круглый год температуру 20-40 °С, практически не позволяющую использовать теплоту непосредственно, и охлаждаются в градирнях или других испарительных охладителях, отдавая в атмосферу вместе с теплотой часть воды. При замене градирен испарителями ТНУ степень охлаждения воды (перепада температуры) при сохранении ее расхода должна оставаться в среднем около 10 °С. Концентрацию тепловых потоков в системах оборотного водоснабжения можно оценить на примере одного из крупнейших автомобильных заводов. Общий объём оборотной воды составляет около 75 тыс. м3/ч, организован в водоблоках по (10-12) тыс. м3/ч. Вода поступает на охлаждение с температурой 30-40°С круглогодично и охлаждается до 15-20°С. В целом по заводу в атмосферу сбрасывается 1300МВт теплоты. Нефтеперерабатывающие и химические заводы также являются мощными источниками вторичных энергетических pecyрсов (ВЭР). По виду ВЭР разделяются на три основные группы: 1) горячие (топливные) отходящие газы печей; отходы, непригодные для дальнейшей технологической переработки; 2) тепловые ВЭР - физическая теплота отходящих газов технологических агрегатов; физическая теплота основной, побочной, промежуточной продукции и отходов основного производства; теплота горячей воды и пара, отработанных в технологических силовых установках; 3) ВЭР избыточного давления, потенциальная энергия газов и жидкостей, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования жидкостей (газов) или выброса их в атмосферу. Источники теплоты ВЭР можно использовать в аммиачных преобразователях теплоты (АПТ) и в теплонасосных установках. В теплонасосных установках можно использовать низкотемпературную теплоту (20-60°С), для АПТ - низко - и среднепотенциальное на уровне 80-160°С, а также высокопотенциальное тепло (160-400°С). Особенно актуальной задачей является утилизация теплоты, содержащейся в технологической воде. Если ориентировочно принять, что в общем (по стране) объёме оборотного водоснабжения охлаждению подвергается только75% воды, т.е. примерно 120 км3 в год (по уровню 1985г.), и температурный перепад составляет 10°С, то организованный сброс низкопотенциальной теплоты промышленностью составляет более 5 млрд. ГДж в год. Вода, однократно потребляемая, промышленными предприятиями (около 40% всего объёма) в конечном счете, канализируется в естественные водоемы. При современных требованиях к защите окружающей среды и промышленные, и коммунально-бытовые стоки перед сбросом в водоёмы должны проходить сложную систему очистки на водоочистных сооружениях или на станциях аэрации (в крупных городах). В Москве, например, несколько станций аэрации сбрасывают в Москву-реку более 5 млн м3 /сут. очищенной воды температурой 16-22°; вместе с водой поступает и тепловой поток в 3-4 млн. кВт. Станции аэрации действуют в Санкт-Петербурге, Самаре и других городах. Многие миллионы кубических метров воды сбрасываются в реки, заливы водоемы вместе с теплотой, которую можно использовать в ТНУ и преобразовать низкопотенциальную теплоту в теплоту более высокой температуры, способную удовлетворить определённую часть потребностей и сократить расход топлива. 2.1. Энергетические установки на базе тепловых насосов Введение Основные обозначения и сокращения Общие сведения о термодинамике тепловых насосов Исследование рабочих циклов тепловых насосв Энергетические использующие установки, низкотемпературные источники эненргии Экономические и экологические аспекты использования энергетических установок на базе тепловых насосв База данных по энергетическим установкам на базе тепловых насосов Введение Теплоснабжение в условиях России с ее продолжительными и достаточно суровыми зимами требует весьма больших затрат топлива, которые превосходят почти в 2 раза затраты на электроснабжение. Основными недостатками традиционных источников теплоснабжения являются низкая энергетическая (особенно на малых котельных), экономическая и экологическая эффективность (традиционное теплоснабжение является одним из основных источников загрязнения крупных городов). Кроме того, высокие транспортные тарифы на доставку энергоносителей усугубляют негативные факторы, присущие традиционному теплоснабжению. Нельзя не учитывать и такой серьезный термодинамический недостаток, как низкий эксергетический КПД использования химической энергии топлива для систем теплоснабжения, который в системах отопления составляет 6-10%. Чрезвычайно велики затраты на тепловые сети, которые являются, вероятно, самым ненадежным элементом в системах централизованного теплоснабжения. Удельная аварийность для трубопроводов диаметром 1400 мм составляет одну аварию в год на l км длины, а для труб меньшего диаметра - около шести аварий. Если учесть, что общая протяженность тепловых сетей в России доставляет 650 тыс. км, а в полной замене нуждаются 300 тыс. км, становится очевидно, что строительство и поддержание тепловых сетей в рабочем состоянии требуют затрат, соизмеримых со стоимостью ТЭЦ или районных котельных. Все перечисленные негативные факторы традиционного теплоснабжения настоятельно требуют интенсивного использования нетрадиционных методов. Одним из таких методов является полезное использование рассеянного низкотемпературного (5-30° C) природного тепла или сбросного промышленного тепла для теплоснабжения с помощью тепловых насосов. Тепловые насосы в силу того, что они избавлены от большинства перечисленных недостатков централизованного теплоснабжения, нашли широкое применение за рубежом, если в 1980 г. в США работало около 3 млн. теплонасосных установок, в Японии 0,5 млн., в Западной Европе 0,15 млн., то в 1993 г. общее количество работающих теплонасосных установок (ТНУ) в развитых странах превысило 12 млн., а ежегодный выпуск составляет более 1 млн. Массовое производство тепловых насосов налажено практически во всех развитых странах. По прогнозу Мирового энергетического комитета к 2020 г. в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения с помощью тепловых насосов составит 75 % [185]. Основные обозначения, индексы и сокращения Обозначения величин с - теплоемкость, кДж/(кг? К); d - влагосодержание водяных паров воздуха, кг/кг; G - массовый расход, кг/с; H - теплоперепад, Дж/кг, кДж/кг; h - энтальпия, Дж/кг, кДж/кг; р - давление, Па, кПа; n - частота вращения, 1/c; N - мощность, Вт, кВт, Мвт; q - удельный расход теплоты, Дж/Дж, кДж/кДж; Q - количество теплоты, Вт, кВт, Мвт; s - энтропия, Дж/(кг? К), Дж/(кг? К); t - температура, ° С; T - температура, К; v - удельный объем, м3 /кг; х - степень сухости пара; h - КПД; h м - механический КПД; p - степень повышения ( понижения) давления; s - коэффициент сохранения давления. Индексы в - воздух; вд - вода; вл - влажный; вн - внутренний; к - конечный; конд - конденсация; п - пар; см - смесь; ср - средний; сух - сухой; р - расчетный; s - насыщение; i - внутренний; 0 - начальный; расчетный; номинальный; ж - жидкость. Сокращения КПД - коэффициент полезного действия; ТНУ - тепловая насосная установка. Общие сведения о термодинамике тепловых насосов Принцип работы теплового насоса Классификация тепловых насосв Термодинамические циклы тепловых насосов Работчие тела, используемые в тепловых насосах Исследование рабочих циклов тепловых насосов в системе DVIGT Выводы Список использованных источников Принцип работы теплового насоса Принцип работы теплового насоса вытекает из работ Карно и описания цикла Карно, опубликованного в его диссертации в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил Вильям Томсон ( лорд Кельвин ) в 1852 г. Она была названа умножитель тепла и показывала, как можно холодильную машину эффективно использовать для целей отопления. В обосновании своего предложения, уже тогда, Томсон указывал, что ограниченность энергетических ресурсов не позволит непрерывно сжигать топливо в печах для отопления и что его умножитель тепла будет потреблять меньше топлива, чем обычные печи. Предложенный Томсоном тепловой насос ( ТН ) использовал воздух в качестве рабочего тела. Окружающий воздух засасывался в цилиндр, расширялся охлаждаясь от этого, а затем проходил теплообменник, где нагревался наружным воздухом. После сжатия до атмосферного давления воздух из цилиндра поступает в обогреваемое помещение, будучи нагретым до температуры выше окружающей. Фактически подобная машина была реализована в Швейцарии. Томсон заявил, что его ТН способен давать необходимое тепло при использовании только 3% энергии, затрачиваемой на отопление. Дальнейшее своё развитие теплонасосные установки получили только в 20-х и 30-х годах 20 века, когда в Англии была создана первая установка предназначенная для отопления и горячего водоснабжения с использованием тепла окружающего воздуха. После этого начались работы в США, приведшие к созданию нескольких демонстрационных установок. Первая крупная теплонасосная установка в Европе была введена в действие Цюрихе в 1938-1939 гг. В ней использовались тепло речной воды, ротационный компрессор и хладогент. Она обеспечивала отопление ратуши водой с температурой 60° С при мощности 175 кВт. Имелась система аккумулирования тепла с электронагревателем для покрытия пиковой нагрузки. В летние месяцы установка работала на охлаждение. В период с 1939 по 1945 года было создано ещё 9 подобных установок, с целью сокращения потребления угля в стране. Некоторые из них успешно проработали более 30 лет. Итак, в 1824 г. Карно впервые использовал термодинамический цикл для описания процесса, и этот цикл остаётся фундаментальной основой для сравнения с ним и оценки эффективности ТН. Тепловой насос можно рассматривать как обращённую тепловую машину. Тепловая машина получает тепло (рис. 1.1.1) от высокотемпературного источника и сбрасывает его при низкой температуре, отдавая полезную работу. Тепловой насос требует затраты работы для получения тепла при низкой температуре и отдачи его при более высокой. · · Рис. 1.1.1. Термодинамическая схема теплового насоса и теплового двигателя. · · 1 -тепловой насос; 2 - тепловой двигатель. Можно показать, что если обе эти машины обратимы (т. е. термодинамические процессы не содержат потерь тепла или работы ), то существует конечный предел эффективности каждой из них, и в обоих случаях это есть отношение Qн/W. Если бы это было не так то можно было бы построить вечный двигатель просто соединив одну машину с другой. Только в случае тепловой машины это отношение записывается в виде W/Qн и называется термическим КПД, а для теплового насоса оно остаётся в виде Qн/W и называется коэффициентом преобразования теплоты (Кт). Если считать, что тепло изотермически подводится при температуре TL и изотермически отводится при температуре TH , а сжатие и расширение производятся при постоянной энтропии (рис. 1.1.2), работа подводится от внешнего двигателя, то коэффициент преобразования для цикла Карно будет иметь вид: Кт = TL /( TН - TL ) + 1 = TН / ( TН - TL ) рис. 1.1.2 Таким образом никакой тепловой насос не может иметь лучшей характеристики, и все практические циклы лишь реализуют стремление максимально приблизится к этому пределу. Классификация тепловых насосов В настоящее время создано и эксплуатируется большое число тепловых насосных установок, отличающихся по тепловым схемам, рабочим телам и по используемому оборудованию. По обозначению различных классов установок, в известных нам литературных источниках, нет единого установившегося мнения, встречаются различные обозначения и термины. В связи с этим важное значение приобретает классификация установок, позволяющая проводить рассмотрение их свойств в соответствии с той или иной группой. Все типы тепловых насосных установок можно классифицировать по ряду сходных признаков. Каждый из них отражает только одну характерную особенность установки, поэтому в определении теплонасосной установки может быть два и более признака. Классификацию теплонасосных установок следует осуществлять прежде всего по циклам их работы . Можно выделить несколько основных типов тепловых насосов: - воздушно-компрессорные тепловые насосы; - тепловые насосы с механической компрессией пара (парокомпрессионный цикл); - абсорбционные тепловые насосы; - тепловые насосы основанные на использовании эффекта Ранка; - тепловые насосы основанные на использовании двойного цикла Ренкина; - тепловые насосы, работающие по циклу Стирлинга; - тепловые насосы, работающие по циклу Брайтона; - термоэлектрические тепловые насосы. - обращённый топливный элемент; - тепловые насосы с использованием теплоты плавления; - тепловые насосы с использованием механохимического эффекта; - тепловые насосы с использованием магнетокалорического эффекта. Все тепловые насосы по принципу взаимодействия рабочих тел можно объединить в две основные группы: 1) открытого цикла, в которых рабочее тело забирается и отдается во внешнюю среду; 2) замкнутого цикла, в которых рабочее тело движется по замкнутому контуру, взаимодействуя с источником и потребителем теплоты лишь посредством теплообмена в аппаратах поверхностного типа. Различают одно- и двухступенчатые и каскадные ТНУ, а также ТНУ с последовательным соединением по нагреваемому и охлаждаемому теплоносителям с противоточным их движением. По назначению: стационарные и передвижные, для аккумулирования тепловой энергии и ее транспорта и утилизации сбросного тепла. По производительности: крупные, средние, мелкие. По температурному режиму: высокотемпературные, среднетемпературные и низкотемпературные. По режиму работы: стационарные, нестационарные, непрерывные или цикличные, нестационарные с аккумулятором тепловой энергии. По виду холодильного агента: воздушные, аммиачные, фреоновые, на смесях холодильных агентов. По виду потребляемой энергии: с приводом от электродвигателя или газовой турбины или от газовой турбины, работающие на вторичных энергоресурсах и др. Структура математических моделей произвольных схем ТНУ в системе DVIGT Достижения компьютерной технологии анализа и синтеза сложных технических объектов обуславливают потребность разработки универсальных средств формирования математических моделей ТНУ, гибко реализующих любые возможные схемы и программы регулирования. К основным требованием для генерирования таких моделей относятся: · обеспечение возможности формализованного как структурного, так и параметрического анализа работы ТНУ; отображение физической сущности формирования модели при реализации произвольной схемы; базирование предметной области на единых универсальных исходных составляющих модулях; общность и доступность средств формирования моделей; устойчивость вычислительного процесса с возможностью эффективного управления точностью; развитые средства диагностики; возможность совместной работы с САПР как верхнего, так и нижнего уровней; простота и доступность диалоговых средств с элементами "принудительного" диалога. В данном разделе представлено описание универсальной диалоговой системы формирования математической модели ТНУ произвольных схем DVIGT, обеспечивающей параметрический и структурный анализ работы ТНУ произвольной схемы на этапах, предшествующих непосредственному процессу проектирования. Основой для формирования математических моделей ТНУ в подсистеме DVIGT является принцип встроенных циклов, позволяющий реализовать физическое толкование и универсальность процесса формирования моделей. Предметной основой подсистемы DVIGT служат: исходные модули, описывающие элементарные процессы в различных элементах установки в единых требованиях, обеспечивающих простоту их совместной работы; условия совместной работы этих модулей; универсальные алгоритмы задания произвольных программ регулирования, зависящих от внешних условий. Структура предметной области системы DVIGT состоит из шести уровней: первый уровень - исходные модули, описывающие элементарные процедуры расчета (параметры рабочего тела произвольного состава, газодинамические и термодинамические функции, коэффициенты потерь и т.д.). Модули первого уровня автономны, т.е. не содержат обращений к другим модулям; второй уровень - модули, описывающие типовые термогазодинамические процессы (торможение потока, сжатие, расширение, подвод тепла, теплообмен, дросселирование и т.д.). "Работа" модулей второго уровня осуществляется обращением к модулям первого уровня; третий уровень - модули, описывающие работу основных узлов установки (входного устройства, компрессора испарителя, конденсатора и т.д.). Функционирование этих модулей предполагает обращение к модулям первого и второго уровней; четвертый уровень-компоновка модулей третьего уровня, синтезирующая двигатели переменного рабочего цикла, энергоустановки, тепловые насосные установки произвольных схем; пятый уровень - модули, формирующие типовые задачи термодинамического анализа и синтеза (завязка, расчет характеристик, определение размерности и т.д.); шестой уровень - модули, формализующие проектные процедуры (идентификация, параметрический анализ, структурный анализ и т.д.) Исходные модули, например модули третьего уровня, математически описывают физические процессы, протекающие в простейших элементах проточной части установки (для газотурбинного двигателя это - входное устройство, камера сгорания, компрессор, турбина и реактивное сопло). Они имеют единый вход и выход, не зависящий от предметного содержания модуля; G1, T*1, p*1, qт1-входные параметры модуля (qт - состав рабочего тела, G-количество рабочего тела, T*-температура рабочего тела, p*-давление рабочего тела); G2,T*2, p*2, qт2-выходные параметры модуля. Универсальные принципы синтеза моделей из этих модулей базируются на условиях: неразрывности потока, обеспечивающих сохранение баланса расхода; баланса мощности, теплового баланса, условиях, накладываемых программами регулирования; агрегатного состояния рабочего тела. Программы регулирования описываются унифицированным алгоритмом, реализующим заданную программу путем формирования системы управляемых невязок. В соответствии с названными исходными позициями алгоритм формирования математической модели установки с переменным рабочим циклом будет состоять из следующих основных этапов: синтез избыточной модели путем ее набора из элементарных типовых модулей, определяющих выбранную схему установки; описание термогазодинамических и механических связей модулей; описание параметров, характеризующих условия работы модулей; построение системы управляемых невязок, реализующих заданную программу регулирования; формулирование задачи анализа или синтеза. Такой алгоритм построения математической модели установки позволяет достаточно сложный процесс синтеза модели с переменным рабочим циклом из типовых элементарных модулей формализовать простым и доступным способом для пользователей, не имеющих квалификации профессионального программиста. Модель установки произвольной схемы формируется из исходных модулей в последовательности, отображающей структуру конкретной схемы установки. Подсистема DVIGT предназначена для структурного и параметрического экспресс-анализа на этапе предпроектных исследований и может решать следующие задачи в типовых проектных процедурах : формирование математической модели установки произвольной схемы "языком термодинамика"; определение "размерности", расчет характеристик с оптимальным законом изменения параметров; оптимизацию программ регулирования и законов изменения параметров; параметрическую и структурную идентификацию математической модели установки; формирование произвольных запросов, отражающих типовые проектные процедуры; выполнение набора сервисных проектных процедур: принудительный диалог, диагностика, графика, документирование результатов, хранение как промежуточной информации, так и окончательных результатов расчета. В качестве примера ниже приведена схема теплового насоса парокомпрессионного цикла: Рис. 2.1.2 где: 1 - дроссель; 2 - испаритель; 3 - компрессор; 4 - конденсатор. И формализованная схема этого же теплового насоса в системе DVIGT Рис. 2.1.3 Термодинамический анализ теплового насоса проводится по действительному циклу (с потерями), а на основе анализа существующих конструкций с известными параметрами узлов проводится сравнение и делаются выводы о степени влияния и целесообразности использования того или иного параметра. Поток рабочего тела - хладоагента (напр. Фреона), задается следующими параметрами: р - давление рабочего тела, кПа; t - температура рабочего тела, С; G - расход рабочего тела , кг/с; Х - степень сухости, имеет определенный цвет на экране и характерен только для данного типа информационного потока. Модуль - “Дроссель” (расширитель, детандер) задан следующими входными параметрами: p д - степень дросселирвания; h д - КПД дросселирования; и выходными параметрами: р - давление на выходе из дросселя, кПа; t - температура на выходе, С; G - расход рабочего тела в дросселе, кг/с; Х - степень сухости рабочего тела на выходе из дросселя. Модуль-“Испаритель” (или теплообменник) задан входными параметрами: Kисп – коэффициент общих потерь тепла в испарителе; N - номер испарителя в многокаскадных схемах(1,2,3,..,N), и выходными параметрами: р - давление на выходе из испарителя, кПа; t - температура на выходе испарителя, С; G - расход рабочего тела в испарителя, кг/с; Qu - количество тепла которое можно принять от теплоносителя (напр. воды), кВт. Модуль - “Компрессор” задан следующими входными параметрами: p к - степень повышения давления; h к - КПД компрессора; и выходными параметрами: р - давление на выходе из компрессора, кПа; t - температура на выходе из компрессора, С; G - расход рабочего тела в компрессоре, кг/с; Nк - мощность компрессора, кВт; Кт - коэффициент преобразования теплоты теплового насоса. Модуль – “Конденсатор” (или теплообменник) задан входными параметрами: Кконд – коэффициент общих потерь тепла в конденсаторе; N - номер конденсатора в многокаскадных схемах(1,2,3,..,N), и выходными параметрами: р - давление на выходе из конденсатора, кПа; t - температура на выходе из конденсатора, С; G - расход рабочего тела в конденсаторе, кг/с; Qк - количество тепла которое, можно отдать теплоносителю , кВт. Два модуля в модели теплового насоса (рис 2.1.3) - “Вход рабочего тела” и “Выход рабочего тела” служат для задания параметров потока соответственно на входе, т.е. в месте вооброжаемого разрыва в замкнутой схеме и получения параметров на выходе. Здесь рассматривается схема теплового насоса с разрывом в точке на линии насыщения рабочего тела, где параметры характеризующие поток (р, t, G, X) полностью известны. Такой точкой является место соединения конденсатора и дросселя. Таким образом, варьируя значениями входных параметров узла “Вход рабочего тела”, можно исследовать поведение теплового насоса при различных условий работы для широкой номенклатуры холодильных агентов. Задача (например, термодинамический расчет ТНУ- завязка) по такой модели решается в соответствии с алгоритмом, реализующим последовательный расчет по составным модулям при заданных значениях параметров цикла. Для представленной схемы задача "завязки" на заданную выходную мощность сводится к итерационному подбору, например, расхода хладоагента при начальном значении до получения заданных значений переменных ТНУ. Задача расчета характеристик ТНУ решается последовательным расчетом модулей путем подбора регулирующих параметров до получения заданных значений регулируемых параметров. В систему DVIGT встроены следующие численные методы решения систем уравнений: - Метод Ньютона; - Упрощенный метод Ньютона; - Метод вложенных циклов, который подразделяется на следующие методы: - метод бисекций; - метод хорд; - метод Ньютона; - упрощенный метод Ньютона; Основное меню подсистемы DVIGT представляет собой многооконный интерфейс, в котором можно выделить три уровня. Первый уровень образуют блоки функционального назначения (шесть блоков): блок "Архив" используется для работы с каталогом подсистемы ,для записи и хранения сформированных схем; блок "Компоновка" предназначен для визуального формирования и корректировки схемы ТНУ, описания термодинамических и механических связей между узлами, а также верификации и диагностики корректности модели; блок "Данные" реализует функцию параметризации каждого узла в специальных окнах; блок "Расчеты" предназначен для описания программ регулирования и выбора метода расчета при расчете характеристик; блок "Расчеты", так же, осуществляет выполнение задач расчетов ,блок "Результаты" предназначен для визуального и графического вывода результатов расчета. Второй уровень представляет собственно рабочее поле, в котором происходит визуализация схемы ТНУ, параметризация узлов и просмотр результатов расчета. Второй уровень заполняется только в процессе работы в подсистеме. Третий уровень образуют эталонные модули , из которых формируется схема ТНУ. Основными объектами модели и языка являются модули узлов ТНУ, соединенные между собой при помощи газодинамических и механических связей. Модули реализуют единственную функцию (сжатие, подвод тепла, смешение и т.д.); имеют единый вход и выход; возвращают управление той программе (модулю), которая их вызвала; имеют возможность обращаться к другим модулям (расчет газодинамических функций, теплоемкости и т.д.); не сохраняют историю своих вызовов. Работа с подсистемой DVIGT ориентирована на диалоговое взаимодействие с ПЭВМ. Развитые средства верификации и оперативной диагностики позволяют выявить значительное количество ошибок проектировщика на возможно более раннем этапе работы. Выбор любой из функций подсистемы осуществляется на базе вложенных меню, причем по любому разделу меню возможно получение оперативной справочной информации. Энергетические установки использующие низкотемпературные источники энергии Грунтовые теплообменники в вертикальных скважинах в последние 10-15 лет широко применяются в качестве низкотемпературного источника тепла для систем отопления и горячего водоснабжения с использованием тепловых насосов. Этот экологически чистый источник тепла достаточно часто используется, например, в Швейцарии, где в настоящее время эксплуатируется около четырех тысяч таких установок. Алтайским региональным центром нетрадиционной энергетики и энергосбережения были проведены исследования вопросов взаимного влияния вертикального грунтового теплообменника и теплового насоса [186]. За основу была взята автоматизированная теплонасосная установка АТНУ-10 (рабочая жидкость - R22), разработанная АК "ИНСОЛАР" в рамках Государственной научно-технической программы России "Экологически чистая энергетика" и выпускаемая предприятием "ЭКОМАШ" (г. Саратов). В систему также включен вертикальный грунтовой теплообменник в скважине глубиной не более 100 м (как показали гидрогеологические исследования, 67% населения Алтайского края проживает на территории где глубина залегания первого водоносного горизонта меньше 30 м). Базовая температура грунта принята равной 280 К, что соответствует средней оценке температур на глубине более 5 м для условий Алтайского края. Автоматизированная система управления теплового насоса типа АТНУ рассчитана таким образом, чтобы он работал при оптимальных условиях с постоянным значением теплового потока, определяемым тепловым потоком от первичного теплоисточника, входной температурой высокотемпературного контура и массовой скоростью теплоносителя высокотемпературного контура. При снижении требуемой тепловой нагрузки должно происходить отключение теплового насоса до восстановления заданной температуры. Если мощность грунтового теплообменника недостаточна для покрытия теплопотерь в высокотемпературном контуре, должен включаться пиковый доводчик. Результаты, показали, что извлекаемая из грунта тепловая энергия линейно зависит от логарифма рабочей длины теплообменника. При этих условиях (фильтрационная скорость 10 м/сут) для получения из грунта 5-6 кВт тепловой мощности необходимая глубина теплообменника составит 50-60 м. Конструктивные особенности АТНУ требуют определенных условий для расхода теплоносителя высокотемпературного контура. Минимальный расход теплоносителя в контуре отопления должен составлять 0,3 кг/с (1 м*/ч). При меньших объемах в системе начнется накопление тепла и, как показали испытания на натурной установке, это приведет к повышению температуры и давления хладона, ухудшению работы испарителя и уменьшению съема тепла в грунтовом теплообменнике. И хотя при этом температура теплоносителя высокотемпературного контура повышается, эффективность работы всей схемы, определяемая отопительным коэффициентом, падает. Большой интерес к использованию грунта в качестве источника тепла проявляется в Европе. Конструкция испарителя предлагается [1] в форме серпантина из трубок диаметром около 25 мм, уложенных на постоянной глубине на площади в несколько сотен квадратных метров. С целью уменьшения капитальных затрат трубки располагаются как можно ближе к поверхности. Изучение грунта как источника тепла, поведённое в Европе показало, что тепловой поток к испарителю из грунта составляет 20-25 Вт/м, минимальное значение для Европы составляет 10 Вт/м, максимальное 50-60 Вт/м. Оптимальная глубина и шаг размещения трубок составляют соответственно 1,5 и 2 м. В некоторых случаях из-за взаимного влияния предел 2 м расширяется. Трубки можно размещать на меньшей глубине, но при этом производительность теплового насоса может снижаться на 5% на каждый градус понижения температуры испарителя. Помимо варианта испарения непосредственно хладоагента можно использовать промежуточный теплоноситель - рассол, циркулирующий по трубкам в грунте и отдающий тепло хладоагенту в специальном теплообменнике. Средняя температура рассола зимой составляет -3° С. Если содержание воды в почве велико, показатели повышаются благодаря увеличению теплопроводности и хорошему контакту с трубками. Большая концентрация в почве гравия вызывает ухудшение характеристик. В Дании рассмотрена возможность применения не горизонтальных, а вертикальных трубок, которые можно использовать в режиме не только нагрева, но и охлаждения здания летом, когда применяется реверсивный тепловой насос [1]. Была обнаружена и такая интересная деталь. Минимум температуры грунта всегда выше, чем воздуха, и достигается двумя месяцами позднее, когда требуемая мощность отопления снижается. Вертикальные трубки занимают меньше места и позволяют в некотором смысле использовать тепло, аккумулированное в летние месяцы, что дает им экономические преимущества. Исследования вертикальных U-образных трубок показали [1] возможность значительного извлечения тепла. Горизонтальный испаритель с площади 150-200 м позволяет получить 12 кВт тепла. U-образные трубки, размещенные в скважинах диаметром 127 мм и глубиной 8 м, позволили получить 12 кВт только из двух скважин. Отсюда видно, что U-образные трубки снижают требуемую поверхность грунта в 10-20 раз по сравнению с горизонтальными. 	Несмотря на сравнительную дешевизну отечественных тепловых насосов по сравнен ию с зарубежными при современном слабом финансовом положении предприятий, внедрение тепловых насосов встречает определенные трудности. Не последнюю роль играет большая новизна и непривычность этой техники для наших потребителей. Эти проблемы преодолевались за рубежом путем предоставления в течение нескольких лет льгот предприятиям, внедряющим теплонасосные установки. В большинстве стран Западной Европы на прибыль, получаемую от применения тепловых насосов, устанавливался меньший налог , а в некоторых странах делались прямы е финансовые дотации. Так, в Австрии фирмам, использующим тепловые насосы, установлена финансовая дотация до 100 тыс. шиллингов , а ФРГ в начале 90- х годов таким фирмам предоставлялось право на налоговую скидку, доходящую до 7,5 % капитальных затрат (при условии их капитали зации ), что равноценно финансовой дотации в размере до 20 % затрат на теплонасосные установки. В итоге в Австрии сейчас работает l05 тыс. ТНС, дающих ежегодную экономию 116 тыс. т мазута. Кроме использования тепла грунта наиболее привлекательным для использования в домашних приложениях теплового насоса является “бесплатный” источник тепла для создания комфортных условий внутри дома - воздух. Он общедоступен и привлек наибольшее внимание в массовом производстве. В тех случаях, когда доступна вода, она имеет несколько преимуществ по сравнению с воздухом. Активно исследуется использование сбросного тепла или солнечных коллекторов, к которым проявляется интерес и в Европе и в Америке. Наибольшее распространение получили тепловые насосы с воздухом в качестве источника тепла с самого начала их применения в домашних условиях. В основном воздух же является и тепловым стоком. Как источник тепла воздух обладает рядом недостатков, поэтому требуется тщательная оптимизация конструкции в зависимости от места установки, где температура воздуха может быть существенно различной. Характеристики теплового насоса и в особенности КОП уменьшаются по мере увеличения разности температур испарителя и конденсатора. Это оказывает особенно неблагоприятное влияние нa тепловые насосы с воздушным источником тепла. По мере снижения температуры окружающего воздуха требуемое количество тепла для отопления повышается, но способность теплового насоса поддерживать даже постоянную тепловую мощность существенное снижается. Для преодоления этого недостатка часто применяется дополнительный нагрев. Для условий Англии и большинства стран Европы стоимость теплового насоса с любым источником тепла заметно выше, чем обычной центральной котельной [1]. Чем большую долю покрывает тепловой насос в домашней тепловой нагрузке, тем выше разница в капиталовложениях, поэтому тепловые насосы, как правило, рассчитываются лишь на часть годовой тепловой нагрузки, а оставшуюся часть дает дополнительный нагреватель, чаше всего электрический (в США) и на органическом топливе (в Европе). Выбор между ними определяется соотношением капитальных и эксплуатационных затрат. Если тепловой насос обеспечивает и воздушное кондиционирование летом, его размеры и мощность могут диктоваться именно этим применением. Дополнительный нагрев требуется, когда температура окружающего воздуха упадет ниже нуля, при этом тепловые потери здания превосходят тепловую мощность насоса. Для повышения экономической эффективности системы включение дополнительного нагревателя, в данном случае электрического, рекомендуется только тогда, когда тепловой насос не может покрыть полную нагрузку. Все источники тепла для тепловых насосов в той или иной мере подвержены влиянию солнечной энергии, но её можно использовать и непосредственно с помощью солнечных коллекторов с циркуляцией теплоносителя, подогрева воздуха, входящего в испаритель с помощью солнечных концентраторов. Хотя солнечные концентраторы, по-видимому, более пригодны для абсорбционных тепловых насосов. Они еще мало применяются вдомашних условиях, но служат предметом значительной исследовательской работы. Для подогрева генератора в абсорбционном цикле требуются более высокие температуры, чем достижимые обычными плоскими коллекторами. Однако применение абсорбционного цикла для кондиционирования допускает нагрев от плоских коллекторов, поскольку здесь должна быть температура ниже и, потому охлаждение воздуха проводится летом, как раз тогда, когда солнечная радиация интенсивна и температура коллектора повышена. Вместе с другими источниками тепла для тепловых насосов широко применяют плоские коллекторы, размещенные на крышах. Вообще солнечные коллекторы интенсивно изучаются дляприменения не только с тепловыми насосами, но и самостоятельно, а также в схемах с аккумуляторами тепла. Последние представляют интерес и для тепловых насосов как источник тепла в облачные дни или ночью. Давая тепло в испаритель при температуре более высокой, чем окружающий воздух, грунт или вода, солнечные коллекторы повышают КОП теплового насоса. Обычно промежуточный теплоноситель - вода передает тепло от коллектора к испарителю. Но может быть и полное совмещение коллектора с испарителем, где хладоагент испаряется непосредственно внутри трубок солнечного коллектора. Часто тепло от солнечного коллектора подается в жидкостный тепловой аккумулятор, куда погружены трубки испарителя. Тепловой аккумулятор играет существенную роль в любой солнечной теплонасосной системе. В доме фирмы Филлипс, например, солнечный коллектор (20м2 ) собирает в год 36-44 ГДж тепла (при среднем КПД 50%), сохраняемого в баке 40м3 при температуре до 95° С [1]. Была предложена схема дома с минимальным потреблением энергии, использующим три тепловых насоса: один для передачи тепла с повышением температуры от солнечного коллектора к аккумулятору, второй - от аккумулятора к системе отопления и третий - от аккумулятора к системе горячего водоснабжения. 	Солнечные коллекторы рассматривают также в сочетании с грунтовыми. [1] Установлено, что размеры солнечного коллектора должны быть больше 3 м2 на 1кВт потерь тепла жилищем. При солнечном коллекторе площадью 30м3 с грунтовым испарителем, занимающим только 100 м, достигается КОП=3,4. Если же использовать только грунтовый испаритель, то требуется поверхность 300 м, и при этом получается КОП=2,7. Тем не менее, может оказаться, что несмотря на повышение КОП, экономия топлива может не окупить стоимость установки, особенно солнечного коллектора. Другие работы в этой области показывают, что при тепловой мощности ТНУ 6 кВт требуется поверхность 20м2. Кроме того, ТНУ может использовать тепловые сбросы самого жилья, например, уходящие газы из кухонных печей или вообще из кухни, сбросную воду. В Голландии ТН был применён для домашней сушилки посуды. Тепло выбрасываемого влажного воздуха используется для подогрева сухого, подаваемого в сушилку. Тёплый влажный воздух из сушилки проходит в испаритель ТН и охлаждается. При охлаждении из него выпадает влага, и воздух становится пригодным для рециркуляции. В испарителе используется как явная, так и скрытая теплота уходящего воздуха. Рециркулирующий воздух проходит сквозь конденсатор и нагревается теплотой конденсации. Экономия энергии достигает около 48%. Далее приведены некоторые характеристики ТНУ, широко применяющихся за рубежом. Характеристики ТН-установки “Carrier” (США) - простой реверсивный тепловой насос воздух-воздух [1]. Табл. 2.1.2. Характеристика 50М 027 50М 037 50М 047 Номинальная холодопроизводительность, кВт 7,7 10,7 14,7 Номинальная теплопроизводительность, кВт 8,7 10,7 14,4 КОП (отопления) 2,5 2,5 2,4 Масса, кг 152,5 169,6 174,6 Заряд хладоагента R22, кг 3,0 2,9 4,0 Компрессор Герметичн. двухцилиндр.2900об/мин Внешний вентилятор Пропеллерный с непосредственным приводом.1200об/мин Мощность двигателя, кВт 0,19 0,19 0,19 Внешний теплообменник Плоский оребрённый Число рядов и шаг оребрения, мм 2х1,5 2х1,5 2х1,5 Площадь сечения, м2: внутренний виток 0,73 0,85 0,66 средний виток - - 0,85 наружный виток 0,77 0,89 0,89 Внутренний вентилятор Центробежн, с непоср. привод. гориз. Номинальный расход воздуха, м/ч 1690 2340 3190 Диапазон расходов воздуха, м/ч 1360-2170 1870-2720 2470-3400 Мощность двигателя, кВт 0,19 0,37 0,37 Скорость вращения, об/мин 1100-825 900-800 900-800 Внутренний теплообменник, число рядов и шаг оребрения, мм Плоский оребрённый 3х2,0 Площадь сечения, м2 0,31 0,43 0,43 Характеристики ТН фирмы “Lennox”, комбинируются с огневой системой отопления, что исключает систему дополнительного нагрева [1]. Табл. 2.1.3. Тип установки Номинальная холопроизвод. при 24° С,кВт Номинальная холодопроизвод. при 7° С,кВт Полная потребляемая мощность, кВт Охлаждение Нагрев НР8-261 6,5 6,5 2,8 3 НР8-263 6,5 6,5 2,8 3 НР8-411 9 9,5 3,7 3,8 НР8-413 9 9,5 3,7 3,8 НР8-513 12 12,5 4,6 4,9 НР8-653 15,5 15,5 5,8 5,9 Тепловые насосы в общественных зданиях Основная задача компрессорного оборудования в общественных зданиях это охлаждение, необходимое либо по климатическим условиям, либо для отвода тепла внутренних источников освещения, оборудования, персонала. Значительной холодильной нагрузки требуют вычислительные центры в служебных зданиях. При этом как правило, не учитывается, что применяемая холодильная установка по природе своей является тепловым насосом. Несмотря на то что тепло, отводимое от конденсатора холодильной установки, имеет относительно низкую температуру, его полезное использование дает существенную экономию энергии. Соотношение между теплотой, отводимой от конденсатора, и потребляемой мощностью и для холодильника и для теплового насоса сильно зависит от разности температур испарения и конденсации. Эта зависимость определяет экономичную температуру воды после конденсатора xoлодильной машины в тех случаях, когда ее тепло полезно используется. Экономически оправданным является уровень температуры 41-42°С. В этом случае мощность, потребляемая компрессором, повышается незначительно по сравнению с чисто холодильным режимом и в то же время появляется возможность не сбрасывать, а полезно использовать теплоту конденсации. Наиболее известная реализация этой концепции - тепло от холодильной машины, охлаждающей воздух в центральной части здания, не выбрасывается, а используется для обогрева комнат по периметру здания, в которых из-за остекления окон и дверей потери тепла повышены [1]. Тепло из центральной части здания поступает с помощью водяной системы охлаждения к испарителю, а далее с помощью хладоагента и компрессора эта энергия передаётся конденсатору. Полезное тепло с помощью сети нагретой воды передаётся в воздушную градирню через специальный конденсатор, часть тепла используется для нагрева воды или технологических целей. В зимний период, когда одновременно требуется и охлаждение и нагрев, часть конденсатора работает на отопление, избыток тепла сбрасывается в градирне. Подобная схема кондиционирования-отопления называется централизованной, с использованием одного большого холодильника (теплового насоса) и комнатных теплообменников. Может применятся и децентрализованная - с индивидуальными тепловыми насосами во всём здании непосредственно в местах кондиционирования. В последнем случае они подключаются к неохлаждаемой центральной водяной системе, в которой с помощью дополнительного водонагревателя и градирни температура поддерживается в интервале 15-32° С. Каждая кондиционная установка содержит полную холодильно-теплонасосную схему с вентилятором для циркуляции комнатного воздуха, подключённую к водяной системе. Вода служит тепловым стоком при работе в холодильном режиме и источником тепла в режиме отопления. Дополнительный нагрев требуется только в случае очень холодной погоды, когда большинство установок работает в режиме нагрева. Подача тепла в водяную систему производится от котельной, электрического наружного нагревателя, солнечной энергии или источника сбросного тепла. Потребности в тепле уменьшаются, когда одна или несколько установок должны работать в холодильном режиме. При средних температурах наружного воздуха установки с теневой стороны здания работают на нагрев, с солнечной стороны - на охлаждение. Если примерно 30% установок работают в холодильном режиме, то они дают достаточно тепла в водяную систему, что исключает необходимость для здания получать или отдавать тепло. В зданиях с внутренним тепловыделением от освещения, компьютеров и т. п. и высоким уровнем теплоизоляции,может понадобиться круглогодичное локальное охлаждение. Полученное здесь тепло передается в водяную систему и далее к установкам по периферии здания, которые в зимние месяцы работают на нагрев. Децентрализованные системы можно также использовать в зданиях, где требуется охлаждение днем и нагревание ночью. Если днём температура воды в сети повышается до максимального значения, допустимого для работы холодильных устройств, +32° С, то тепло не сбрасывается в градирни и может служить для обогрева в течение части нагревательного цикла перед включением дополнительного обогрева в любой форме, что необходимо, когда температура воды падает ниже 15°С. Воздушный кондиционер начинает работу утром, когда вода холодна и допускает эффективное охлаждение, а заканчивает в конце дня, когда вода нагрета для эффективного ночного отопления. Наибольшая выгода получается при использовании теплового насоса там, где одновременно требуется нагрев и охлаждение в больших масштабах, например в спорткомплексах с искусственным катком и плавательным бассейном. Обычно общественные закрытые плавательные бассейны являются крупными потребителями энергии, особенно в условиях холодного климата. Годовое потребление энергии для общественных закрытых бассейнов составляет 14000 кВт.ч/м3 водяной поверхности. Необходимая температура воды около 30°С, а температура воздуха немного выше. Требуемая кратность вентиляции от 4 до 20 объемов в час [1]. Для использования тепла сбросного воздуха можно применить вращающиеся регенераторы, подогревающие входящий воздух с экономией энергии. Использование таких теплообменников становится общепринятым в бассейнах, однако они восстанавливают лишь часть тепла, содержащегося в сбросном воздухе. Содержание в нем влаги весьма велико, а большинство обычных систем восстановления тепла использует только явное тепло. Рекуперативные теплообменники способны конденсировать только часть влаги, и притом сравнительно малую. Восстановление скрытой теплоты можно значительно улучшить, применяя тепловые насосы, во многих случаях совместно с обычными системами восстановления тепла. Типичный пример теплонасосной установки для комплекса плавательных бассейнов в Честере (Англия). [1] Два плавательных бассейна образуют часть большого закрытого спортивного центра и потребляют большую часть энергии, подаваемой в здание с расчетной тепловой нагрузкой 2 МВт. Свежий воздух поступает в комплекс расходом 46 м3 /с, из которых 21 м3 /с подается в зал бассейна. Высокая кратность вентиляции минимизирует конденсацию в зале и прилегающих комнатах, а также уменьшет запах хлора, применяемого в целях стерилизации. Полная тепловая нагрузка 2 МВт складывается из нагрева воды в бассейне, горячей воды для душевых и отопления примыкающего служебного здания. Около 3/4 полного расхода тепла идет на вентиляцию, из них плавательный бассейн потребляет половину. В данном случае наиболее экономичным является применение замкнутого контура с промежуточным теплоносителем в вентиляционных каналах совместно с теплонасосной системой. Сбросной воздух, проходя мимо части замкнутого контура, предварительно охлаждается, отдавая долю скрытого тепла, а затем ещё охлаждается на 4° С в испарителе теплового насоса. Свежий воздух сначала нагревается второй половиной замкнутого контура, а затем догревается в конденсаторе теплового насоса. В общем тепловом балансе замкнутый контур возвращает около 400 кВт, а тепловой насос - немного более 1 МВт, оставляя сравнительно малую часть тепловой нагрузки для покрытия с помощью традиционных источников. Применение теплового насоса в плавательных бассейнах не ограничивается системами воздух-воздух. Фирма Sulzer, имеющая большой опыт в применении тепловых насосов в плавательных бассейнах, комбинирует ряд тепловых насосов, каждый из которых имеет свое назначение. Типичным примером может служить установка в Линденберге (см. рис. 2.1.1). Закрытый бассейн с водной поверхностью 315,5 м2 имеет температуру воздуха 30-32°С и температуру воды на 2°С ниже. Экономические и экологические аспекты использования энергоустановок на базе тепловых насосов Стоимость теплонасосной станции (ТНС) мощностью от 100 до 10000 кВт в странах Западной Европы составляет 600-700 долл/кВт, в то время как стоимость теплонасосов АО "Энергия" в том же диапазоне мощностей при приблизительно равной энергетической эффективности и сдаче объекта "под ключ" составляет 600-700 тыс. руб/кВт. Снижение себестоимости тепла, производимого на ТНС, по сравнению с традиционным теплоснабжением составило от 1,5 до 2,5 раз в зависимости от температуры низкопотенциального источника, а общая экономия топлива от всех запущенных в эксплуатацию ТНС составила около 32 тыс. т. у. т. Срок окупаемости у большинства ТНС не превышает двух лет [185]. Опыт эксплуатации ТНС в России показал, что из-за большей продолжительности отопительного периода по сравнению, например, с Западной Европой, а также значительно более острой проблемы транспорта топлива экономическая эффективность применения ТНС в России больше, чем в других странах. Доказана возможность применения озонобезопасных фреонов, в частности фреона 142 (R-142 в). Так, в Каунасе работает ТНС с винтовым компрессором единичной мощностью 2 МВт с рабочим телом R-142, хотя термодинамические свойства этого фреона потребовали неординарных решений при создании ТНС с винтовым компрессором [185]. Принимая удельный расход на выработку 1кВт*ч электроэнергии равным 300 г у.т., нетрудно, дать сравнительную оценку вредных выбросов за отопительный сезон (5448 ч) от различных теплоисточников тепловой мощностью 1,16 МВт (см. табл. 2.1.1.) [185]. Табл. 2.1.1. Вид вредного выброса, т/год Котельная на угле Электрообогрев ТН, со среднегодовым КОП = 3,6 SOx 21,77 38,02 10,56 NOx 7,62 13,31 3,70 Твёрдые частицы 5,8 8,89 2,46 Фтористые соед. 0,182 0,313 0,087 Всего 34,65 60,53 16,81 Вредные выбросы при использовании теплового насоса - это выбросы в месте производства электроэнергии (за источник электроэнергии принята ТЭС); непосредственно же на месте установки тепловых насосов вредных выбросов нет. Такая ситуация наиболее благоприятна для рекреационных зон. Так, котельная на угле тепловой мощностью 1,16 МВт (1 Гкал/ч), работающая в курортной зоне Алтая - Белокурихе, за отопительный сезон (4880 ч) выбрасывает не менее 31 т вредных веществ. Тепловые насосы общей тепловой мощностью 1,2 МВт, установленные в радонолечебнице на сбросном тепле использованных радоновых вод с температурой 32’С, имеют среднегодовой коэффициент преобразования 7,2 и в самой Белокурихе вредных выбросов не производят. На ТЭС, расположенной в 70 км от курорта, вредные выбросы при производстве необходимой для этой ТНС электроэнергии в пересчете на 4,18 ГДж (1 Гкал) вырабатываемого ею тепла составят за отопительный сезон всего 4,31 т. Ниже приведены среднегодовые коэффициенты преобразования теплонасосных установок для Западно-Сибирского региона (отопительный период 5448 ч) в зависимости от температуры низкопотенциального источника: температура низкопотенциального источника, ° С............................. 5 10 15 20 25 30 35 40 КОП среднегодовой ....3,6 4,1 4,6 5,3 5,9 6.6 , 7,2 7,9 При одинаковой теплопроизводительности, например 1 Гкал/ч (1,16 МВт), удельная экономия топлива при использовании ТНС составит по сравнению: с электроотоплением 0,277 - 0,335 т у.т.; с котельной на каменном угле (КПД = 0.65) 0,113 - 0,121 т у.т.; с котельной на природном газе (КПД = 0,8) 0,072-0,130 т у.т., где первое значение относится к использованию в теплонасосе низкопотенциального источника тепла с температурой 5° С, второе - с температурой 40° С [185]. Применение тепловых насосв за рубежем Наиболее широкое применение тепловой насос нашёл в домашнем теплоснабжении и кондиционировании воздуха, в особенности в США, где требуется круглогодичное кондиционирование: охлаждение в летние месяцы и нагрев в зимние. Реверсивный тепловой насос, решающий обе задачи, выпускается уже более 30 лет и является экономичным и надежным. В Европе, где климатические условия таковы, что, по крайней мере, для индивидуальных зданий круглогодичное кондиционирование не нужно, более перспективной системой является одноцелевой тепловой насос. В сравнении с обычными системами центрального отопления его стоимость и эксплуатационные расходы находятся на приемлемом уровне. Тепловой насос может использовать различные источники низкопотенциального тепла, отдавая его в конденсаторе при повышенной температуре потоку газа, жидкости или тепловому аккумулятору, жидкому или твердому. В большинстве случаев используется водяная система центрального отопления, в которой горячая вода циркулирует к радиаторам в каждой комнате, или воздушная система отопления, в которой нагретый воздух подается к каждой комнате по каналам. Широко применяются такие комнатные нагреватели: радиаторы, аккумуляционные установки и конвекторы как дополнительные источники тепла. Температура в системах распределениятепла изменяется от 40 для воздушных систем до 100° С для водяных или паровых систем. Типичная температура воды около 75° С. Поскольку эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры конденсации, для тепловых насосов желательно снижение температуры распределения тепла. Очевидно, что при увеличении поверхности теплообмена, например с помощью панелей в полах, станет пригодной температура 50° С. Повышение расхода циркулирующего воздуха позволяет снизить его температуру до 35°С. Практическая реализация этих тенденций в новых зданиях сможет радикально изменить отношение к тепловым насосам. Системы центрального отопления обычного типа с котельными внутри здания обеспечивают и все домашнее горячее водоснабжение. Это обстоятельство следует учитывать при конструировании тепловых насосов. Однако отопление требует больших затрат энергии, чем горячее водоснабжение, и, например, в Англии они соотносятся как 60-65 и 20% [1]. В Англии и других европейских странах наиболее распространена водяная система отопления, но там, где требуется круглогодичное кондиционирование, применяется распределение нагретого или охлажденного воздуха. Воздушная система хороша для вновь строящихся зданий, но при реконструкции она сложнее, чем водяная, где используются трубы небольшого диаметра для подачи воды от котла. Воздушная система требует каналов большого сечения, которые трудно устанавливать в существующих зданиях. Как отопительное устройство тепловой насос не обязательно должен служить централизованной системой, обслуживающей несколько комнат. Вполне могут быть установлены индивидуальные кондиционеры в каждой комнате со своим компрессором и конденсатором, внешним или внутренним источником тепла для испарителя. В общем, тепловые насосы способны конкурировать с большинством обычных систем отопления и кондиционирования. Помимо отопления и кондиционирования важной функцией теплового насоса, определяющей его применимость, является горячее водоснабжение. В большинстве отчетов об исследованиях роли тепловых насосов в будущем основным считается отопление, но одновременно отмечается, что горячее водоснабжение и восстановление тепла становятся все более важными по мере роста тенденции к строительству малоэнергоемких домов и “полностью интегрированных систем”, основанных на тепловых насосах. Однако при этом выпадает из виду основная проблема - применение тепловых насосов в уже существующих зданиях, проблема замены одной установки, дающей одновременно и горячее водоснабжение (центральной котельной), тепловым насосом, способным также одновременно решать обе задачи. Эта проблема связана с экономичностью использования низкотемпературного внешнего теплового источника для получения горячей воды высокой температуры. Высокая стоимость электроэнергии препятствует её применению в широких масштабах для нагрева, и во многих случаях отопительная система включает тандем - тепловой насос и котёл на органическом топливе. При этом ТН даёт воду, нагретую до необходимой температуры. Выводы Потенциальные ресурсы возобновляемых источников энергии составляют существенную долю потребностей человечества в энергетике. Мировое потребление этих источников на сегодняшний день составляет лишь ничтожную долю. Это объясняется в первую очередь тем, что в силу низкой концентрации НВИЭ и их неравномерного распределения по поверхности Земли удельные затраты на единицу мощности и стоимость энергии при современных технологиях очень велики, не могут конкурировать с традиционными источниками энергии. Использование низкопотенциальных источников энергии для целей теплоснабжения является направлением энергетики. Перспективными энергетическими установками, использующими низкопотенциальные энергии, являются теплонасосы, в том числе и компании с другими преобразователями низкотемпературной энергии - солнечными батареями, ветроэнами и т.д. Внедрение тепловых насосов позволяет снизить расходы топлива на единицу выработанной теплоты по сравнению с котельными от 20 до 50% либо обеспечить 3-4-кратную экономию электроэнергии по сравнению с прямым электроснабжением. Источники энергии для ТНУ находятся “непосредственно” у потребителей, что сокращает потери при передаче и сокращает расходы на содержание и строительство теплотрасс и т.п. Время возможной работы ТНУ совпадает со временем потребности потребителями в энергии. Большинство рассмотренных в данной работе проектов разработаны и внедряются за рубежом, в то время как в нашей стране всё ограничилось несколькими демонстрационными проектами и предложениями, по большей части основанными на практически единственной ТНУ АТНУ-10 производства “Экомаш” (г. Саратов). Совершенно необходимо развивать работы в этом направлении с целью создания конструкций иного ряда современных ТНУ различного назначения Экономические и экологические аспекты использования энергоустановок на базе тепловых насосов Стоимость теплонасосной станции (ТНС) мощностью от 100 до 10000 кВт в странах Западной Европы составляет 600-700 долл/кВт, в то время как стоимость теплонасосов АО "Энергия" в том же диапазоне мощностей при приблизительно равной энергетической эффективности и сдаче объекта "под ключ" составляет 600-700 тыс. руб/кВт. Снижение себестоимости тепла, производимого на ТНС, по сравнению с традиционным теплоснабжением составило от 1,5 до 2,5 раз в зависимости от температуры низкопотенциального источника, а общая экономия топлива от всех запущенных в эксплуатацию ТНС составила около 32 тыс. т. у. т. Срок окупаемости у большинства ТНС не превышает двух лет [185]. Опыт эксплуатации ТНС в России показал, что из-за большей продолжительности отопительного периода по сравнению, например, с Западной Европой, а также значительно более острой проблемы транспорта топлива экономическая эффективность применения ТНС в России больше, чем в других странах. Доказана возможность применения озонобезопасных фреонов, в частности фреона 142 (R-142 в). Так, в Каунасе работает ТНС с винтовым компрессором единичной мощностью 2 МВт с рабочим телом R-142, хотя термодинамические свойства этого фреона потребовали неординарных решений при создании ТНС с винтовым компрессором [185]. Принимая удельный расход на выработку 1кВт*ч электроэнергии равным 300 г у.т., нетрудно, дать сравнительную оценку вредных выбросов за отопительный сезон (5448 ч) от различных теплоисточников тепловой мощностью 1,16 МВт (см. табл. 2.1.1.) [185]. Табл. 2.1.1. Вид вредного выброса, т/год Котельная на угле Электрообогрев ТН, со среднегодовым КОП = 3,6 SOx 21,77 38,02 10,56 NOx 7,62 13,31 3,70 Твёрдые частицы 5,8 8,89 2,46 Фтористые соед. 0,182 0,313 0,087 Всего 34,65 60,53 16,81 Вредные выбросы при использовании теплового насоса - это выбросы в месте производства электроэнергии (за источник электроэнергии принята ТЭС); непосредственно же на месте установки тепловых насосов вредных выбросов нет. Такая ситуация наиболее благоприятна для рекреационных зон. Так, котельная на угле тепловой мощностью 1,16 МВт (1 Гкал/ч), работающая в курортной зоне Алтая - Белокурихе, за отопительный сезон (4880 ч) выбрасывает не менее 31 т вредных веществ. Тепловые насосы общей тепловой мощностью 1,2 МВт, установленные в радонолечебнице на сбросном тепле использованных радоновых вод с температурой 32’С, имеют среднегодовой коэффициент преобразования 7,2 и в самой Белокурихе вредных выбросов не производят. На ТЭС, расположенной в 70 км от курорта, вредные выбросы при производстве необходимой для этой ТНС электроэнергии в пересчете на 4,18 ГДж (1 Гкал) вырабатываемого ею тепла составят за отопительный сезон всего 4,31 т. Ниже приведены среднегодовые коэффициенты преобразования теплонасосных установок для Западно-Сибирского региона (отопительный период 5448 ч) в зависимости от температуры низкопотенциального источника: температура низкопотенциального источника, ° С............................. 5 10 15 20 25 30 35 40 КОП среднегодовой ....3,6 4,1 4,6 5,3 5,9 6.6 , 7,2 7,9 При одинаковой теплопроизводительности, например 1 Гкал/ч (1,16 МВт), удельная экономия топлива при использовании ТНС составит по сравнению: с электроотоплением 0,277 - 0,335 т у.т.; с котельной на каменном угле (КПД = 0.65) 0,113 - 0,121 т у.т.; с котельной на природном газе (КПД = 0,8) 0,072-0,130 т у.т., где первое значение относится к использованию в теплонасосе низкопотенциального источника тепла с температурой 5° С, второе - с температурой 40° С [185]. 2.2. Ветроэнергетические установки Ветроэнергетика за рубежом Ветроэнергетика в России Фундаментальные знания в области ветроэнергетики Ветроэнергетика за рубежом Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости и в местах с среднегодовыми скоростями ветра более 5 м/сек успешно конкурируют с традиционными источниками электроснабжения. Ветропарк в штате Калифорния , США. Рис. 2.2.1 Преобразование энергии ветра в механическую , электрическую или тепловую осуществляется в ветроустановках с горизонтальным или вертикальным расположением вала ветротурбины. Наибольшее распространение получили ветроэнергетические установки с горизонтальной осью ротора , работающие по принципу ветряной мельницы. Турбины с горизонтальной осью и высоким коэффициентом быстроходности обладают наибольшим значением коэффициента использования энергии ветра ( 0,46-0,48). Ветротурбины с вертикальным расположением оси менее эффективны (0,45) , но обладают тем преимуществом, что не требуют настройки на направление ветра. В таблице 2.2.1 приведены данные о доле на рынке различных типов ВЭУ в старых землях ФРГ. Табл. 2.2.1 Расположение оси ротора Доля на рынке, % Вертикальноосевые установки 9 Горизонтальноосевые установки из них: с наветреным расположением ротора за башней с подветренным расположением ротора 91 77 14 Наибольшее распространение из сетевых установок сегодня получили ВЭУ с единичной мощностью от 100 до 500 кВт. Удельная стоимость ВЭУ мощностью 500 кВт составляет сегодня около 1200 $/кВт и имеет тенденцию к снижению. В таблице 2.2.2 приведена структура мощностей ВЭУ в старых землях ФРГ. Табл. 2.2.2 Класс мощности, кВт Доля, % 10-19 11 20-49 19 50-149 34 150-500 26 401-1499 5 1500-5000 5 ВЭУ мегаваттного класса построены в ряде стран (рис 2.2.1) и на сегодняшний день находятся на стадии экспериментальных исследований или опытной эксплуатации. Экспериментальные турбины мегаваттного класса. Рис 2.2.2 Во многих развитых странах существуют Государственные программы развития возобновляемых источников энергии, в том числе и ветроэнергетики. Благодаря этим программам решаются научно-технические, энергетические, экологические, социальные и образовательные задачи. Генераторами проектов возобновляемых источников энергии в Европе являются исследовательские центры ( Riso, SERI( в настоящее время NREL), Sandia,ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT и др.), университеты и заинтересованные компании. В 1994 году , в Мадриде, на конференции “Генеральный план развития возобновляемых источников энергии в Европе” странами Европейского Союза была принята декларация. В “Мадридской декларации” были сформулированы цели по достижению 15% уровня использования возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии в странах Европейского Союза до 2010 г.[ 184 ]. В 1994 г.в странах Европейского Союза установленная мощность солнечных батарей, мини гидроэелектростанций и ветроэнергетичских установок составила 5.3 ГВт, к 2010 году предполагается смонтировать оборудование с установленной мощностью 55 ГВт. Процент от мирового энергоснабжения Годы Два сценария развития энергетики до 2020 г. в странах Европы. · · · ____ Текущая политика ------ Экологически ориентированная политика , * Традиционные источники: органическое топливо и большая гидроэнергетика , ** Новые источники: биомасса, солнце, ветер, геотермальная, малая гидроэнергетика Рис. 2.2.3. Поставленные цели достигаются решением задач в области политики, льготного налогового законодательства, государственной финансовой поддержки через научно-технические программы , льготного кредитования, создания информационной сети, системы образования,стажировок, продвижения высоких технологий , созданием рабочих мест на производствах и подготовки общественного мнения. На рис. 2.2.3 показаны два сценария использования возобновляемых источников энергии в странах Европы. Благоприятные условия для развития энергетики позволят к 2020 г. увеличить потребление электрической энергии на 30% в том числе за счет возобновляемых источников энергии на 15%. В таблице 2.2.3. [184] приведены соотношения для выработки электроэнергии различными возобновляемыми источниками энергии в странах Европы по оптимистическим и пессимистическим прогнозам до 2020 года. Прогноз сотавлен на основании анализа темпов прироста установленной мощности различных видов возобновляемых источников энергии в странах Европейского Союза. Доля ветровой энергии будет составлять по пессимистической оценке 15%, по оптимистической оценке 16%. Табл. 2.2.3 Возобновляемые источники энергии В 2020 г. “Минимум” В 2020 г. “Максимум” при благоприятной политике поддержки Mtoe % Mtoe % “Modern” биомасса 243 45 561 42 Солнечная 109 21 355 26 Ветровая 85 15 215 16 Геотермальная 40 7 91 7 Мини ГЭС 48 9 69 5 Приливов и волн 14 3 54 4 Суммарная 539 100 1345 100 В 1990 г. новые возобновляемые источники энергии составили 164 Mtoe (1,9 % ) от общей потребляемой энергии В 1994 г. во всем мире установленная мощность ветростанций составляла 3200 MW , 1400 MW приходилось на Европу. В таблице 2.2.4 приведены данные о суммарной установленной мощности ветростанций по странам[190]. Табл. 2.2.4 Страна, регион Установленная мощность ( MW) США Дания Германия Великобритания Нидерланды Испания Греция Швеция Италия Бельгия Португалия Ирландия Франция Остальные регионы Европы Индия Китай Остальные регионы Мира 1700 520 320 145 132 55 35 12 10 7 2 7 1 35 100 25 75 Всего около 3200 Ежегодно в Европе установленная мощность ветроагрегатов составляет 200 MW При благоприятных условиях прирост установленной мощности может cоставить 800 MW. Наиболее эффективными по наращиванию установленной мощности ветростанций являются программы стран Европы , Китая, Индии , США, Канады. Ежегодный оборот за счет продаж ветропреобразователей в странах Европы составляет 400 MECU. Более 10 крупнейших банков Европы инвестируют ветроэнергетическую индустрию. Более 20 крупных Европейских частных инвесторов финансируют ветроэнергетику. Стоимость ветровой энергии зависит в основном от следующих 6 параметров: инвестиций в производство ветроагрегата ( выражается как отношение $/кв. м - цена одного кв. метра ометаемой площади ротора ветротурбины); коэффициета полезного действия системы; средней скорости ветра ; доступности; технического ресурса. Табл. 2.2.5 Параметры Ситуация 1 Ситуация 2 Ситуация 3 среднегодовая скорость ветра на высоте 10м 5.0-5.8 м/сек 5.5-6.4 м/сек 6.0-7.0 м/сек Количествоэлектро энергии вырабатываемой ветроагрегатом 650 кВт ч/ 825 кВт ч/ 1140 кВт ч / стоимость электроэнергии 0.046 ЕСU/кВтч 0.036 ECU/кВтч 0,026 ECU/кВтч За последние три десятилетия технология использования энергетических ресурсов ветра была сосредоточена на создании сетевых ветроагрегатов WECS. В этом направлении достигнуты значительные успехи. Многие тысячи современных установок WECS оказались полностью конкурентоспособными по отношению к обычным источникам энергии. Существующие электрические сети осуществляют транспортировку электроэнергии вырабатываемые ветро-парками в различные регионы. В последние годы интенсивно стали развиваться технологии использования энергии ветра в изолированных сетях. В изолированных сетях электропередач неизбежные затраты на единицу произведенной энергии во много раз выше , чем в централизованных сетях электропередач. Установки, производящие электроэнергию, обычно основаны на небольших двигателях внутреннего сгорания , использующих дорогостоящее топливо , когда расходы на транспортировку только топлива часто поднимают стоимость единицы произведенной энергии в десятки раз от стоимости энергии в лучших централизованных сетях электропередач. В небольших сетях электропередач установки, подающие электроэнергию, являются гораздо более гибкими: современный комплект генераторов на дизельном топливе можно запустить , синхронизировать и подключить к изолированной сети менее чем за две секунды. Преобразование энергии ветра является альтернативным возобновляемым источником энергии , чтобы заменить дорогостоящее топливо. Новые исследования технической осуществимости проектов использования ветроустановок совместно с дизельгенераторами в изолированных сетях показыают ,что мировой потенциал для независимых систем WECS даже выше, чему систем WECS, подключенных в обычные сети электропередач. В таблице 2.2.6 [191] приведены параметры действующих ветро-дизельных систем. Указанные системы были построены в 1985-1990 г.г. Их эксплуатация выявила необходимость совершенствования систем, создания автоматизированного управления. Табл. 2.2.6 Страна Место расположения Мощность ветроагрегата ,кВт Мощность дизельгенера- тора,кВт Мощность нагрузки, кВт Австралия Остров Роттнест 20,50,55 1100 90-460 Бразилия Фернанд де Норонха 2х5 50 200 макс. Канада Остров Келверт 2х3 12 0,5-3,5 --#-- Кембридж Бэй 4х25 4: 380-760 2375 макс --#-- Форт Северн 60 85,125,195 50-150 Дания Ризо 55 125 30-90 Франция место де Лас Турс 10х12 152 100 макс Германия Хелоголенд 12002 2-1200 1000-3000 --#-- Шнитлинген 11 25 1-15 Греция Остров Китнос 5х22 31.4 Ирландия Кейп Клиер 2х30 60 15-100 --#-- Айнис Ойр 1х63 1х12,1х26,1х44 --- Италия Келбриа 20 2х20 --- Голландия ECN 2х30 50 50 Норвегия Фроуа 55 50 15-50 Испания Буджерелоз 25 16 --- Швеция Аскескар 18,5 8,1 --- --#-- Келмерский университет 22 20 --- Швейцария Мартинджи 160 130 60-80 Великобрита-ния Остров Файр 55 1х20, 1х50 --- --#-- Фолклендские острова 10 10 --- --#-- Остров Ланди 55 3х6, 1х27 --- --#-- Машинилес 15 10 --#-- RAL 16 7 США Острова Блок 150 1х225,400,500 1800 макс --#-- Клейтон 200 1х400,1700; 2х1000; 3х1250 1000-3500 Ветроэнергетика в России В России существует значительный нереализованный задел в области ветроэнергетики. Фундаментальные исследования аэродинамики ветряка , осуществленные в ЦАГИ , заложили основу современных ветротурбин с высоким коэффициентом использования энергии ветра. Однако жесткая ориентация на большую гидроэнергетику и угольно-ядерную стратегию и почти полную глухоту к новациям и экологическим проблемам надолго затормозило развити ветроэнергетики. Выпускаемые “ Ветроэном” ветроустановки не отвечали современным требованиям и представлениям высоких технологий ветроэенергетической индустрии. Толчком для дальнешего продвижения и создания современного ветроэнергетического оборудования стала федеральная научно-техническая программа “Экологически чистая энергетика”[193] . Для участия и получения финансирования были отобраны лучшие проекты ветроэнергетичесих установок различных классов по мощности. Были разработаны проекты ветроагрегатов мощностью до 30 кВт , 100 кВт, 250 кВт, 1250 кВт. Начавшаяся перестройка, развал экономики и прекращение финансирования по программе не позволила довести указанные проекты до коммерческого уровня. Почти все проекты остались на уровне опытных и макетных образцов. Опытный образец ветроагрегата мегаваттного класса был спроектирован и построен МКБ “Радуга” , который организовал кооперацию предприятий авиационной промышленности. Разработка, изготовление и строительство финансировалось правительством Калмыкии. Ветроагрегат был построен недалеко от Элисты и успешно работает , вырабатывая 2300-2900 тыс. кВт ч электроэенергии в год. Ветроагрегат подключен к сети. В МКБ “ Радуга” были спроектированы ветроагрегаты мощностью 8кВт и 250 кВт. Российской Ассоциацией развития ветроэнергетики “ Energobalance Sovena” совместно с Германской фирмой Husumer SchiffsWert (HSW) были изготовлены 10 ветроагрегатов сетевого исполнения единичной мощностью 30 кВт. Ветропарк с установленной мощностью 300 кВт был построен в 1996 г. в Ростовской области и запущен в эксплуатацию. Сегодня возможны следующие сценарии развития ветроэнергетики в России: закупка и монтаж зарубежных ветроагрегатов; трансферт западных технологий и организация производства в России ; кооперация с зарубежными фирмами и производство ветроагегатов в России ; организация производства собственных ветроагегатов, ноу-хау которых защищено международным законодательством . Для России предпочтительней последний сценарий, однако он сдерживается существующим налоговым законодательством, монополией производителей электроэнергии, отсутствием инвестиций и развалом производства. Фундаментальные знания в области ветроэнергетики Краткий обзор был бы не полным для настоящей программы , если не дать оценку некоторых достигнутых фундаментальных знаний в области ветроэнергетики. На рис. 2.2.4 приведена схема различных областей знаний применительно к ветроэнергетике [191] с экспертной оценкой нерешенных задач. Соотношения между решенными и нерешенными задачами для ветроэенергетической технологии. - фундаментальные знания достаточные для их использования. ххх-узкие места в фундаментальных знаниях . Рис. 2.2.4 На примере совершенствования модели ветра можно показать что углубление знаний в этой области позволило приблизиться к адекватной модели преобразования энергии На рис. 2.2.5 показаны: использование упрощенной модели ветра с осредненными параметрами по времени и в пространстве до 70 годов, учет изменения скорости ветра по высоте в 75 годы, использование турбулентной модели ветра в 85 годы. а) б) в) Модели ветра. а) Осреднение по времени и пространству, б) Изменение скорости ветра по высоте, в) Турбулентная модель ветра Рис. 2.2.5 2.3. Вихревые трубки Содержание В основе работы вихревой трубы лежит т.н. эффект Ранка-Хилша (1933 г). Вихревая труба представляет собой газодинамическое устройство с тангенциальным входом газа, рис. 2.3.1. Схема вихревой трубы. Рис. 2.3.1. Как известно, [194] в закрученных потоках вязкого газа при наличии поперечного градиента скорости поверхности тока взаимодействуют между собой из-за наличия касательных сил вязкости. Работа, затраченная на преодоление этих сил преобразуется в тепло. При этом разные струйки могут обладать разными запасами полной энергии . Наличие в потоке градиента температур предопределяет теплообмен между слоями газа. Однако, большой вклад в перераспределение полной энергии принадлежит турбулентному механизму переноса. Вихревая труба состоит из корпуса, выполненного в виде цилиндрической или диффузорной трубы с диаметром начального сечения и длиной , тангенциально расположенных по отношению к корпусу вводных сопел с площадью проходного сечения , диафрагмы с диаметром отверстия , расположенной вблизи соплового входа, и конического регулировочного вентиля на противоположном от диафрагмы конце корпуса. Интенсивность энергетического разделения газов в вихревой трубе обычно оценивают по зависимости величин избыточных температур газа и от доли охлажденного потока . При этом где - температура торможения на входе в вихревую трубу, на выходе из нее охлажденного и горячего потоков соответственно; и - массовые расходы исходного и охлажденного потоков газа соответственно. Температура газа на выходе из ВТ. Рис. 2.3.2 Типичные экспериментальные зависимости величин и от относительного расхода холодного потока приведены на рисунке 2.3.2.[195]. Обычно каждой паре кривых соответствуют определенные условия проведения экспериментов: отношение давлений газа на входе в вихревую трубу и выходе охлажденного потока из диафрагмы , температура газа на входе в вихревую трубу , безразмерная площадь вводных сопел и др. В работах [194, 195] показано, что эффект энергетического разделения газа неразрывно связан с перестройкой затухающего вихревого турбулентного движения и происходит в довольно протяженной области течения, простирающейся от соплового входа на расстояние от одного до нескольких десятков диаметров вихревой трубы. При большой длине области происходящие в ней явления не будут определяться детальной структурой потока на входе в вихревую трубу и должны зависеть от переменных, характеризующих течение в целом. т.е. от интегральных величин, таких как массовый расход поступающего в трубу газа , поток импульса в направлении оси трубы , поток энергии и массовый расход отбираемого через отверстие диафрагмы холодного газа . К этим интегральным характеристикам, необходимо, добавить характерный размер - диаметр трубы . Следует отметить, что поток газа в вихревой трубе является развитым турбулентным потоком. Можно предположить, что турбулентность, возбуждаемая струями, истекающими из вводных сопел вихревой трубы, имеет высокий уровень, превышающий во всей области энергетического разделения уровень турбулентности, порождаемый в пограничном слое на стенках трубы. Рабочая величина давления на входе в вихревую трубу может меняться в широких пределах; по имеющимся данным вихревая труба устойчиво работает при полном давлении на входе 0,5-0,7 МПа, известны эксперименты с пропусканием через ВТ газа с давлением до 25 МПа. Температура теплого и холодного потоков зависит от начальной температуры газа на входе; рисунок дает представление о перепаде температур в потоках; этот перепад, как правило, сохраняется. Потери энергии в ВТ связаны с трением высокоскоростного газового потока о стенки. Таким образом, вихревая труба является весьма удобным инструментом для получения высокотемпературных (+60, +800 С) и низкотемпературного (-20, -400 С) газовых потоков, которые можно использовать для отопительных целей и холодильной техники. В настоящее время вихревая техника широко внедрена в промышленность: вихревые управляющие клапаны в системах управления тягой ракетных двигателей, вихревые холодильники, вихревые системы очистки, осушки газа в газовой промышленности, вихревые системы газоподготовки для нужд пневмо-газоавтоматики [198]. Преобразование энергии ветра в тепловую. Совместная работа ветроэнергетической установки и вихревой трубы Принципиальная схема установки по утилизации энергии ветра представлена на рис. 2.3.1. Энергетическим узлом установки является ВЭУ мощностью N=10кВт, подобно описанной в настоящем отчете. Установка работает в теплофикационном и холодильном режимах. Для организации таких режимов, особенно холодильного, предлагается использовать вихревую трубу (см. п. 2.3). Принципиальная схема установки представлена на рис. 2.3.2. Установка имеет в своем составе ВЭУ 10 кВт, воздушный компрессор, воздушный ресивер или баллонную рампу, вихревую трубу, теплообменники, аппаратуру управления. Конкретный проект должен быть привязан к конкретным техническим предложениям: ниже произведена общая оценка технологических возможностей такой установки. 	Как известно [198], для для нормальной работы вихревой трубы необходимо давление воздуха, превышающее 0,5 - 0,6 МПа. 	В настоящем отчете произведен анализ ВЭУ с дизельной установкой для выработки энергии для местной сети. Необходимость дизельной установки вызвана возможными перерывами ветра, потребностью в “качественной” электроэнергии для электротехнических и электронных систем. Обсуждаемая ниже установка служит только для теплофикационных и холодильных устройств. Конечно, она может рассматриваться и в схеме ветродизельной станции, но наличие “качественного” электричества (т.е. электрической энергии стабильного напряжения и частоты) позволяет решить поставленные выше задачи значительно проще. 	Если ветроэнергетический агрегат имеет мощность около 10 кВт, то компрессорная установка такой мощности позволяет получить около 170 кг/час воздуха, сжатого до давления 0,7 МПа. При температуре окружающей среды 00 С, считается, что воздух в ресивере также имеет температуру окружающей среды. 	Вихревая труба, при коэффициенте разделения масс (т.е. расходы горячего и холодного потоков примерно равны), производит воздушные потоки с температурой +60-700 С и -30-400 С соответственно. Выше отмечалось, что если тепло можно достаточно просто получить разными способами, то для получения холода требуется специализированное дорогостоящее оборудование. 	Таким образом 170 кг/час воздуха дадут 85 кг/час воздуха с температурой ~ 650 С и 85 кг/час воздуха с температурой ~ -350 С. Преобразование энергии ветра в тепловую. Совместная работа ветроэнергетической установки и вихревой трубы. Рис. 2.3.1.1. 	Тепловой поток, при прохождении через теплообменник 6 нагревает теплоноситель (воду) до близкой температуры - напр. +600 С, охлаждаясь на выходе до температуры +20-150 С. Таким образом теплопередача в теплообменнике 6 составляет в рамках данной задачи ~ 4250 кДж/час (1060 ккал/час), что достаточно для нагрева 22 кг/час воды от 15 до 600 С. Такое количество тепла вполне достаточно для нужд теплофикации отдельного жилого помещения. Более привлекательно использование вихревой трубы для получения холода. 85 кг/час холодного воздуха, проходящего через теплообменник 5, произведут 2000-2500 кДж/час холода, т.е. в пересчете на 1 кг удельная холодопроизводительность составит 25 кДж/кгЧ час, что уступает фреоновым холодильникам, но значительно превышает показатели абсорбционных холодильных машин. Энергоагрегат с низкотемпературным двигателем Стирлинга и вихревой трубой Преобразование низкотемпературной тепловой энергии в промышленное тепло возможно с использованием теплового насоса или двигателя, работающего по циклу Стирлинга. Тепловые насосы с циклом Стирлинга широко освещены в литературе; здесь рассматривается использование вихревой трубы, позволяющее за счет эффекта Ранка-Хилша получить тепло достаточной для обогрева температуры и холод для холодильных установок. Общая схема установки показана на рис. 2.4.1. В качестве теплоисточника может использоваться теплота сточных вод, теплота водоемов, теплота земли (скважин). Передача тепла в нагретую часть двигателя Стирлинга осуществляется тепловой трубой. Охладителем является низкотемпературная среда - зимой атмосферный воздух, летом - запасенная ледяная масса. В качестве двигателя с циклом Стирлинга могут быть использованы свободнопоршневая машина Била (Beale) или двигатель с приводной мембраной. Характеристики таких двигателей отличаются от двигателей с кривошипно-шатунным механизмом; они полностью герметичны, что позволяет использовать практически любые рабочие тела. Рис. 2.4.1 Двигатель рис. 2.4.2. состоит из трех основных элементов: тяжелый рабочий поршень, легкий вытеснитель и цилиндр с уплотнениями. Рабочая полость находится над поршнем и разделяется на полость сжатия между рабочим поршнем и вытеснителем и полость расширения - над вытеснителем. Полость расширения взаимодействует с нагревателем, полость сжатия с холодильником. Двигатель (в настоящей схеме) используется как газовый компрессор, т.е. колеблющийся рабочий поршень выполняет также роль поршня комрессора. Выполненные исследования двигателя такого типа (Agbi, 1971) показали его вполне удовлетворительную работу рис. Еще более перспективным для данной схемы является двигатель компрессор мембранного типа с абсолютной герметизацией двигательной полости. Анализ термодинамической эффективности цикла низкотемпературного двигателя Стирлинга в сравнении с обычными условиями выявляет, как и ожидалось, низкие рабочие параметры: так при температуре нагревателя - 300 К и температуре охладителя - 250 К, термический к.п.д. цикла составляет лишь 17%, но с учетом того, что здесь перерабатывается бросовое низкотемпературное возобновляемое тепло, система становится вполне конкурентоспособной. Двигатель Стирлинга свободно поршневого типа (схема Била, Beale W.) 1. 2. 3. 1. Тепловая труба нагревателя . 1. Нагреватель. 2. Вытеснитель. 3. Корпус. 4. Охладитель . 5. Штоке втеснителя. 6. Поршень. 7. Выход сжатого воздуха. 8. Вход воздуха. 9. Тяжелый поршень 10. Картер. Рис. 2.4.2 Особый интерес представляет использование в двигателе двухфазного рабочего тела. Теория двигателя Стирлинга показывает, что для повышения удельной мощности двигателя необходимо повышение среднего давления рабочего процесса. Отношение рабочих объемов у таких двигателей редко превышает 2-2,5 и изменения давления всецело определяется этими цифрами. При нижнем давлении, равном или близком к атмосферному, верхнее давление не превышает 0,3-0,5 МПа. Однако двухфазные рабочие тела - например (Бутадиен-1,3, температура кипения которого - 4,40 С; аммиак - 330 С; цис- и транс-Бутен-2 соответственно +3 и 00 С и др.) позволяют получить более высокое среднее давление цикла. Для любого рабочего тела удельный объем жидкости значительно меньше объема насыщенного пара. С повышением среднего давления увеличивается выходная мощность и улучшается теплопередача при прохождении процессов испарения и конденсации. Таким образом, при использовании двухфазного рабочего тела возможно повышение рабочей мощности в 2-3 раза при тех же температурных пределах. Известные преимущества двигателя Стирлинга - бесшумность работы, отсутствие вредных эмиссий, герметичность, отсутствие вибраций являются особо ценными в данной схеме, так как позволяют разместить энергоблок в непосредственной близости к жилому помещению. Далее схема установки соответствует описанной в п. 2.3. схеме с использованием в качестве энергоисточника ветроустановки. Как уже было отмечено, вихревая труба является сегодня наиболее простым и изученным инструментом для одновременного получения тепла и холода. Соотношение между горячими и холодными потоками газа достаточно просто регулируется, т.е. зимой большая часть энергии тратится на обогрев, летом - на охлаждение. Энергетические установки на солнечной энергии Содержание Использование солнечной энергии сегодня сводится в основном к производству низкопотенциального солнечного тепла с помощью простейших плоских солнечных коллекторов. Например, в США в 1990 г. из 3,6 млн. ГДж энергии, произведенной за счет солнечной радиации, 3,5 млн. ГДж представляет собой низкопотенциальное тепло, использованное для горячего водоснабжения, подогрева воды в плавательных бассейнах и, в меньшей степени, для отопления. В Израиле в соответствии с законом, требующим, чтобы каждый дом был снабжен солнечной водонагревательной установкой, установлено около 800 000 солнечных коллекторов, которые производят около 15 млн. ГДж энергии и обеспечивают 70 % населения горячей водой. В современных плоских солнечных коллекторах абсорбер чаще всего имеет слой селективного покрытия с коэффициентом поглощения для солнечной радиации 0,94 - 0,96 и коэффициентом излучения при температуре абсорбера 0,09 - 0,12. Во вновь строящихся домах делаются попытки совместить коллекторы с элементами крыши дома, что облегчает и удешевляет установку. Комплектная водонагревательная установка включает кроме коллекторов теплоизолированный бак - аккумулятор, в который встраивается резервный электрический нагреватель, необходимая арматура и автоматика. Коллектор обычно устанавливается неподвижно под углом к горизонту примерно равным широте местности. На индивидуальный дом с площадью около 100 м2 обычно устанавливается 1-2 коллектора, с площадью абсорбера 1-1,5 м2 каждый и бак-аккумулятор емкостью около 150 л. Такая установка на западном рынке сегодня стоит около 500 долл. США/м2 площади коллектора. Теплопроизводительность такой установки существенно зависит от инсоляции, температуры окружающего воздуха и , других климатических параметров. В зависимости от широты местности и климатических условий годовой приход солнечной энергии на 1 м2 поверхности изменяется очень сильно. Для широт около 30° он может составлять 8-10 ГДж/(м2 год), тогда как для широт 50- 60° - падает до 2-4 Гдж/(м2 год). Коэффициент полезного действия солнечного коллектора определяется его оптическими характеристиками, качеством тепловой изоляции, инсоляцией и температурами теплоносителя и окружающего воздуха. В большинстве существующих установок средний годовой эксплуатационный КПД коллектора оказывается на уровне 40-50 %. Это означает, что для широт около 30° с 1 м2 коллектора можно получить в год 3-5 ГДж тепла с температурой 60-70 ° С. Стоимость этого тепла при таких показателях и сроке жизни установки в 30 лет оказывается на уровне 3-4 долл/ГДж, что делает эти установки привлекательными для потребителей. Для более высоких широт солнечные водонагреватели оказываются более предпочтительными как сезонные. Наряду с коллекторами, для использования солнечного тепла для отопления домов применяются пассивные методы, основанные на оптимизации архитектурно-планировочных решений. Кроме того, представляют интерес разработки так называемой прозрачной изоляции для стен домов, селективных пленок для окон и др. Электроэнергию за счет использования солнечной энергии можно получить либо в теплосиловых установках, в которых тепло от сгорания топлива заменяется потоком концентрированного солнечного излучения, либо в установках прямого преобразования энергии, основанных на применении полупроводниковых фотоэлектропреобразователей (ФЭ П). Интересный проект разрабатывается в Австралии. Как известно. Олимпийские Игры 2000 г. будут проводиться в Австралии вблизи Сиднея. Местный Олимпийский комитет решил сделать эти Игры “зелеными”, для чего, в частности в Олимпийском комплексе предполагается соорудить солнечную ТЭЦ с термодинамическим циклом преобразования. В основу проекта положены линейные концентраторы, изготавливаемые из плоских или слабо искривленных зеркал и концентрирующие солнечное излуче ние (степень концентрации 10-15) на ресивере из вакуумированных труб, внутри которых расположена тонкостенная трубка-абсорбер, снабженная тепловоспринимающим ребром и покрытая весьма совершенным селективным покрытием. От абсорбера тепло передается тепловыми трубками к парогенератору, где производится водяной пар. Перегрев пара до температуры 330 ° С осуществляется путем сжигания некоторого количества природного газа. Тепло после турбины используется для обогрева Олимпийского бассейна и других объектов. Еще одну разновидность представляет собой СЭС с параболоидным концентратором (ПК), следящим за солнцем по двум осям. Параболоидный концентратор является теоретически наилучшим концентрирующим устройством, позволяющим обеспечить концентрацию в несколько тысяч солнц, а значит и очень высокие температуры нагрева. Однако ПК, в отличие от башенных и СЭС с ПЦК, из конструктивных соображений не позволяют иметь большие единичные мощности в одном модуле. Поэтому область, применения СЭС с ПК - сравнительно малые, не превышающие нескольких десятков киловатт, большей частью автономные, установки. В этом случае такие установки должны конкурировать не с крупными ТЭС, а с дизельными установками малой и средней мощности, которые производят электроэнергию по стоимости в 2-3 раза более высокой. В модульном исполнении в фокусе ПК чаще всего размещается непосредственно двигатель, преобразующий тепло в механическую, а затем и электрическую энергию. До недавнего времени для этой цели применялся только двигатель Стирлинга, сегодня рассматривается и газовая турбина. В последнее время в мире повысился интерес к установкам, непосредственно преобразующим солнечную радиацию в электроэнергию с помощью ФЭП. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой фото-электрическими установками (ФЭУ), сегодня в несколько раз выше, чем СЭС с тепловым циклом. Тем не менее, ФЭУ активно внедряются как в развитых, так и в развивающихся странах. При этом можно проследить две противоположные тенденции. Выводы Потенциальные ресурсы возобновляемых источников энергии составляют существенную долю потребностей человечества в энергетике. Мировое потребление этих источников на сегодняшний день составляет лишь ничтожную долю. Это объясняется в первую очередь тем, что в силу низкой концентрации НВИЭ и их неравномерного распределения по поверхности Земли удельные затраты на единицу мощности и стоимость энергии при современных технологиях очень велики, не могут конкурировать с традиционными источниками энергии. Использование низкопотенциальных источников энергии для целей теплоснабжения является направлением энергетики. Перспективными энергетическими установками, использующими низкопотенциальные энергии, являются теплонасосы, в том числе и компании с другими преобразователями низкотемпературной энергии - солнечными батареями, ветроэнами и т.д. Внедрение тепловых насосов позволяет снизить расходы топлива на единицу выработанной теплоты по сравнению с котельными от 20 до 50% либо обеспечить 3-4-кратную экономию электроэнергии по сравнению с прямым электроснабжением. Источники энергии для ТНУ находятся “непосредственно” у потребителей, что сокращает потери при передаче и сокращает расходы на содержание и строительство теплотрасс и т.п. Время возможной работы ТНУ совпадает со временем потребности потребителями в энергии. Большинство рассмотренных в данной работе проектов разработаны и внедряются за рубежом, в то время как в нашей стране всё ограничилось несколькими демонстрационными проектами и предложениями, по большей части основанными на практически единственной ТНУ АТНУ-10 производства “Экомаш” (г. Саратов). Совершенно необходимо развивать работы в этом направлении с целью создания конструкций иного ряда современных ТНУ различного назначения. Библиография Содержание Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы: Пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 1982. Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. - М.: Энергоатомиздат, 1989. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник / Под общ. ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1991. (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 4). Холодильные установки / Чумак И.Г., Чепурненко В.П. и др.; Под ред. д-ра техн. наук, проф. И.Г.Чумака. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. Холодильные машины: Учебн. для втузов по специальности “Холодильные машины и установки” / Н.Н.Кошкин, И.А.Сакун, Е.М.Бамбушбек и др.; Под общ. ред. И.А.Сакуна. - Л.: Машиностроение, 1985. Мартыновский В.С. Циклы, схемы и характеристики термотрансформаторов. / Под ред. В.М.Бродянского. - М.: Энергия, 1979. Воздух. Контроль загрязнений по международным стандартам: Справочник / Г.С. Фомин, О.Н. Фомина., М.: ВНИИстандарт изд. “Протектор”, 1994. Ондриас И.С., Уилсон Д.А., Кавамото М., Хауб Д.Л. Повышение мощности ГТУ за счёт охлаждения воздуха перед компрессором.; Пер. с англ. - Современное машиностроение. 1991. №7 с. 46-57. Янтовский Е.И., Пустовалов Ю.В. Парокомпрессионные теплонасосные установки. -М.: Энергоатомиздат, 1982. Гомелаури В.И., Везиришвили О.Ш. Опыт разработки и применения теплонасосных установок. / Теплоэнергетика, 1978, №4. Розенфельд Л.М., Звороно Ю.В., Оносовский В.В. Применение фреоновой холодильной машины для охлаждения и динамического отопления. / Теплоэнергетика, 1961, №6. Данилевич Я.Б., Боченинский В.П., Евланов В.С. Малая тепловая электростанция с парогазовой установкой / Известия академии наук. 1996. №4. Гельперин Н.И. Тепловой насос. - Л.: ГНТИ, 1931. Быков А.В., Калнинь И.М., Крузе А.С. Холодильные машины и тепловые насосы. - М.: ВО “Агропромиздат”, 1988. Быков А.В., Калнинь И.М., Сапронов В.М. Альтернативные озонобезопасные хладагенты / Холодильная техника. 1989. №3. Гиндлин Н.М. О влиянии фреонов на слой озона (обзорная информация) / Холодильная техника. 1989. №3. Янтовский Е.И., Пустовалов Ю.В., Янков В.С., Теплонасосные станции в энергетике. / Теплоэнергетика, 1978, №4. Михельсон В.А. Проект динамического отопления. Собр. соч., т.1. - М.: Изд-во с.-х. акад. им. К.А. Тимирязьева. 1930. Гохштейн Д.П. Использование отходов тепла в тепловых насосах. - М.-Л.: Госэнергоиздат. 1955. Зысин В.А. Комбинированные парогазовые установки и циклы. - М.-Л.: Госэнергоиздат. 1962. Кошкин Н.Н., Сакун И.А., Бамбушек Е.М. и др. Холодильные машины: Учебн. для втузов. - Л.: Машиностроение. 1985. Каганов М.А., Привин М.Р. Термоэлектрические тепловые насосы. - Л.: Энергия. 1970. Адамович А.Б., Косов А.В., Костылев А.М. и др. Использование энергии солнечного излучения для теплоэлектротехнического оснащеиия загородных жилых строений // Конверсия в машиностроении. 1995. №5. Алексеев Б.А. Международная конференция по ветроэнергетике / Электрические станции. 1996. №2. Аполлонов Ю.А., Миклашевич Н.В., Стоцкий А.Д. Перспективы комплексного использования электростанций и других энергоисточников / Энергетическое строительство. 1995. №2. Баранов H.A., Рябцев Н.И. Повышение эффективности систем пароиспользования / Промышленная энергетика. 1995. № 1. Бахман И. Использование геотермальных вод Германии (опыт эксплуатации первых геотермальных тсплостанций). Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург. 1995. Безруких П.П. Экономические проблемы нетрадиционной энергетики / Энергия: Экон., техн., экол. 1995. №8. Берг Б.В., Батмунх С., Волкова М.В. Повышение эффективности солнечных нагревателей воды в условиях Урала / Сыромятник, чтения: Матер, конференции теплоэнерг. фак. Урал. гос. техн. ун-та. Екатеринбург, 1995. Берковский Б., "Солнечный путь" к экономическому развитию и охране окружающей среды / Теплоэнергетика. 1996. №5. Битюков В.П. Задачи развития малой энергетики и использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии / Гидротехническое строительство. 1995. №5. Богатов Б.А. Энергосбережение и интенсификация технологических процессов переработки торфа // Изв. вузов. Энергетика. 1995. №5-6. Богуславский Э.И. Оценка технико-экономических параметров и показателей систем геотермального теплоснабжения в различных условиях России / Международный симпозиум "Проблема геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Богуславский Э.И. Перспективы и проблемы освоения геотермальных ресурсов России / Гидротехническое строительство. 1995. №6. Богуславский Э.И., Вайнблат А.Б., Дадькин Ю.В. и др. Геотермальные ресурсы России и стран СНГ / Международный симпозиум "Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ". Санкт-Петербург, 1995. Богуславский Э.И., Вайнблат А.Б., Смыслов А.А. и др. Техникоэкономическая целесообразность освоения геотермальных ресурсов низкотемпературных коллекторов Московской синеклизы / Междунар. симп. "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Елистратов В.В., Кузнецов М.В. Условия эффективности и комплексного использования геотермальной солнечной и ветровой энергии // Международный симпозиум “Топливно-энергетические ресурсы России и др. стран СНГ". Санкт-Петербург, 1995. Бородулин М.Ю., Кадомский Д.Е. Электротехнические проблемы создания термодинамического энергоблока экспериментальной солнечной электростанции в Кисловодске / Энергетической строительство. 1995. №6. Брыслов В.Н., Томашуков В.B., Доброгорский В.А. О применении теплоутилизационньх устройств на основе гравитационных тепловых труб в котельных установках малой мощности / Э нергетическое строительство. 1995. №4. Букин П.Я., Филаретов В.Ф., Некоторые вопросы расширения технических возможностей ветроэнергетических установок // Соверш. электрооборуд. и средств автоштиз. технол. процессов пром. предприятий: Тез. докл. 4 Дальневост. науч.- практ. конф. Комсомольск - на Амуре, 1995. Бусаров В.Н. Возможности использования возобновляемых источников энергии в условиях глобального изменения природной среды и климата / Обз.инф. науч. и техн. аспекты окруж. среды. ВИНИТИ, 1995. Бушин П.С. Опытно-промышленная газотурбинная расширительная станция на Среднеуральской ГРЭС // Энергетическое строительство. 1995. № 4. Быков В.А., Безрученко В.A., Батюшко А.А. и др. Опыт создания баз данных по нетрадиционной энергетике // НТИ-95. Конференция с междунар. участием "Инф. продукты, процессы и технол". М., 1995. Варварский B.C., Работы ВНИПИэнергопром в области энергосбережения / Теплоэнергетика. 1995. №6. Варварский В.С., Жуков М.А., Красовский Б.М. Упрощенная методика технико-экономического расчета обоснованности мероприятий по энергосбережению в рыночных условиях // Промышленная энергетика. 1995. №2. Васильев В.А., Крайнов А.В., Геворков И.Г. Расчет параметров унифицированной геотермальной энергоустановки на водоаммиачной смеси / Теплоэнергетика. 1996 №5 Ветроэнергетика России / Сел. механизатор. 1996. №2. Виссарионов В.И., Богуславский Э.И., Елистратов В.В., Кузнецов М.В. Комплексное использоваиие геотермальной, солнечной и ветровой энергии / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Вихорев Ю.А., Ерёмина А.К. Выставка в Киеве "Энергосберегающая техника и Технология" / Энергетик. 1995. № 3. В научно-технической ассоциации “'Энергопрогресс" // Энергетик. 1995. № 7. Вольфберг Д.В. Основные тенденции в развитии энергетики мира /Теплоэнергетика. 1995. № 9. Воронкин А.Ф., Лисочкина Т.В., Малинина Т.В. и др. Экономическая эффективность энергоустановки с использованием возобновляемых источников энергии / Гидротехническое строительство. 1995. № 6. Гайдаш В.Д. Рапс - источник горюче-смазочных материалов / Проблемы энергосбережения. 1995. № 2-3. Галкин М.П., Горин А.Н. Выбор функциональных схем автономных ВЭУ малой мощности / Энергетическое строительство. 1995. N" 3 Гелиоводомёт для СНГ / Экотехнол. и ресурсосбережение. l995. № 5. Гендлер С.Г. Процессы тепломассопереноса в геотермальной технологии / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург. 1995. Доброхотов В.И., Шпильрайн Э.Э. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Проблемы и перспективы / Теплоэнергетика. 1996. № 5. Довгополов И., Словиковский П., Павленко А. Сушильный агрегат на основе солнечной энергии / Техн. АПК. 1995. N" 3. Докунин И.Я. К проекту создания Диксонской ОТЭС / Теплоэнергетика. 1995. №2. Докунин И. Я. Моретермальная электростанция на острове Диксон / Энергетическое строительство. 1995. №1. Доступный источник энергии / Сел, механизатор. 1996.№2. Дьяков А.Ф. Инструмент решения современных энерготехнологических проблем / Энергетик. 1995. №1. Дьяков А.Ф., Прокуроров Н.С., Перминов Э.М. Калмыцкая опытная ветровая электростанция / Электрические станции 1995. № 2. Дадькин Ю.Д. Нетрадиционные источники энергии и перспективы их освоения / Международный симпозиум “Топливноэнергетические ресурсы России и др. стран СНГ”. Санкт-Петербург, 1995. Иванцев А.С., Мажоров В. О целесообразности использования ветроэнергетических установок в Мордовки / 24 Огарев. Чтения: Тезисы докладов научной конференции. Саранск. 1995. Ильюша А.В. Газовые технологические схемы работы подземных энергокомплексов для производства продуктов теплоснабжения / Промышленная энергетика. 1996. №4. Ильюша А.В. Газогенераторные станции и устройства снабжения синтез-газом бытовых котельных / Промышленная энергетика. 1996. №6. Ильюша А.В. Подземные энергокомплексы на базе шахт с гидродобычей угля / Промышленная энергетика. 1996. № 3. Ильюша А.В. Подземные энергокомплексы с комбинированным использованием угля и ядерного топлива / Промышленная энергетика. 1996. № 1. Ильюша А.В. Производство тепла шахтными теплонасосными станциями / Промышленная энергетика. 1995. №12. Ильюша А.В. Создание энерготехналогических комплексов с подземным сжиганием угля / Промышленная энергетика. 1996. №2. Кабаков В.И. Развитие геотермальной энергетики в мире (Заметки с Всемирного конгресса в Италии) / Теплоэнергетика. 1996. № 5. Каримбаев Т.Д. Оценка стоимости электроэнергии, вырабатываемой малыми ветроэнергетичсскими установками / Конверсия в машиностроении. 1995. № 5. Карло Ля Порта. Возобновляемые виды энергии: последние коммерческие успехи в США и перспективы в будущем / Обзор инф. Науч. и техн. аспекты охраны окружающей среды. ВИНИТИ. 1995. № 2. Квасенков 0.И., Квасенкова Э.И. Энергосберегающая технология производства экстрактов биологического сырья / Промышленная энергетика. 1995. №4. Кирюхин А.В., Кругер П. Характеристики геотермальных резервуаров / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Кирюхин В.И., Мильман 0.0., Федоров В.А. и др. Геотермальные электрические и тепловые станции в России / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Киселев Я. Г. Анализ возможности применения ветроэлектрических установок / Новые технологии в газовой промышленности: Конф. молодых ученых, спец. и студентов по проблемам газовой промышленности России. М., 1995. Коваленко Э.П. Возобновляемые источники энергии и возможности их использования в Беларуси / ЦНИИ комплекс. использ. вод, ресурсов. Минск, 1995. Козлов С.А. Энергоресурсосбережение в системах теплоснабжения / Тяжелое машиностроение. 1996. №1. Костылев А.М. Энергоснабжение с использованием солнечного излучения / Конверсия и машиностроение. 1995. №1. Коршунов А.П. О роли возобновляемых источников энергии в энергообеспечении сельского хозяйства / Энергетическое строительство. 1995. № 5. Кошкин Н.Л. О некоторых итогах российско-германской конференции "Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политике России и Германии" / Теплоэнергетика. 1995. №11. Кудрявый В.В. Электроэнергетика: наука, экономия, энергосбережение / Энергетик. 1995. № 4. Кудряшов Б.Б. Нормализация температурного фактора при бурении геотермальных скважин / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Куликов Г.Н., Ковылянский Я. А. Первый шаг силикатной энергетики / Энергетик. 1995. №3. Курбанов М.К., Дибиров Д.А., Курбанова Л.М. Гидрогеологические предпосылки комплексного освоения геотермальных энергосырьевых ресурсов Дагестана / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург. 1995. Кустарев Ю.С., Кузнецов В.В., Родькин К..П. Применение энергоаккумулирующих веществ в качестве альтернативного экологически чистого топлива для, транспортных и энергетических ГТУ / Научная конференция по проблемам экологии. Тезисы докладов и сообщений. М.: МАДИ. 1995. Кушнарев Ф.А., Кобзаренко Л.Н. О целесообразности широкого внедрения электротеплоакуумулирующих установок с использованием солнечной энергии / Теплоэнергетика. 1996. №5. Логинов В.Б. Новак Ю.И. Высокоэффективные ветроэнергетические установки / Проблемы машиностроения и автоматизации. 1995. №1-8. Лосюк Ю.А., Седнин В.А. Возможности нетрадиционной энергетики в районах радиоактивного загрязнения Республики Беларусь / Изв. вузов. Энергетика. 1995. №3-4. Макаров А.А., Чупятов В.П. Возможности энергосбережения и пути их реализации / Теплоэнергетика. 1995. №6. Некоторые проблемы энергетики на международных форумах / Теплоэнергетика. 1995. №11. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Анал. альбом / Под ред. А.И.Гриценко / ВНШ природ. газов и газ. технологий. М, 1996. Новожилов И.А., Пряхин В.В., Федоров В.А. Конверсия производства АО "Калужский турбинный завод" и пути внедрения энергосберегающих технологий по выработке электроэнергии / Энергетик. 1995. №5. Новожилов И.А., Фисенко В.В. Новая энергоресурсосберегающая технология / Энергетик. 1996. № 3. Омаров М.А., Шарафутдинов Ф.Г., Панич Л.И. Перспективы использования геотермальных ресурсов России / Международный симпозиум "Топливно-энергетические ресурсы России и др. стран СНГ. Санкт-Петербург, 1995. Определение технических показателей эффективности использования ветроэлектрических агрегатов на Украине / Энергетика и электрификация. 1995. №2. Осадчий Г. Б. Гелиоэлектростанция для средней полосы России / Промышленная энергетика. 1996. №5. Осадчий Г. Б. Гелиоводомет как альтернативный источник энергии / Энергетик. 1995. №9. Осадчий Г.Б. Гелиоводомет с вакуумированными тепловыми ловушками / Промышленная энергстика. 1995. №11. Панцхава Е.С., Пожарнов В.А., Зысин Л. В. и др. Преобразование энергии биомассы. Опыт России / Теплоэнергетика. 1996. №5. Парийский Ю.М., Пискачёва Т.Ю., Лебедева Ю.С. Актуальные проблемы безотходной технологии освоения геотермальных ресурсов / Международный симпозиум "Топливно-энергетические ресурсы России и др. стран СНГ”. Санкт-Петербург, 1995. Пелецкий В.Э. Фазопереходное тепловое аккумулирование в системах преобразования солнечной энергии и требования к рабочим телам / Тяжелое машиностроение. 1996. №2. Перминов Э.М. Возрождение ветроэнергетики в России / Энергетик. 1995. №9. Перминов Э.М. Калмыцкая ВЭС - в энергосистеме / Промышленная энергетика. 1996. №1. Перминов Э.М. Нетрадиционная электроэнергетика: состояние и перспективы развития / Энергетик. 1996. №5. Перминов Э.М. Освоение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в России / Мировая электроэнергетика. 1995. №2. Попов С.Л., Богуцкая Е.С. Состояние и перспективы развития ветроэнергетики на Украине / Энергетика и электрификация. 1995. №2. Потапенко А.Н., Штифанов А.И., Эль-Хаммудани А. Математическая модель динамических процессов при импульсном нагружении материалов / Meждунар. конф. "Ресурсо- и энергосберегающие технологиии строит, матер, изделий и конструкций". Белгород. 1995. Редькин Ю.О., Богусланмий Э.И., Вайнблат А.Б. Ресурсы геотермального теплоснабжения России и прилегающих территорий (по материалам карты масштаба 1:10 000000) / Международный симпозиум 'Топливно-энергетические ресурсы России и др. стран СНГ". Санкт-Петербург, 1995. Решетник С.П. Использование тепловой энергии при освоении внеземных ресурсов / Комплекс, разраб. руд. месторожд. и вопросы геомех. и слож. и особо слож. условикх. Тр. Meждународного совещания. Аппатиты, 1995. Селезнев И.С. Состояние и перспективы работ МКБ "Радуга" в области ветроэнергетики / Конверсия в машиностроении. 1995. №5. Сомкни Б. В., Стальная М.Н., Свит П.П. Использование возобновляемых энергоресурсов в малой энергетике // Теплоэнергетика. 1996. №2. Сепаратор пара для геотермальных станций / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Сидоренко ГЛ., Борисов Г.А., Лазарева И.Г., Митрукова И.в. Возобновляемые энергетические ресурсы Карелии: оценки и перспективы использования / Гидротехническое строительство. 1995. №6. Слюсарев Н.И., Стремня Л.С. Новые материалы для фильтров геотермальных скважин с заданными значениями прочности и проницаемости / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург. 1995. Соболь Я.Г. "Ветроэнергетика" в условиях рынка (1992-1995 гг.) / Энергия: Экон., техн. экол. 1995. №11. Соловьев В.Б., Смирнова Н.Н., Кашеева Н.Г. Технология подземной термохимической переработки угольных пластов Степанов А.В., Сахаров А.Н., Сапрыкипа Н.А. Экологические принципы архитектурного проектирования жилых домов с солнечным энергообеспечением / Изв. вузов. (Строительство). 1995. №12. Стребков Д.С., Кошкин Н.Л. О развитии фотоэлектрической энергетики в России / Теплоэнергетика. 1996. №5. Тарнижевский Б. В. Оценка эффективности применения солнечного теплоснабжения в России / Теплоэнергетика. 1996. №5. Тарнижевский Б.В., Алексеев В.Б., Кабилов 3.А., Абуев И.М. Солнечные коллекторы и водонагревательные установки / Теплоэнергетика. 1995. №6. Токарева С.Е. Об организации энергосбережения в России / Теплоэнергетика. 1995. №6. Федеральный закон "Об энергосбережении" / Теплоэнергетика. 1996. №9. Федоров М.П., Боголюбов А.Г., Масликов В.И. Экологическая безопасность электростанций с возобновляемыми источниками энергии / Гидротехническое строительство. 1995. №6. Федоров В.А., Мильман О.О., Дельцов Ю.Ф., Гольдберг Е.Н. Система подготовки пара для геотермальных электростанций / Энергетическое строительство. 1995. №6. Федоров В.А., Сережкин Н.И., Алексеев В.И. Парогенератор предельной эффективности для геотермальных теплоэлектрических станций / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии". Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Федянин В.Я,, Лавров И.М., Утемесов М.А. и др. Опыт эксплуатации биогазовой установки в условиях Алтайского края / Теплоэнергетика. 1996. №2. Филиппов А.К., Голубев Л. Г. Альтернативное газотеплоснабжение малых фермерских хозяйств на базе модульного биореактора. / Гидромех. отопит. вентиляц. устройств. Казан, гос. архит. строит. акад. Казань, 1995. Хажеев М.И., Фраер И. В, Пути решения проблемы энергосбережения через механизм взаимоотношений энергоснабжающих организации с потребителем / Энергетическое строительство 1995. №2. Харитонов С.А. Принципы построения и расчета систем генерирования постоянного и переменного тока для ветроэнергетических установок и подвижных автономных объектов / Науч. техн. конференция с междунар. участием "Электротехн. систем трансп. средств и их роботизир. пр-в". Суздаль, 1995. Харитонов С.А., Грабовецкий Г. В. Системы генерирования электрической энергии переменного тока для автономных объектов и ветрэнергетических установок / Научи.- техн. конференция с междунар. участием "Электротехн. системы трансп. средст. и их роботизир. пр-в”. Суздаль, 1995. Хаскин Л.Я. Проект №143(1). Высотный ветродвигатель типа "воздушный змей" / Б юл. "Новые технологии". 1995. №4. Хаскин Л. Я. Проект № 144(1). Ветродвигатель башенного типа / Бюл. "Новая технология". 1995. №4. Хрилев Л.С., Васильев В.М., Давыдов Б.A. Энергосбережению экономическую и правовую основу / Теплоэнергетика. 1995. Чмиль А.И. Технология биоконверсии сельскохозяйственных отходов в топливо, удобрения и корма / Экотехнол. и ресурсосбережение. 1995. №4. Шпильрайн Э.Э. VII Международный симпозиум по солнечным тепловым конденсирующим технологиям / Теплоэнергети ка. 1995. №11. Шурчков А.Б., Круневич Т. Г. Технологические схемы систем геотермального теплоснабжения и анализ их эффективности / Международный симпозиум "Проблемы геотермальной энергии” Материалы основных докладов. Санкт-Петербург, 1995. Шульга B.Г., Коробка Б.П., Жовлир М.М. Основные результаты внедрения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на Украине / Энергетика и электрификация. 1995. №2. Энергия - даром / Сел, механизатор. 1996. №2. Энергия для завтрашнего мира / Теплоэнергетика. 1995. №9. Акишкин А.И., Григорьев Г.М. О возможности увеличения эффективности кремниевых солнечных элементов при имплантации ионов Н+ и Н- /Физика и химия обработки материалов. 19994. №6 Анапиев Э.А., Невенганный Ю.В. Солнечный коллектор с оребрёнными трубками с концентратором типа фоклин (КСОТФ) / Энергетическое строительство. 1994. №2 Анохин А.Б., Ситас В.И., Султангузин И.А. и др. Математическое моделирование и оптимизация как метод решения проблем энергосбережения и экологии промышленных районов / Теплоэнергетика. 1994. №6. Байрамов Р.В., Петрова А.А. Нетрадиционная энергетика НПО “Солнце” / Теплоэнергетика. 1994. №2 Баркун А.В. Применение энергосберегающих технологий в концерне “Беларусьэнергострой” / Изв. вузов. Энергетика. 1994. №9-10. Безруких П.П. Нетрадиционная энергетика. Мифы, реальность, возможности / Энергия: Экон., техн., экол. 1994. №2. Биотопливо и устойчивое развитие / Бюл. Всемир. метеорол. орг. 1994. Т. 43. №1. Биоэнергетическая система / Теплоэнергетика. 1995. №3. Бычков Н.М., Диновская Н.Д. Характеристики ветродвигателя с использованием эффекта Магнуса / Ветроэнерг., мал. гидроэнерг. и другие нетрадиционные виды электроэнерг. / Новосибирский гос. техн. ун-т, 1994. Васильев Г.П. Использование низкопотенциальной тепловой энергии грунта поверхностных слоёв земли для теплохладоснабжения здания / Теплоэнергетика. 1994. №2. Васильев В.А., Ильенко В.В. Результаты комплекса НИОКР по созданию двухконтурной Ставропольской ГеоТЭС / Теплоэнергетика. 1994. №2. Ветроэнергетика, малая гидроэнергетика и другие нетрадиционные виды электроэнергетики : Тез. докл. научн.-практ. конф. / Новосибирский гос. техн. ун-т, 1994. Возможность совершенствования модульных СЭС / Энергетическое строительство. 1994. №2. Галкин М.П. Выходные электрические параметры ветроэнергетических установок малой мощности / Энергетическое строительство. 1994. №5-6. Галкин М.П. Определение энергоёмкости ветроэнергетических установок / Энергетическое строительство. 1994. №1 Геотермия. Геотермальная энергетика: Сб. научных трудов / РАН. Даг. научн. центр. ин-т проблем геотермии. Махачкала, 1994. Гурьянов В.В. Основные направления научно-технического прогресса в топливных отраслях промышленности / Теплоэнергетика. 1994. №11. Дельнов Ю.Ф., Вороновицкий В.Я., Гринман М.И. и др. Транспортабельная энергетическая установка малой мощности на геотермальных источниках / Энергетическое строительство. 1994. №2. Докукин И.Я. Анализ и оптимизация циклов солнечных паротурбинных электростанций / Электрические станции. 1994. №3 Докукин И.Я. К проекту создания моретермальной электростанции в Российской Арктике (ОТЭС для порта Диксон) / Электрические станции. 1994. №4. До 20 % электроэнергии от ветровых электростанций / Энергия: экон., техн., экол. 1994. №7. Новые возможности в малой энергетике / Проблемы машиностр.и автоматиз. 1994. №3-4. Еникеев Г.Г., Канатьев Л.И. Ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт / Теплоэнергетика. 1994. № 2. Зысин Л.В., Кошкин Н.Л., Финкер Ф.З. Вопросы энергетического использования биомассы отходов лесного производства / Теплоэнергетика. 1994. №11. Кирюхин В.И., Мильман О.О., Федоров В.Н., Дельнов Ю.Ф. Геотермальные станции электро- и теплоснабжения / Энергетическое строительство. 1994. №2. Коровин Н.В. Электрохимические энергоустановки на основе тепловых элементов: состояние и перспективы / Теплоэнергетика. 1994. №1. Кошкин Н.Л., Фугенфиров М.И. Фотоэнергетика - состояние и перспективы развития / Теплоэнергика . 1994. №2. Леви М., Левитан Р. Аккумулирование, хранение и дальний транспорт солнечной энергии с использованием замкнутого и открытого тепловых химических циклов / Энергетическое строительство. 1994. №2 Мануйленко А.Г., Ильенко В.В., Кастун М.М. и др. Кисловодская опытно- экспериментальная солнечная электростанция / Энергетик. 1994. №12. Никонов С.А., Свиридов Н.В. Новые разработки автономных ветроагрегатов фирмы “Ветен” / Теплоэнергетика. 1994. №2. Новожилов И.А., Соломин С.В. Выбор параметров ветроэнергетической установки / Электрические станции. 1994. №8. Обозов А.Дж., Климов И.С. Комбинированная солнечно-теплонасосная установка для системы теплоснабжения индивидуальных жилых домов / Энергетическое строительство. 1994. №2. Панцхава Е.С. Биогазовые технологии - радикальное решение проблем экологии, энергетики и агрохимии / Теплоэнергетика. 1994. №11. Пармон В.Н., Бурдуков А.П., Беляев Л.С. и др. Малая энергетика и нетрадиционные источники энергии: их роль и место в энергетике Сибири в ближайшие годы и на перспективу. Малая энергетика / Рос. хим. ж. 1994. Т. 38. №3. Перминов Э.М. Научно-техническое совещание по проблемам и перспективам развития нетрадиционной электроэнергетики / Энергетик. 1994. №1. Поваров О.А., Томаров Г.В., Кошкин Н.Л. Состояние и перспективы развития геотермальной энергетики России / Теплоэнергетика. 1994. №2. Свиридов Н.В. Некоторые итоги разработки ветроагрегата мощностью 250 МВт / Теплоэнергетика. 1994. №3. Семенков А.В. Важный резерв сбережения топлива / Энергетик. 1994. №12. Серов В.И., Бернштейн А.Е., Тужиков В.Ф. Об опыте и перспективе развития нетрадиционной энергетики в Воркутинском угольном регионе / Уголь. 1994. №4. Стребков Д.С. О развитии солнечной энергетики в России / Теплоэнергетика. 1994. №2. Холодный ветер ..... обогреет / Энергия: Экон. техн. экол. 1994. №7.4. Beurskens, D. Lalas. Review of Europiean Wind Energy Programmes. ECN. Petten.1993. The Deklaration of Madrid. The Participans of the conference “ An Achion Plan For Renewable Energy Sources In Europe” Madrid, Spain, 16-18 March 1994. Редянин В.Я., Утемесов М.А., Федин Л.Н., Горбунов Д.Л. Исследование режимов совместной работы теплового насоса с вертикальным грунтовым теплообменником // Теплоэнергетика № 4, 1997. Васильев Н.А. Теплонасосные системы теплоснабжения для потребителей тепловой энергии в сельской местности // Теплоэнергетика № 4, 1997. Пустовалов Ю.В., А.И. Гладунцов. Предложения по применению крупных ТНУ в системах энергоснабжения.// Теплоэнергетика № 4, 1997. H. J.M. Beurskens. Implementation Strategies of Wind Energy Systems. ECN. Petten. 1994. Beurskens. Wind energy; The state of the art in Europe. Symposium on Solar Energy Applications. Beirut, January 24-25, 1994. R.Hunter, G. Eliot. Wind-Diesel Systems. Cambridge. University press. 1994. J. Beurskens. The Development of the Wind Energy Technology and its Application in the Netherlands. Munchen, 16-17 March 1993. “Экологически чистая энергетика” Концепция и краткое описание проектов Государственной научно-технической программы. ГКНТ СССР. -М: 1990. Дейч М.Е. Техническая газодинамика “Энергия”, М. 1974, 592 с. Гупта, Лилли, Сайрес. Закрученные потоки. “Мир”, 1987, 588 с. Лойцянский Л.Е. Механика жидкости и газов. М., изд-во “Наука”, 1970, 847 с. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М., “Машиностроение”, 1969, 182 с. Райский Ю.Д., Тункель Л.Е. О влиянии конфигурации и длины вихревой трубы на процессы энергетического разделения газа. “Инженерно-физический журнал”, 1974, т.XXVII, №6, с.1128-1138. WWW-ресурсы Internet в области технологий и систем использования энергии низкотемпертурных и возобновляемых источников Содержание 1. DUAL-SOURCE HEAT PUMP DUAL-SOURCE HEAT PUMP. Two products are discussed in this section: Energy Technologies Inc. "Environs" System. Geothermal Technologies, Inc. Hybrid System. http://www.nahb.com/research/homebase/newslttr/DUALSOUR.html - size 5K - 11-Apr-97 - English 2. International Ground Source Heat Pump Association Homepage Geothermal Heat Pumps are a technology that save energy, money, and repairs, while providing superior air-conditioning & heating comfort. If you are... http://www.igshpa.okstate.edu/ - size 2K - 31-Jan-97 - English 3. IEA Heat Pump Centre Welcome to the IEA Heat Pump Centre, the International Energy Agengy's information centre for heat pumping technologies, applications and markets. The HPC. http://www.heatpumpcentre.org/ - size 3K - 8-Apr-97 - English http://194.178.172.87/ - size 3K - 1-Apr-97 - English 4. Florida Heat Pump - Welcome Page Home Page for Florida Heat Pump http://www.fhp-mfg.com/ - size 8K - 23-Apr-97 - English 5. Florida Heat Pump - HVAC NEWS DeMarco Article Home Page. About FHP. Home Owner. Residential. Commercial. Geothermal. Water Heating. Case Studies. Export. Who to Call. What's New. Site Map. Industry... http://www.fhp-mfg.com/demarco/demarco.htm - size 18K - 18-Feb-97 - English 6. IEA Heat Pump Programme Home | News |Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents| Annex 18: Working Fluid properties. Introduction. Annex 18: A global quest... http://194.178.172.87/hpchpp1.htm - size 5K - 25-Oct-96 - English 7. Annex 23: Heat Pump Systems for Single-Room Applications Home | News |Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents| Heat Pump Systems for Single-Room Applications. A Significant Market. While heat... http://194.178.172.87/hpchpp6.htm - size 3K - 25-Oct-96 - English 8. Heat pump events Home | Shop | News | Library | About heat pumps | Network | Contents| Agenda. IEA Heat Pump Programme Events. CO. 2. Technologies in Heat Pumps and Air... http://www.heatpumpcentre.org/hpcagnd.htm - size 24K - 14-Apr-97 - English 9. Heat Pump Dehumidification of Timber; Process Improvements Heat Pump Dehumidification of Timber: Process Improvements. Word 6.0a Version. Paul Bannister BSc(Hons) PhD. Bipan Bansal BE(Hons) PhD. Gerry Carrington... http://pacwww.chch.cri.nz/ema/co_prof/paper96/133/pbbbcgzs.htm - size 24K - 23-Sep-96 - English 11. BRCS SERIES HEAT PUMP D.E.S.Щ XII Heat Pump So sleek, so quiet...so energy efficient! 12 S.E.E.R. in Summer (Seasonal Energy Efficiency Rating) Superior Heating Performance in.. http://www.evcon.com/des_xii.html - size 4K - 21-May-97 - English 12. NESC9521 HEAT_PUMP_MODEL,STEADY-STATE PERFORMANCE OF AIR-TO-AIR HEAT PUMPS See Authorization information. NESC9521 HEAT_PUMP_MODEL,STEADY-STATE PERFORMANCE OF AIR-TO-AIR HEAT PUMPS 911014. Program not yet available. 1. NAME OR... http://www.nea.fr/abs/html/nesc9521.html - size 5K - 11-Apr-97 - English 13. HEAT PUMP The HEAT PUMP models of FUJICO operating in heating, cooling and dehumidifying mode have the following advantages: Microcomputer control for perfect and... http://athens.mbn.gr/fujico/heat-cool.html - size 3K - 20-Sep-96 - English 14. Super Heat Pump predicted diffusion Heat Pump Market News. [Home ] | [Contents] | [News] Predicted diffusion of super heat pumps. Last modified 27 April 1996. http://194.178.172.87/newsfig1.htm - size 643 bytes - 29-Apr-96 - English 15. South Carolina Electric Heat Pump Association Our mission is to promote the sale of electric heat pump systems though a network of qualified member contractors who provide quality design, http://www.scheatpump.com/ - size 3K - 2-May-97 - English 16. Heat Pump Inquiry Service Enquiry Service. [Home ] | [Contents ] | [Information Services] The IEA Heat Pump Centre (HPC) is the heart of a global network of individuals who have an. http://www.heatpumpcentre.org/hpcinqs.htm - size 2K - 6-Aug-96 - English 17. IEA Heat Pump Centre Events ] The heating, ventilation and airconditioning (HVAC) industry must respond to a variety of demands from equipment purchasers and from society at... http://www.heatpumpcentre.org/ws_e_in.htm - size 3K - 18-Dec-96 - English 18. CP&L Heat Pump Dealers Dealer. Address. City/State. Zip. Phone. Aberdeen Electric Shop Inc. 114 Knight St. Aberdeen, NC. 28315. 910-944-1370. Scott's Mechanical Service Co. 9412. http://www.cplc.com/2dealers.htm - size 20K - 30-Aug-96 - English 19. The Nordic heat pump competition The Nordic heat pump competition. by Per Fahlйn, Swedish National Testing and Research Institute, Sweden [Home ] | [Web site contents] |... http://caddet-ee.org/publications/nw296-9.htm - size 9K - 3-Jul-96 - English 20. Heat Pump Program Welcome to the IEA Heat Pump Program U.S. National Team Home Page! The IEA Heat Pump Program (Link to the IEA Heat Pump Program Home Page) U.S.... http://www.ornl.gov/USIEA/heat_pump_program.htm - size 2K - 21-May-97 - English 21. Heat Pump http://www.scana.com/sce&g/home/script2/efcons01.htm - size 222 bytes - 29-Oct-96 http://www.scana.com/sce&g/home/script2/ecoper01.htm - size 222 bytes - 23-Oct-96 22. S.C. Electric Heat Pump Assn. - Distributor Members Request Info - Return to HomePage - Send us E-Mail. Membership Directory Distributor Members. Baker Brothers. CC Dickson. Charter Distributors. Climatic... http://www.scheatpump.com/distributor.html - size 1K - 4-Jan-97 - English 23. Heat Pump Newsletter 1-96 summary Home | Shop | News | Library | About heat pumps | Network | Contents| The topic for this issue: Systems and applications. Heat pumps must never be... http://194.178.172.87/hpc1-96.htm - size 4K - 23-Oct-96 - English 24. The heat pump network Home | News | Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents| The heat pump network. IEA contacts for heat pumps. Heat pump Manufacturers Database. http://heatpumpcentre.org/hpcntwk.htm - size 1K - 15-Apr-97 - English 25. IEA Heat Pump Programme Home | News |Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents| IEA Heat Pump Programme. Introduction. Ongoing Annexes. List of Annexes. Proposed... http://194.178.172.87/hpchpp.htm - size 5K - 18-Dec-96 - English 26. Heat Pump Applications Heat Pump Applications. [Home ] | [Contents] | [More about Heat Pumps] Buildings. Systems. Heat Sources. Heat and Cold Distribution Systems. Industry.... http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/hpcapps.htm - size 21K - 24-Sep-95 - English 27. Heat Pump Performance Evalulation - for HVAC Contractors Request Information - Our qualifications? - Back to Menu Page. Heat Pump Performance Evaluation. for HVAC Contractors. An ELECTRIC HEAT PUMP is comprised.. http://www.herritage.com/hppe-con.html - size 3K - 23-Apr-97 - English 28. Florida Heat Pump - Company Information Page Home Page. About FHP. Home Owner. Residential. Commercial. Geothermal. Water Heating. Case Studies. Export. Who to Call. What's New. Site Map. Industry... http://www.fhp-mfg.com/general/fhp/fhp.htm - size 8K - 6-Mar-97 - English 29. Ground Source Heat Pump Ground Source Heat Pump. IT HEATS. IT COOLS. IT'S RIGHT IN YOUR OWN BACKYARD.A Hot Property. Ground source (geothermal) heat pumps are the most efficient.. http://www.nyseg.com/newnyseg/214a.htm - size 4K - 21-May-97 - English 31. Center for Excellence in Absorption Technology/Heat Pump Theory Theory of Heat Pump Operation. Introduction. Vapor Compression System. Single Effect Absorption System. Double Effect Absorption System. Triple Effect... http://rclsgi.eng.ohio-state.edu/~christ-r/ceat/theory/theory.html - size 13K - 25-Jun-96 - English 32. BRCS SERIES HEAT PUMP Suncutter™ Packaged Heat Pump Heating and Cooling . . .all in one package! 10 S.E.E.R. (Seasonal Energy Efficiency Rating) 7.2 H.S.P.F. (Heating Season... http://www.evcon.com/scutr10.html - size 4K - 21-May-97 - English 33. Heat Pump Technology Home | News |Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents| Heat Pump Technology. Introduction. Vapour Compression. Absorption. Figures: Closed... http://194.178.172.87/hpctek.htm - size 8K - 25-Oct-96 - English 34. CP&L Co. Tips For Your Heat Pump Take these easy steps to keep your heat pump running at peak efficiency. You'll see the results on every utility bill. Set the thermostat on a constant... http://www.cplc.com/4tiphtpm.htm - size 5K - 30-Aug-96 - English 35. Heat Pump working fluids Heat Pump working fluids. [Home] | [Contents] | [More about Heat Pumps] Introduction. HCFCs. HFCs. Blends. Natural Working Fluids. Ammonia. Hydrocarbons... http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/hpcwrkf.htm - size 11K - 3-Oct-95 - English 36. IEA Heat Pump Centre:1996 Products Home | News | Shop | Library | About heat pumps | Network | Contents | 1996 Products. The following books and software were released by the IEA Heat Pump.. http://heatpumpcentre.org/prod96.htm - size 7K - 7-Jan-97 - English 37. Compression/Resorption Heat Pump System Compression/Resorption Heat Pump System. Cees H.M. Machielsen and Laure Itard. With the compression/resorption cycle it is possible to follow the... http://dutw444.wbmt.tudelft.nl/kk/comres.html - size 2K - 26-Mar-97 - English 38. Heat Pump Market News, figure 3 Home ] | [ Contents ] | [News] Unitary market tops 5 million. Cumulative development of heat delivered by Austrian heat pump. Last modified August 1996. http://194.178.172.87/nws2_3.htm - size 2K - 9-Aug-96 - English 39. IEA Heat Pump Programme News Home | Shop | News | Library | About heat pumps | Network | Contents| Taken from IEA Heat Pump Centre Newsletter Volume 15, No. 1, 1997, published March... http://194.178.172.87/hpcnews5.htm - size 14K - 1-Apr-97 - English 40. IEA Heat Pump Centre IEA Heat Pump Centre. [Home] | [Contents] Introduction. Contact information: Central and national addresses. Joining information: how to become part of... http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/hpcinfo.htm - size 8K - 2-Oct-95 - English 41. COP for an ideal heat pump COP for an ideal heat pump. [Home ] | [Contents] Last modified 30 Septembe r 95. http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/fig1perf.htm - size 617 bytes - 2-Oct-95 - Swedish 42. BRCS SERIES HEAT PUMP Suncutter™ Packaged Heat Pump High efficiency heating and cooling...all in one package! 12 S.E.E.R. (Seasonal Energy Efficiency Rating) 7.5 H.S.P.F.... http://www.evcon.com/suncuthp.html - size 5K - 22-May-97 - English 43. BRCS SERIES HEAT PUMP Suncutter Packaged Heat Pump Heating and Cooling . . .all in one package! 10 S.E.E.R. (Seasonal Energy Efficiency Rating) 7.2 H.S.P.F. (Heating Season... http://www.nucomfort.com/sunHP.html - size 5K - 23-Aug-96 - English 44. BRCS SERIES HEAT PUMP D.E.S. XII Heat Pump So sleek, so quiet...so energy efficient! 12 S.E.E.R. in Summer (Seasonal Energy Efficiency Rating) Superior Heating Performance in... http://www.nucomfort.com/12hp_copy.html - size 5K - 23-Aug-96 - English 45. Heat Pump Water Heater Therma-Stor HP-120-90 Commercial Heat Pump Water Heater. Specification. 1-0 The Therma-Stor Heat Pump Water Heater extracts waste heat from the ambient... http://www.thermastor.com/hp-12090.html - size 6K - 6-Dec-96 - English 46. IEA Heat Pump Centre Order Form IEA Heat Pump Centre. ORDER FORM. Please mail to: IEA Heat Pump Centre, P.O. Box 17, 6130 AA Sittard, The Netherlands. or fax to: +31-46-4510 389. [ ]... http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/oform.htm - size 2K - 3-Oct-95 - English 47. IEA Heat Pump Programme IEA Heat Pump Programme. [Home ] | [Contents] Introduction. Annex 16: The IEA Heat Pump Centre. Annex 18: Working Fluid properties. Annex 20: Working... http://deltapoint-nl.com/ieacentres/hpc/hpchpp.htm - size 2K - 2-Oct-95 - English 48. IEA Heat Pump Centre