close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Адсорбционные тепловые насосы для использования

код для вставкиСкачать
6-я Международная конференция
“Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
АДСОРБЦИОННЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТЕПЛА
И ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Л.Л. Васильев, А.С. Журавлёв, А.А. Антух, Л.А. Драгун, А.П. Цитович
Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, г. Минск
E-mail: Leonard_Vasiliev@rambler.ru
zhuravl@hmti.ac.by
1
Новые направления развития энергетики
ТЭР
природный
ТЭР –– природный
газ,газ,
нефть, уголь, ядерное
Мазут,
уголь ии т.д.
горючее
т. д. –
топливо для объектов
энергетики
65-70 % –
потери
Вторичные
энергоресурсы –
отходящие газы,
отработанный пар,
горячая вода и т.д.,
(включая вторичные
энергоресурсы
атомных станций)
Возобновляемые
источники энергии –
солнце, водные
бассейны (реки,
озера), грунт, и т.д.
Сорбционные,
химические
и композиционные
тепловые машины,
(тепловые насосы)
Экономия ТЭР
на 15 – 20 %
Автономные
источники энергии –
транспорт, моторгенераторы,
топливные
элементы,
фотоэлектрические
панели и т. д.
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
2
В 25% ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ (альтернативных)
видов энергии, необходимых для Республики
Беларусь, входят:
водные бассейны ( более 25 тыс. озер и рек)
грунт , грунтовые и геотермальные воды
энергия солнечного излучения
ветер
биомасса
Альтернативные источники энергии можно успешно
использовать в системах обогрева помещений с
помощью
сорбционных
тепловых
насосов,
использующих совместно ТЭР (основные виды
топлива) и вторичные энергоресурсы
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
3
Сорбционные тепловые насосы
Альтернатива традиционным системам нагрева
экологическая чистота – отсутствие фреонов, шума, вибраций
высокая термодинамическая эффективность
экономия первичной энергии за счет использования низкопотенциальной
теплоты окружающей среды (вода, грунт, воздух, солнечная энергия, биомасса)
снижение эксплуатационных затрат для конечного потребителя
широкий спектр вторичных источников энергии – отходящие газы
промышленных печей, газовое пламя, отработанные вода и воздух
Примеры применения
Обогрев и кондиционирование помещений
промышленные печи, котлы
системы ко-генерации и три-генерации энергии
теплицы, сушилки
ТЭС – повышение КПД газовых турбин
теплотрансформаторы, аккумуляторы тепла и холода
Новые“Энергоэффективность
активированные углеродные
материалы для СХПГАС
6-я Международная конференция
в жилищно-коммунальном
хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
4
Принцип действия сорбционного
теплового насоса
Q2
T2= 120 ºC
Источник тепла –
ТЭР
T1= 80 ºC
Q1= Q2+Q0
Источник холода
Низкопотенциальное тепло
Q0
Полезное тепло
(помещение)
T0= -5 ºC
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
5
Сорбционный тепловой насос (на тепловых трубах)
конструкции ИТМО с температурным лифтом 120 оС
для сушки и охлаждения различных объектов
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
6
Коэффициент использования
первичной энергии – ТЭР
Электрический нагрев
0,27 - 0,34
Сжигание топлива (котлы,
экономайзеры)
0,75 - 0,85
Парокомпрессионный тепловой
насос с электроприводом
0,6 - 1,35
Парокомпрессионный тепловой
насос с тепловым двигателем
(дизель)
1,25 - 1,95
Сорбционные тепловые насосы
1,6 - 2,5
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
7
Модуль для теплового насоса –
две сорбционных тепловых трубы с общим
алюминиевым оребрением
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
8
Сорбционный тепловой насос ИТМО НАНБ
для охлаждения и нагрева воздуха (воды)
в системе три-генерации
Тепловой насос содержит
шесть адсорберов
суммарной мощностью по
теплу 3,6 кВт, COPн = 1,62
Холодопроизводительность
теплового насоса
составляет 1 кВт, COPх =0,6
Экологическая безопасность.
Возможность работы на любом
виде тепловой энергии (газовые
горелки, отходящие газы печей,
солнечная энергия и др.).
Отсутствие движущихся частей.
Простота конструкции.
Низкая стоимость.
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
9
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
СОРБЦИОННЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС
совместная разработка ИТМО НАН Беларуси
и Сморгонского завода оптического станкостроения
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
10
Сорбционный тепловой насос (альтернатива котлу)
с внутренней и внешней регенерацией теплоты
1, 2 – адсорберы;
R1
R2
R3
R4
3, 4 – пародинамические термосифоны;
5 – газовая горелка;
6 – бойлер;
7 – вентилятор;
8, 9 – заслонки;
10, 11 – обратные клапана;
12 – дроссель;
13 – конденсатор;
14 – испаритель;
15–18 – запорные вентили;
19–20 – вход и выход воды,
проходящей
через
конденсатор,
адсорберы, теплообменник-утилизатор;
21, 22 – вход и выход воды, проходящей
через испаритель;
23 – манометр;
R1–R4 – вентили контура регенерации
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
11
Тепловые насосы на твердых сорбентах для обогрева и
кондиционирования зданий с использованием тепла влажного
грунта
Тепловой насос для утилизации
теплоты
грунта,
грунтовых
вод
(горизонтальный теплообменник)
Тепловой насос для утилизации
теплоты грунта и скальных пород
(вертикальный
теплообменник
или тепловая труба)
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
12
Система обогрева и
кондиционирования
зданий с помощью
тепловых насосов.
В качестве низкопотенциального
источника энергии
используется теплота
грунта и грунтовых
вод.
Скважины для
теплообменника
Вертикальные трубы
являются
теплообменным
устройством между
грунтом и тепловым
насосом
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
13
Тепловые насосы для обогрева и кондиционирования
зданий с использованием тепла грунта и грунтовых вод.
Тепловые трубы расположены непосредственно под
зданием
Тепловой насос
Тепловые трубы
грунт
Гибкая (гофрированная) тепловая труба
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
14
Тепловые трубы ИТМО НАНБ для утилизации
теплоты грунта и нагрева грунта
Применяются для отопления помещений в зимнее время
и нагрева грунта в летнее время.
Краны
1
NH3
2
Испаритель
Нагрев грунта
1. Масло
2. Углекислый
газ
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
15
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
Эффективность применения сорбционного (неэлектрического)
теплового насоса в системе три-генерации энергии
с точки зрения экономии топлива (проценты использования энергии)
Система три-генерации энергии (электричество, тепло и холод)
30 Окружающая
среда (вода, грунт,
солнце)
Адсорбционный
тепловой насос
COP = 1,4
70 Отходящие
газы, жидкостная
система
охлаждения
100
Тепло 100
Отопление
100
Холод
30
5 Потери
Электричество
25
Электрогенератор
Дизель,
Стирлинг
Работа 30
Охлаждение
30
25
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
16
Фотоэлектрические панели ( PV и PVT panels) для генерации
электроэнергии, охлаждаемые плоскими тепловыми трубами.
Предназначены для питания электроэнергией зданий и в
качестве низкотемпературного источника энергии сорбционных
тепловых
насосов/холодильников
для
обогрева
и
кондиционирования
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
17
СОЛНЕЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК
с вакуумными баллонами и тепловыми
трубами конструкции ИТМО НАН Беларуси
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
18
Заключение
1.
Широкое внедрение, проектирование и строительство
теплонасосных систем теплохладоснабжения зданий, а также
других систем, использующих традиционные возобновляемые
источники энергии и вторичные энергетические ресурсы,
является актуальной задачей.
2. Целесообразно разработать и внедрить системы подогрева
придомовых площадок для снеготаяния, а также системы
подогрева тротуаров.
3.Использование систем три-генерации энергии – сорбционный
тепловой насос + дизель-генератор (фотоэлектрические панели
с системой охлаждения) в сочетании со вторичными
энергоресурсами и низкопотенциальными источниками энергии
(грунт, грунтовые воды, солнце, вода, воздух, биомасса)
позволит
обеспечить
жилые
помещения
отоплением,
кондиционированием и электричеством, увеличить объем ВВП
и поднять эффективность использования природного газа и
мазута для нужд народного хозяйства.
6-я Международная конференция “Энергоэффективность в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности”,
г. Ялта, 7-11 июня 2010 г.
19
Спасибо
за внимание
20
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
93
Размер файла
7 626 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа