разное

«Базовый вариант»

Особый интерес представляет всесторонний анализ высоко­температурного теплового насоса, в котором температурный уровень производства тепла превышает тот максимальный предел, который может быть получен от ТЭЦ.

В качестве иллюстрации рассмотрим термоэкономический анализ теплонасосного теплоснабжения для производства тепла на температурном уровне Тгор=120°С для промышленного потребителя (&~ЗМВт). Выбор рабочего вещества на основании методики, приведенной в п.24.2, показал, что только одно рабочее вещество удовлетворяет всем требованиям - вода (R718). Для одноступенчатого режима работы теплового насоса температура низкопотенциального источника должна быть не ниже ТХОД=80°С, что однозначно определяет возможность использования солнечной энергии.

Схема теплового насоса приведена на рис.24.7. Для анализа принято, что конденсатор и испаритель - кожухотрубные тепло - обменные аппараты; компрессор - поршневой.

Температурная разница «нетто» (Тгор... Тср) является неизменной величиной и характеризуется входными параметрами.

Температурная разница «брутто» представляет функцию тем­пературного напора в теплообменных аппаратах, т. е. характеризует капитальные и эксплуатационные затраты теплового насоса и, с точки зрения эксергетического анализа, определяет сумму деструкций эксер­гии в конденсаторе и испарителе.

Все варианты систем отопления, приведенные на рис.24.5, будут рассмотрены в сравнения с теплонасосной системой.

Из многочисленного опыта проектирования и эксплуатации систем теплоснабжения были выбраны средние показатели их эффек­тивности:

КПД бойлера:

На жидком топливе 7=0,75; на газе 7^=0,70;

Из опыта проектирования тепловых насосов известно:

изоэнтропный КПД компрессора 77сл*=0,85;

температурный напор в конденсаторе и испарителе zir=10°. Упрощенные тепловые и теплотехнические расчеты различных

Систем отопления и теплового насоса дали результаты, приведенные в таблице 24.5, которые в дальнейшем будут использованы как «базовые».

Общая стоимость любой из рассматриваемых систем состоит из 3 составляющих

Z = + + "ZJтопливої (^4.5)

Где для любого элемента теплонасосной или других систем

Рис.24.8. Принципиальная схема компрессорного теплового насоса

QK

Конденсатор

L і

*теплоноситель

■------- — "

О Л

Г----- ч

Г

Y дроссель компрессор /Z.

Л £

Ft

Р

J і

I

04

V

Испаритель

Хладоноситель

ZCI = akxkn(Ubf/Nk (24.6)

Таблица 24.5

Элемент

Основная характеристика (величина х для ур. (24.6))

Солнечный коллектор

Компрессор

Конденсатор

Испаритель

Бойлер

Концентратор

Теплообменная поверхность 21206 м2 эффективная мощность 587кВт теплообменная поверхность 129,2 м2 теплообменная поверхность 102,9 м2 расход жидкого топлива 4050кг/час теплопроизводительность 3000 кВт

А)

Таблица 24.6

Элемент

Средняя закупочная цена на единицу оборудования (величина а в ур. (24.6))

Солнечный коллектор

Компрессор

Конденсатор

Испаритель

Бойлер

Концентратор

13 Евро / м2 292 Евро/кВт 13 Евро / м2 74 Евро / м2 190,3 Евро / кг час 8,47x10 6 Евро / кДж

Б)

Приводная энергия

Средняя закупочная цена на энергоноситель

Жидкое топливо Газ

Электроэнергия

2,2 х 10 6 Евро / кДж 3,0 х 10 6 Евро / кДж 3,48 х 10 2 Евро / кВт-час

Таблица 24.7

Элемент

П

Ъ

У

N (год)

Солнечный коллектор

1

0,06

4

20

Компрессор

0,95

0,06

2

10

Конденсатор

0,6

0,06

2

15

Испаритель

0,53

0,06

16

15

Бойлер

0,5

0,06

16

20

Х - характеристика к-го элемента (Таблица 24.5); а - цена единицы оборудования (Таблица 24.6); п, у - показатели функций (Таблица 24.7); N - срок эксплуатации (Таблица 24.7).

Экономическая модель системы представлена в таблице 24.6.

Полный анализ анализируемых систем отопления выполнен как обобщение расчетов по термодинамической и экономической моделям (Таблица 24.8).

Полученные результаты констатируют, что при предвари­тельном проектировании экономическая эффективность теплового насоса незначительно превышает эффективность системы 2. Различие 3,6% в общей стоимости входит в диапазон так называемой 4% погрешности, допустимой стандартами на проведение технических расчетов. Таким образом делаем вывод, что единственной альтерна­тивой тепловому насосу может рассматриваться бойлер на жидком топливе.

Для будущего потребителя использование бойлера на жидком топливе является известной и хорошо зарекомендовавшей себя практикой. Существенным недостатком такой системы выступает

Таблица 24.8

Предварительное проектирование («базовый вариант»)

Z^+zT

Евро/год

^топливо»

Евро/год

Z

Евро/год

Сравнение эффективности

Система 1

4 035

734 140

848 901

-70%

Система 2

5 044

226 286

266 030

- 3,6 %

Система 3

5 044

288 000

337 001

-24%

Система 4

42 020

556 353

366 589

-63%

Система 5

73 911

149 146

256 516

0

Таблица 24.9

Z^+z^,

Евро/год

^топливо*

Евро/год

/,

Система 1

4 035

734 140

0,01

Система 2

5 044

226 286

0,022

Система 3

5 044

288 000

0,017

Система 4

42 020

556 353

0,07

Система 5

73 911

149 146

0,331

Отсутствие магистральной доставки топлива к потребителю, следо­вательно, возникает необходимость хранить жидкое топливо с прове­дением обязательных мероприятий по технике безопасности и, особенно, пожарной безопасности. Понятно, что эти затраты также должны быть включены в анализ. Очевидно, что суммарные затраты «система 2 + система хранения жидкого топлива» превысят величину 3,6%, следовательно, тепловой насос окажется эффективнее.

Проведем анализ систем отопления на основании эксерго­экономического фактора / (ур.(2.75)) - таблица 24.9. Видно, что система 1 имеет наименьшее значение /, аналогично как и другие низкие показатели эффективности. Системы 2 и 3 мало отличаются друг от друга, эффективность системы 4 можно оценить, примерно, в 3,5 раза выше эффективности систем 2 и 3. Система 5 - теплонасосная - однозначный лидер.

Проведем эксергоэкономический анализ теплового насоса. Ранее эксергоэкономический анализ проводился только для энергети­ческих систем (электростанций и ТЭЦ), и все затраты как в единицах эксергии, так и в денежных единицах определялись, исходя из изменения состояния топлива при прохождении его по элементам. Холодильные машины и тепловые насосы коренным образом отличаются в этой связи от энергетических систем, так как рабочее вещество осуществляет замкнутый цикл, а эксергия поставляется в систему в виде электроэнергии на привод компрессора, тепловой эксергии в испаритель и удаляется в виде тепловой эксергии в процессе конденсации. Для анализа необходимо определить «начало» и «конец» эксергетического цикла в тепловом насосе.

Целью теплового насоса является получение тепла высокого потенциала, следовательно, цена на это тепло должна быть конку­рентоспособной ценам на тот же полезный эффект, но произведенный в других системах. Таким образом поток рабочего вещества на выходе из конденсатора может иметь нулевую стоимость эксергии. Нулевая стоимость эксергии присвоена также эксергии солнечного излучения, входящему в солнечный коллектор.

(24.76)

На основании эксергоэкономической зависимости для расчета изменения стоимости эксергии потока рабочего вещества при прохож­дении через к-ый элемент системы, при EPftot = const

Z Ч" (J р Е р

Для начала проведем эксергетический анализ теплонасосной системы. Результаты расчетов деструкций эксергии в элементах теп­лового насоса приведены в таблице 24.10, в элементах теплонасосной системы - в таблице 24.11.

Исходя из тарифов на энергоносители (экономическая модель), определим цену эксергии в каждом компоненте, по которой она передается или удаляется из системы - таблица 24.12.

Таблица 24.10

Элемент

EDtk, ГДж / год

%

Испаритель

1,47x103

22,7

Компрессор

1,06x103

16,4

Конденсатор

3,45x103

53,1

Дроссельный вентиль

0,51х103

7,8

Всего

6,49х103

100

Таблица 24.11

Элемент

Ео к, ГДж / год

%

Солнечный коллектор

5,11х104

88,7

Испаритель

1,47x103

2,6

Компрессор

1,06x103

1,8

Конденсатор

3,45x103

6,0

Дроссельный вентиль

0,51х103

0,9

Всего

57,59x104

100

Таблица 24.12

Элемент системы 5

EF k, Евро / кВт

Солнечный коллектор

0,000

Испаритель

0,0164

Компрессор

0,0348

Конденсатор (продукт системы)

0,033

Дроссельный вентиль

По цене конденсатора

Таблица 24.13

Элемент

CD k, Евро / год

%

Испаритель

6 577

12,3

Компрессор

10 280

19,2

Конденсатор

31 880

59,7

Дроссельный вентиль

4 695

8,8

Всего

53 432

100

А

ІС^О,1*таст*«= 169625 Евро/год 1(с-0,033 Ьеро/кВтчас)

«Базовый вариант»

Рис.24.9. Потоковая эксергоэкономическая диаграмма теплонасосной системы (системы 5) по «базовому варианту»

На основании данных таблиц 24.10-24.12 определяем стои­мость деструкции эксергии в элементах теплового насоса - Таблица 24.13. Суммируя все полученные результаты, строим потоковую эксергоэкономическую диаграмму теплонасосной системы - рис. 24.9.

разное

Качественная автономная канализация для загородного дома от грамотных специалистов фирмы «Дом Экологии»

Квалифицированные инженеры, работающие в компании «Дом Экологии», советуют владельцам частных домов либо коттеджей заказать услугу по установке автономной канализации, которая требует минимального обслуживания. Уже многие клиенты, посетившие раздел http://www.osk-ekoline.com.ua/avtonomnaja-kanalizacija-polijetilen.html, смогли …

Преимущества зеркальных шкафов в интерьере

Не секрет, что шкаф-купе — мебель довольно габаритная, так как его объемы должны предусматривать размещение множества вещей. Однако зачастую это отрицательно сказывается на визуальном восприятии небольшого помещения.

Дизайнерские радиаторы из чугуна от radimaxua.com

Интернет-магазин radimaxua.com предлагает широкий ассортимент дизайнерских радиаторов из чугуна, выпускаемых под брендом RETROstyle. Изготовлением декоративных радиаторов занимаются европейские заводы.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.