Тепловое аккумулиров ание энергии
Тепловое аккумулиров ание энергии
Бекман Г., Гилли П.
Требование экономии энергетических ресурсов, непосредственно вытекающее из важнейшей народнохозяйственной задачи снижения энергоемкости национального продукта, может быть выполнено двумя путями.
Один из них — это путь повышения эффективности преобразования первичной энергии в электроэнергию и тепло. Сюда относятся повышение КПД электростанций, переход на более дешевые виды топлива, увеличение доли атомных электростанций и, наконец, использование возобновляемых источников энергии — ветра, геотермальной энергии, приливов, морских волн и т. д.
Второй путь, приобретающий все большее значение, связан с повышением эффективности использования энергии у потребителей — в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и в быту.
Здесь имеются огромные резервы, использование которых позволяет экономить энергоресурсы зачастую при значительно меньших затратах, чем в процессах получения и преобразования первичной энергии. Установлено, например, что затраты на любые мероприятия по экономии топлива и электроэнергии в 2—3 раза ниже затрат на расширение топливно - энергетической базы. К мероприятиям по повышению эффективности использования энергии у потребителей можно отнести переход на более совершенные и менее энергоемкие технологии, использование вторичных энергетических ресурсов и, наконец, выравнивание временных несоответствий между производимой энергией и потребностями в ней посредством аккумулирования энергии.
Известно, что электрическая энергия — самая распространенная основная форма используемой энергии — поддается аккумулированию пока с наибольшим трудом. Емкость электрохимических аккумуляторов не позволяет использовать их в сколь-нибудь крупных масштабах; перспективные крупные сверхпроводящие накопители электроэнергии находятся еще р стадии предварительных проработок.
Гидравлические методы аккумулирования энергии позволяют накопить значительные ее количества, но это связано
с большими капиталовложениями и изменениями окружающей среды, не всегда благоприятными. Вместе с тем другие, более простые способы аккумулирования энергии — тепловые, пневматические, термохимические и менее масштабные механические — подробно разработаны и практически проверены в самых различных условиях. Их применение позволяет уже сейчас при относительно небольших затратах получить существенную экономию как непосредственно в энергетических ресурсах, так и косвенно благодаря снижению капитальных затрат на энергетическое оборудование. Это связано с возможностью уменьшения потерь, возникающих в связи с несовпадением по времени пиков и провалов производства и потребления энергии, а также с компенсацией кратковременной неравномерности ее расхода во многих технологических процессах, на транспорте и в быту.
Именно этим способам накопления энергии (за исключением механических) и посвящена книга Г. Бекмана и П. Билли «Тепловое аккумулирование энергии: основы, проектирование, применение».
Эта книга — первая обобщающая работа, посвященная тепловому аккумулированию энергии; не лишне отметить, что она привлекла внимание специалистов не только нашей страны. Наряду с издательством «Мир» перевод этой книги на венгерский язык предприняло научно-техническое издательство «Мюсаки» (Будапешт). Во вводной первой главе авторы приводят краткий, но достаточно содержательный обзор возможностей, которые открывает перед энергетикой тепловое аккумулирование энергии. Здесь же дается его экономическая оценка и характеризуются возникающие в этой связи инженерные задачи. В последующих главах излагаются принципы теплового аккумулирования, рассматриваются многочисленные действующие и разрабатываемые системы теплового аккумулирования и описываются методики оценки их термодинамической эффективности.
Следует отметить, что авторы толкуют термин «тепловое аккумулирование» расширенно, включая сюда также пневматическое, сорбционное и термомеханическое аккумулирование энергии. Независимо от того, насколько такой подход обоснован, читатель только выигрывает, получая дополнительную, весьма полезную информацию.
При изложении материалов по практическому применению теплового аккумулирования в промышленности, теплоэнергетике, в коммунальных тепловых сетях и устройствах, в транспортных средствах авторы постоянно подчеркивают необходимость экономического анализа в каждом случае, когда предполагается создание системы теплового аккумулирования. Ведь во многих случаях начальные капиталовложения на создание
таких систем сравнимы с затратами на сооружение соответствующих пиковых энергетических установок. Объективный подход к рассмотрению систем и устройств теплового аккумулирования придает книге особую ценность.
Таким образом, содержание книги несколько шире, чем следует из ее названия. Вместе с тем в ней практически не затронуто одно из важных направлений теплового аккумулирования— низкотемпературное, связанное с хладоснабже - нием. Низкотемпературное аккумулирование, как сезонное, так - и более кратковременное, все шире распространяется и имеет свою специфику, заслуживающую рассмотрения в рамках более общей проблемы теплового аккумулирования.
Настоящее издание книги Бекмана и Гилли можно рекомендовать как полезный источник современной информации всем, кто связан с задачами использования и экономии энергетических ресурсов в тех или иных отраслях народного хозяйства.
В. Бродянский В. Сидоров Е. Сидоров
В этой книге описываются принципы работы тепловых аккумуляторов и их применение для экономии энергии и замены жидкого топлива в промышленности, при отоплении (включая совместное производство тепла и электроэнергии), а также для снятия пиков нагрузки в транспортных средствах.
Число предложенных и построенных теплоаккумулирующих систем и их применение в последние годы значительно возросли. Это произошло вследствие развития атомной энергетики, использования солнечной энергии, достижений в области создания резервуаров, а также в связи с необходимостью замены жидкого топлива в энергетических установках, в промышленности, в быту и на транспорте. Соответственно возросла и важность теплового аккумулирования.
Вена, Грац декабрь 1983 г. |
Г. Бекман П. Гилли |
Мы с благодарностью отмечаем любезную помощь организаций, которые предоставили нам иллюстративный материал и данные, необходимые для написания этой книги.