WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |

«Москва 2004 г. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КООПЕРАТИВ НАУЧНО – ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА ЭКИП Разработка и внедрение энергосберегающих технологий с применением тепловых насосов. ...»

-- [ Страница 1 ] --

Научно-Производственная

Фирма

"ЭКИП"

совместно с партнерами представляет работу

направленную в совет по присуждению Премий

Правительства Российской Федерации в области

науки и техники за 2004 год по теме

"Разработка и внедрение энергосберегающих технологий с применением тепловых насосов"

2

Москва 2004 г.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КООПЕРАТИВ

НАУЧНО – ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЭКИП»

Разработка и внедрение энергосберегающих технологий с применением тепловых насосов.

Калнинь Игорь Мартынович руководитель работы, д.т.н., профессор, зав.

кафедрой холодильной и криогенной техники МГУИЭ, заслуженный деятель науки и техники РФ.

Накоряков Владимир Елиферьевич академик Российской академии наук, гл. научный сотрудник ИТ СО РАН.

Григорьева Нина Ильинична д.т.н., гл. научный сотрудник ИТ СО РАН.

Попов Александр Васильевич к. т. н., зав. сектором энергосберегающих технологий ИТ СО РАН.

Савицкий Анатолий Иванович к. т. н., ген. дир. ПК НПФ «ЭКИП».

Масс Александр Михайлович д. э. н., зам. ген. дир. ПК НПФ «ЭКИП».

Лазарев Леонид Яковлевич к. т. н., доцент кафедры паровых и газовых турбин МЭИ.

Бараненко Александр Владимирович д. т. н., профессор, ректор, зав. кафедрой холодильных установок СпбГУНТ и ПТ.

Тимофеевский Леонид Сергеевич д. т. н., проф., зав. каф. холод. машин и низкопотенциальной энергетики СпбГУНТ и ПТ.

Петин Юрий Маркович к.т.н., генеральный директор НПО «Энергия», г. Новосибирск.

Закиров Данир Галимзянович д. т. н., профессор, Зав. отделом ФГУП МНИИЭКО ТЭК, г. Пермь.

Колпаков Виктор Иванович ген. дир. НПФ «Тритон-Лтд», г. Н.Новгород.

Чаховский Владимир Михайлович д. т. н., вед. науч. сотр. ОАО ВНИИАЭС Министерство РФ по атомной энергии.

Старцев Василий Васильевич д. э. н., глава муниципального образования «Нерюнгринский район», Респ. Саха.

Бершицкий Борис Михайлович гл. конструктор. ОАО «Московский завод холодильного Машиностроения «Компрессор».

РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ С

ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Общая характеристика работы Энергосбережение – одна из основных проблем, решаемых мировым сообществом в настоящее время. Преследуются две цели – сохранение невозобновляемых энергоресурсов и сокращение вредных выбросов в атмосферу продуктов сгорания, являющихся, в частности, основным фактором глобального потепления.

Одним из важнейших направлений решения указанной проблемы является использование энергосберегающих технологий на основе применения тепловых насосов.

Тепловые насосы, осуществляя обратный термодинамический цикл на низкокипящем рабочем веществе, утилизируют низкопотенциальную теплоту естественных, промышленных и бытовых источников, генерируют теплоту высокого потенциала, затрачивая при этом в 1,2 – 2,3 раза меньше первичной энергии, чем при прямом сжигании топлива. В настоящее время в России на теплоснабжение расходуется около 40 % от общего объема сжигаемого топлива. Согласно прогнозам Мирового энергетического комитета (МИРЭК) к 2020 году 75 % теплоснабжения (коммунального и производственного) в развитых странах будет осуществляться с помощью тепловых насосов.

Реализация этой мировой тенденции, стимулируется ростом дефицита и стоимости органического топлива. Применение тепловых насосов в мировой практике исчисляется миллионами единиц. Оно в настоящее время является основным средством замещения не возобновляемого органического топлива. Заметное практическое применение тепловых насосов началось на территории стран СНГ только после 1985 года. В это время к холодильной и теплонасосной технике международными соглашениями были предъявлены жесткие требования в отношении экологической безопасности используемых рабочих веществ, их потенциалов разрушения озонового слоя земли и глобального потепления. Это потребовало выбора и исследования свойств новых рабочих веществ и создания конструкций эффективных тепловых насосов, способных работать на новых рабочих веществах.

Настоящая работа, представляемая на соискание премии Правительства Российской Федерации, отражает результаты многолетней работы авторов в области разработки и внедрения энергосберегающих технологий с использованием тепловых насосов, работающих на экологически безопасных рабочих веществах.

Работа включает:

1. Развитие термодинамических основ тепловых насосов.

• выбор и исследование свойств рабочих веществ;

• разработка эффективных термодинамических циклов парокомпрессионных, абсорбционных и газожидкостных тепловых насосов;

• математическое моделирование и экспериментальное исследование процессов и характеристик тепловых насосов;

2. Научные основы выбора и рационального применения тепловых насосов:

• методика оценки эффективности тепловых насосов;

• разработка рациональных технологических схем теплоснабжения с различными типами тепловых насосов.

3. Разработка и внедрение тепловых насосов и технологий их применения:

• создание тепловых насосов;

• реализация энергосберегающих технологий на основе тепловых насосов и оценка перспективных направлений их использования.

1. РАЗВИТИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Тепловые насосы (ТН), основной задачей которых является замещение органического топлива, должны работать в чрезвычайно широком поле условий их применения.

Наибольшее применение ТН получают для теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых, административных и производственных зданий, обеспечения тепловой энергией нужного потенциала ряда технологических процессов (сушка, дистилляция, тепловая обработка), тепло- и хладоснабжения сельскохозяйственных объектов (молочнотоварных ферм, овощехранилищ, зернохранилищ и др.). ТН, используюя различные источники низкопотенциального тепла (ИНТ), с температурой от 5°С (атмосферный воздух), до 40-70 °С (высокотемпературные промышленные сбросы, геотермальные источники), способны обеспечивать нагрев высокопотенциального теплоносителя (ИВТ), в диапазоне температур от 20°С до 110°С.

Требуются различные сочетания ИНТ (теплоотдачик), ИВТ (теплоприемник) и промежуточных теплоносителей, которыми могут быть вода, незамерзающая жидкость, воздух.

К ТН предъявляется требования универсальности по уровню тепловой мощности в пределах от долей до десятков тысяч киловатт, по существу, в диапазоне, перекрывающем мощности любых существующих теплоисточников, в том числе малых и средних ТЭЦ.

Должна быть обеспечена возможность использование механической (электропривод, турбины, ДВС), и тепловой энергии (водяной пар, теплота котельных на различных топливах, непосредственный газовый подогрев, вторичные энергоресурсы).

Должны применяться компрессоры поршневого, винтового, или центробежного типа в зависимости тепловой мощности ТН.

Применяемые рабочие вещества должны быть экологически безопасными. Возможно использование разрешенных Монреальским протоколом гидро-фтор-хлор углеродов (ГФХУ) или гидро-фтор углеродов (ГФУ), называемых в России хладонами.

Предпочтительно использование, так называемых, природных рабочих веществ. К ним относятся вода, аммиак, углеводороды, диоксид углерода. Эти вещества имеют практически нулевые потенциалы разрушения озонового слоя и глобального потепления.

Для работы в столь широком диапазоне условий и требований используется тепловые насосы различных типов и исполнений. В России развиваются три типа тепловых насосов, в которых реализуется обратный термодинамический цикл:

• парокомпрессионные (осуществляют парожидкостный термодинамический цикл), работающие преимущественно на хладонах;

• абсорбционные (осуществляют парожидкостный термодинамический цикл), в которых в качестве рабочих веществ используются вода и водный раствор бромистого лития;

• осваиваемые в последние годы тепловые насосы, осуществляющие газожидкостный термодинамический цикл на диоксиде углерода в качестве рабочего вещества.

Каждый тип машин имеет свою нишу предпочтительного применения.

Теоретические основы этих машин формируются в результате исследования термодинамических циклов и процессов, научного обоснования рациональных схем тепловых насосов, создания методик для выбора конструкций и расчета основных элементов тепловых насосов.

В парожидкостных циклах, реализуемых в парокомпрессионных холодильных машинах и тепловых насосах, рабочее вещество находится в виде жидкости, влажного пара, либо перегретого пара при давлениях и температурах ниже критических значений.

Парокомпрессионные тепловые насосы, работающие на хладонах, получили наибольшее распространение. По сравнению с парокомпрессионными холодильными машинами парокомпрессионные тепловые насосы работают в более высоком диапазоне температур кипения и конденсации рабочего вещества. В парокомпрессионных ТН используются основные элементы холодильных машин (компрессоры, теплообменные аппараты и др.), а также одни и те же или родственные рабочие вещества (с температурой кипения от минус 40°С до +10°С при атмосферном давлении). Преимущественно используются рабочие вещества низкого давления с нормальной температурой кипения выше минус 10°С (например ГФХУ R142b, С2Н3СlF2).

При создании тепловых насосов используется весь опыт, накопленный в холодильном машиностроении. Однако схемы и циклы тепловых насосов могут существенно отличатся от холодильных машин. Так в схему на стороне высокого давления, последовательно с конденсатором, дополнительно включаются форконденсатор и переохладитель жидкости. Первый позволяет использовать наиболее высокую температуру рабочего вещества после компрессора. Переохладитель повышает экономичность цикла, когда ИВТ нагревается на большую разность температур (более 15К).

Применение рабочих веществ с наиболее благоприятными термодинамическими свойствами имеет первостепенное значение для создания высокоэффективных холодильных машин и тепловых насосов. Работы по поиску новых рабочих веществ и эффективных термодинамических циклов ведутся под руководством и при непосредственном участии И.М. Калниня в течении 25 лет. [1.1 – 1.14] Актуальность этих работ многократно повысилась после введения в 1985 году ограничений на производство и использование ряда широко применяемых рабочих веществ Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой земли в рамках Венской Конвенции об охране окружающей среды.

Поиск полноценных заменителей фтор-хлор углеродов (ФХУ) привел к все более широкому применению наряду с моновеществами (МВ) двух- или многокомпонентных рабочих веществ.

Большинство из них является зеотропными смесями (ЗС), для которых характерна переменность температур фазовых превращений (в процессах кипения и конденсации рабочего вещества).

Термодинамические циклы на ЗС существенно отличаются от МВ и ранее изучены не были. Впервые была разработана теоретическая модель формирования характеристик термодинамических циклов для смесевых зеотропных рабочих веществ (1.8, 1.9, 1.13, 1.14). Было показано, что для ЗС имеется больше чем для МВ предпосылок для реализации эффективных термодинамических циклов. Более высокая эффективность регенеративных циклов на ЗС достигается за счет двух факторов: сокращения необратимых потерь при теплообмене в основных теплообменных аппаратах и снижения работы цикла вследствии повышения давления кипения при переохлаждении жидкого рабочего вещества.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |
 


Похожие работы:

«На протяжении всей истории человечества шла борьба за ресурсы. Именно они были движущей силой, определявшей миропорядок. В разные периоды развития общества такие ресурсы, как земля, золото, лес и т.д., играли различную роль. В последнее сто летие это энергетические ресурсы – нефть и газ. Особенность этих ресурсов – их нево зобновляемость. Недалеко то обозримое будущее, когда они будут исчерпаны: так на зываемая стратегия конца трубы. Реальная, порой кровавая борьба (последний при мер – Ирак)...»

«Введение...................................................................... 4 История документа............................................................ 4 Почему важны общая позиция неправительственных организаций и переговорный процесс?..................................................... 4 Практическое...»

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Специальность: 140104.65 – промышленная теплоэнергетика Санкт-Петербург Издательство СЗТУ 2011 -2Утверждено редакционно-издательским советом университета ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ ПРЕДПРИЯТИЙ: учебно-методический комплекс ( информация о дисциплине, рабочие учебные материалы, информационные ресурсы дисциплины, блок контроля освоения дисциплины) / сост. А.Л. Васильченко, Н.А. Лобастов. СПб. Изд-во СЗТУ, 2012.- с....»

«Декабрь 2012 г. Секретариат Энергетической Хартии НЕСОГЛАСУЮЩИЕСЯ МЕРЫ, СОХРАНЯЕМЫЕ ДОГОВАРИВАЮЩИМИСЯ СТОРОНАМИ, И ЛЮБЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА В ОТНОШЕНИИ ЭТИХ МЕР (СИНЯЯ КНИГА) БРЮССЕЛЬ 17 декабря 2012 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Процесс уведомления Режим Осуществления Инвестиций: стандарт недискриминации Реестр несогласующихся мер (Синяя книга) Категории несогласующихся мер Земля и недвижимость Приватизация Регистрация и контроль Взаимность Прочие изъятия Статус несогласующихся мер (изъятий) ТЕКСТ...»

«ЧУДИЩЕ ОБЛО, ОЗОРНО, ОГРОМНО, СТОЗЕВНО И ЛАЙЯ. Рассказ эколога об атомной индустрии Иркутская региональная общественная организация Байкальская Экологическая Волна А.В. Яблоков ЧУДИЩЕ ОБЛО, ОЗОРНО, ОГРОМНО, СТОЗЕВНО И ЛАЙЯ. Рассказ эколога об атомной индустрии Иркутск 2009 УДК 577.391 ББК 28.081.28 Я 14 Издание осуществлено на средства экологической премии Голдмана, присуждённой в 2008 году Марине Рихвановой (Байкальская Экологическая Волна) Я 14 Яблоков А.В. ЧУДИЩЕ ОБЛО, ОЗОРНО, ОГРОМНО,...»

«А.Е. Алоян ДИНАМИКА И КИНЕТИКА ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ И АЭРОЗОЛЕЙ В АТМОСФЕРЕ Курс лекций Москва 2002 УДК 519.21 Издано при финансовой поддержке ББК 22.16 Российской академии наук A51 по программе целевых расходов Президиума РАН Алоян А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере / Курс лекций. – М.: ИВМ РАН, 2002. – 201 с. – ISBN 5-901854-05-5 Изложен курс лекций по математическому моделированию динамики и кинетики малых газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, читаемый автором...»

«Вся суть в одном-единственном завете: То, что скажу, до времени тая, Я это знаю лучше всех на свете Живых и мертвых, – знаю только я. Сказать то слово никому другому Я никогда бы ни за что не мог Передоверить. Даже Льву Толстому Нельзя. Не скажет, пусть себе он бог. А я лишь смертный. За свое в ответе, И об одном при жизни хлопочу: О том, что знаю лучше всех на свете, Сказать хочу. И так, как я хочу. Александр Твардовский Каждый пишет, как он слышит, Каждый слышит, как он дышит, Как он дышит,...»

«www.koob.ru М. Норбеков, Ю. Хван Энергетическое здоровье От авторов Уважаемые читатели! Вы держите в руках эту книгу, не подозревая, что, собственно говоря, сами подтолкнули нас к скорейшему ее написанию. Первые наши две публикации — Уроки Норбекова и Тренировка тела и духа — вызвали огромную волну читательского интереса, которая захлестнула нас потоками писем, говорящих о том, что освоенные горизонты вам стали откровенно малы. Нам стало ясно, что наши корреспонденты в подавляющем большинстве...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.