Парокомпресійні теплонасосні установки в системах теплопостачання

РОЗДІЛ 2
Розробка узагальненої теплотехнологічної
системи з теплонасосною
установкою
2.1 Формалізована систематизація інформації з розробки, дослідження та
впровадження теплонасосних установок
Аналітичний огляд літературних джерел, проведений у розділі 1, засвідчив, що у
переважній більшості дослідження ефективності застосування ТНУ зводяться до
визначення ефективності застосування ТНУ в певній системі з визначеним складом
обладнання та зовнішніми зв’язками. По суті, в наявній літературі є лише
поодинокі дослідження окремих застосувань ТНУ без узагальнення одержаних
результатів та поширення їх на решту теплотехнологічних систем. Не визначено
вплив зовнішніх умов та характеру споживачів при застосуванні теплонасосних
установок в системах теплопостачання. Відсутні системні дослідження
ефективності застосування ТНУ в залежності від конкретних джерел
низькотемпературної теплоти. Не визначено найбільш сприятливі галузі
застосування теплонасосних установок. Для кліматичних умов України відсутня
систематизована інформація з ефективності застосування ТНУ для певних
конкретних умов, схем та галузей застосування, немає узагальнень та методичних
рекомендацій з вибору та впровадження ТНУ в теплотехнологічні системи з різними
схемами. Відсутня систематизована інформація про впровадження ТНУ та реальну
ефективність їх функціонування в реальних теплотехнологічних системах.
Не зважаючи на значний технічно можливий потенціал нашої держави за напрямком
використання ТНУ, значного впровадження ТНУ в теплоенергетичну галузь не
спостерігається. Для теплотехнологічних систем підприємств України недостатніми
є системні дослідження умов теплопостачання цих підприємств з використанням
теплових насосів.
Зважаючи на викладене вище, автор зробила спробу систематизувати та
узагальнити наявну літературну інформацію з розробки та впровадження ТНУ, а
також окреслити коло питань, які підіймаються авторами публікацій у фахових
виданнях. При цьому використані в основному наукові та науково-технічні статті
з журналів “Холодильная техника” (Росія), “Холодильная техника и технология”
(Україна), “Теплоэнергетика” (Росія), “Промышленная теплотехника” (Україна),
“Промышленная энергетика”(Росія), “Проблемы энергосбережения” (Україна),
“Электрические станции” (Росія), “Водоснабжение и санитарная техника” (Росія),
“Экотехнологии и ресурсосбережение” (Україна), “Известия ВУЗов “Энергетика” ”
(Росія), “Економіка України” (Україна), “Ринок інсталяційний” (Україна) за
період з 1978 до 2001 р.
Систематизована інформація наведена в таблиці 2.1. Систематизація інформації
здійснена наступним чином:
1). за видом системи, яка розглядається: ТН – тепловий насос; ТНУ –
теплонасосна установка; ТНС – теплонасосна станція;
2). за різновидом проблем, що розглядаються;
3). за тепловою потужністю ТН (кВт, МВт);
4). за видом джерела низькотемпературної теплоти для ТН (вода, повітря, ґрунт,
водяна пара);
5). за сферами та галузями застосування ТН;
6). за наявністю в літературі даних про впровадження конкретної теплонасосної
системи (“+” – дані про впровадження наведені, “—” – дані відсутні).
Не зважаючи на досвід застосування ТНУ за кордоном, в нашій країні роботи з
впровадження ТНУ перебувають, в основному, на стадії окремих досліджень. До
факторів, які на теперішній час стимулюють впровадження ТНУ в промисловість і
муніципальну енергетику слід віднести дефіцит паливних ресурсів, а також
екологічні переваги ТНУ в порівнянні з альтернативними низькотемпературними
джерелами теплопостачання.
Таблиця 2.1.
Систематизація інформації з розробки, дослідження та впровадження
теплонасосних установок.
Джерело
Система
Проблема, яка розглядається
Потужність
Джерело низькотемпературної теплоти
Сфера застосування
Впровадження
[134]
ТН
Альтернативні холодоагенти для ТН для заміни озоноактивних фреонів
кВт
Повітря
Гаряче водопостачання
[136]
ТН
Альтернативні холодоагенти для ТН для заміни озоноактивних фреонів
[78]
ТН
Перспективи використання ТН як засобу енерго- і ресурсозбереження
Промисловість, агропромисловий комплекс
[135]
ТН
Альтернативні холодоагенти для ТН для заміни озоноактивних фреонів
[75]
ТН
Впровадження ТН в кліматичних умовах України
кВт
Повітря
Гаряче водопостачання, опалення, кондиціонування
[38]
ТН
Впровадження ТН в кліматичних умовах України
кВт
Повітря
Гаряче водопостачання, опалення, кондиціонування
[76]
ТН
Проблеми використання ТН на промислових підприємствах. Структура інформаційної
системи для розробки даних для проектування. Ряд задач по впровадженню
МВт
Вода
Промислові підприємства
[23]
ТН
Можливість використання вторинних енергоресурсів (ВЕР) для виробництва теплоти
ТН. Економічні передумови впровадження ТН
МВт
Вода
Промислові підприємства
[24]
ТНС
Можливість впровадження ТН в систему централізованого теплопостачання.
Техніко-економічна оцінка ТНС
МВт
Вода
Промислові підприємства
Продовження табл. 2.1.
2
[25]
ТН
Можливість використання ТН у виробництві теплоти з метою зменшення її
собівартості
МВт
Вода
Централізоване теплопостачання
[22]
ТН
Дослідження можливості впровадження ТНУ в систему централізованого
теплопостачання з використанням теплоти стічних вод. Техніко-економічна оцінка
ТНУ
МВт
Стічна вода
Централізоване теплопостачання
[10]
ТН
Оцінка енергетичних та економічних показників повітряного опалення з
використанням ТН
кВт
Повітря
Метрополітен
[11]
ТН
Передумови та підходи до розробки схемних та технічних рішень утилізації за
допомогою ТН енергії викидів систем вентиляці