Энергетика глазами молодых (сборник). Отсутствует
2 – Эксплуатационные затраты на теплоснабжение
Исходя из результатов расчета, приведенных в таблице 2, использование ТНУ для теплоснабжения с экономической точки зрения более целесообразно, чем применение ТЭЦ и индивидуальных газовых котельных. Это обусловлено тем, что величина годовых затрат на отопление и стоимость единицы производимой тепловой энергии, значительно меньше по сравнению с другими видами отопления.
К тому же ТН более безопасны в сравнении с индивидуальными котлами, поскольку при работе не производится сжигания топлива, а значит нет открытого огня и в воздух, не выделяются вредные смеси и газы. Узлы теплонасосной установки не нагреваются выше 90 °C, что не даст им послужить причиной возникновения пожара.
Схема работы ТН представлена на рисунке 1 [6].
Основные рабочие части ТН:
– компрессор, позволяющий создавать высокое давление;
– расширительный клапан, с помощью которого происходит переход хладагента из жидкого состояния в газообразное;
– испаритель, представляющий собой радиатор из тонких трубок, которые имеют высокую теплопроводность;
– конденсатор.
Хладагент, находящийся полностью или частично в газообразном состоянии, сжимается компрессором, что приводит к его переходу в жидкое состояние. При повышении давления он также нагревается. Далее теплоноситель попадает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется на стенках теплообменника. Охлажденный жидкий хладагент подается в расширительный клапан, проходя через который, происходит переход его из жидкой фазы в газообразное состояние. В испарителе парообразный теплоноситель охлаждается, после чего отбирает тепловую энергию, и цикл повторяется снова.
В большинстве случаев характеристика имеющегося источника определяет его тепловые, энергетические, экономические характеристики. Основные требования к идеальному источнику тепла:
− отсутствие коррозии или загрязнений;
− отсутствие дополнительных существенных вложений и расходов по его обслуживанию;
− стабильная температура 0…40 °C, достаточная для эффективной работы ТН.
Рисунок 1 – Схема работы теплового насоса
В качестве источника тепловой энергии в системах с применением ТН используют наружный и удаляемый воздух, почву, геотермальные источники, грунтовые воды. Так же ТН могут получать тепловую энергию, утилизируя энергию сбросной низкопотенциальной теплоты промышленных предприятий, что имеет большую перспективу.
Тепловые насосы более безопасны и экономичны, чем котлы на газовом или твердом топливе, поэтому широко используются в системах централизованного и индивидуального отопления и горячего водоснабжения по всему миру.
Выделяют несколько различных видов систем отопления подстанций с использованием тепловых насосов [7]:
– с