Тепловое аккумулиров ание энергии

Тепловое аккумулирование для обогрева и охлаждения помещений

6.1. Общие соображения

Выработка тепла в отопительных системах обычно регу­лируется в соответствии с потребностью в данный момент, а проектная мощность отопительной системы определяется мак­симальной потребностью. Энергия теплопроизводящих уста­новок, работающих на топливе, содержится в топливе до того, как оно будет использовано для выработки энергии. В буду­щем значение теплового аккумулирования преобразованной энергии, используемой при обогреве помещений и производстве горячей воды для бытовых нужд, еще более возрастет по сле­дующим причинам:

1. Проектная мощность установок преобразования энергии и систем передачи преобразованной энергии (трубопроводы и распределительные устройства районных тепловых сетей) мо­жет быть снижена посредством применения ТАЭ, так как мак­симальная мощность обогрева требуется лишь очень непро - долдштельное время — несколько дней или даже часов в те­чение года.

2. Во многих случаях устройства ТАЭ могут служить ре­зервным оборудованием.

3. Эффективность преобразования энергии может быть по­вышена посредством теплового аккумулирования (исключение работы с неполной нагрузкой; снижение потерь при запуске и останове применением буферного аккумулирования).

4. В случае электрического обогрева помещений и произ­водства бытовой горячей воды могут быть выбраны наиболее выгодные режимы путем сдвига потребления электроэнергии на непиковые часы.

5. В случае солнечного обогрева и производства бытовой горячей воды использование солнечной энергии может быть значительно улучшено посредством кратковременного (часы, сутки и периоды до одной недели) и долговременного (недели и месяцы, вплоть до сезона) аккумулирования.

6. Эффективность использования тепловых насосов, для которых окружающий воздух (или солнечное излучение) слу­жит источником тепла, может быть повышена путем кратко­временного аккумулирования при максимальной температуре окружающего воздуха и минимальной потребности в тепле (например, в середине дня).

7. Тепловое аккумулирование при использовании комби­нированных теплоэнергетических установок позволяет пода­вать энергию потребителю в том виде, который наиболее же­лателен в данное время. Потребность в различных видах энергии изменяется с различной периодичностью: суточной (связанной с температурой окружающего воздуха, солнечным излучением, особенностями потребления),в пределах несколь­ких суток (типичные метеорологические периоды), еженедель­ной (низкое потребление электроэнергии промышленными предприятиями и учреждениями во время выходных дней) и сезонной (зимние потребности в тепле, потребности кондицио­нирования воздуха летом).

Сначала мы обсудим вопросы кратковременного аккуму­лирования применительно к отопительным котлам, электри­ческому обогреву, солнечному обогреву, тепловым насосам и совместному (с другими энергоустановками) генерированию энергии. Затем будут рассмотрены некоторые общие сообра­жения, относящиеся к крупномасштабному долговременному аккумулированию.