Однородная цилиндрическая стенка.
Рассмотрим однородный однослойный цилиндр длиной l, внутренним диаметром d1и внешним диаметром d2
Температуры поверхностей стенки –tст1 и tст2.Уравнение теплопроводности по закону Фурье в цилиндрических координатах: Q = - λ∙2∙π∙r ·l· ∂t / ∂r (9.24)илиQ = 2·π·λ·l·Δt/ln(d2/d1), где: Δt = tст1 – tст2 – температурный напор;λ – κоэффициент теплопроводности стенки.Для цилиндрических поверхностей вводят понятия тепловой поток единицы длины цилиндрической поверхности (линейная плотность теплового потока), для которой расчетные формулы будут:ql = Q/l =2·π·λ·Δt /ln(d2/d1), [Вт/м]. Температура тела внутри стенки с координатойdх:tx = tст1 – (tст1 – tст2) ·ln(dx/d1) / ln(d2/d1). Однородная плоская стенка.
Температуры поверхностей стенки –tст1 и tст2.
Плотность теплового потока: q = λ/δ∙(tст1 – tст2) = λ/δ∙Δt,
Если R =δ/λ -термическое сопротивление теплопроводности стенки [(м2∙К)/Вт], то плотность теплового потока:q = (tст1 – tст2)/R.
Общее количество теплоты, которое передается через поверхность F за время τ определяется: Q = q∙F∙τ = (tст1 – tст2)/R·F∙τ.
Температура тела в точке с координатой х находится по формуле:tx = tст1 – (tст1 – tст2)∙x/ δ. теплопроводность через шаровую стенку
Пусть имеется полый шар– внутренний диаметр d1, внешний диаметрd2, температура внутренней поверхности стенки –tст1, температуранаружнойповерхности стенки –tст2, коэффициент теплопроводности стенки -λ.Уравнение теплопроводности по закону Фурье в сферических координатах: Q = - λ·4·π·r2· ∂t / ∂r (9.35)илиQ =4·π·λ·Δt/(1/r2 - 1/r1) =2·π·λ·Δt/(1/d1 - 1/d2) = 2·π·λ·d1·d2·Δt /(d2 - d1) = π·λ·d1·d2·Δt / δ (9.36)где: Δt = tст1 – tст2 – температурный напор,δ –толщина стенки.
34 Понятие о нижнем и верхнем пределах взрываемости газообразного топлива. Особенности сжигания горючего газа при его различной концентрации в воздухе.
Пределы взрываемости — Под пределами взрываемости (правильнее — воспламенения) обычно имеются в виду минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) количество горючего газа в воздухе. При выходе за эти концентрации воспламенение невозможно, пределы воспламенения указываются в объемных процентах при стандартных условиях газовоздушной смеси (р=760 мм рт. ст., Т = 0° С). C увеличением температуры газовоздушной смеси эти пределы расширяются, а при температурах выше температуры самовоспламенения смеси горят при любом объемном соотношении [1]. Это определение оставляет за бортом пределы взрываемости газопылевых смесей, пределы взрываемости которых рассчитываются по известной формуле Ле Шателье:
40 Паровые турбины (классификация, основные понятия об устройстве и принципе действия, основные характеристики).
Паровые турбины - принцип работы
Паровые турбины работают следующим образом: пар, образующийся в паровом котле, под высоким давлением, поступает на лопатки турбины. Турбина совершает обороты и вырабатывает механическую энергию, используемую генератором. Генератор производит электричество. Электрическая мощность паровых турбин зависит от перепада давления пара на входе и выходе установки. Общая эффективность паровых турбин (электроэнергия +тепло) доходит до ~85% в расчете на единицу потраченного топлива. Мощность паровых турбин (единичной установки) ~ до 1000 MW
Паровые турбины типы: турбины с противодавлением - давление пара на выходе турбины выше атмосферного
турбины конденсационные - давление пара на выходе турбины ниже атмосферного. Пар в турбину должен подаваться с характеристиками: давлением 40-60 бар температурой 400-500°С. Плюсы: работа паровых турбин возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое; высокая единичная мощность, свободный выбор теплоносителя,широкий диапазон мощностей, внушительный ресурс паровых турбин. Минусы: высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова),дороговизна паровых турбин
низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии; дорогостоящий ремонт паровых турбин; снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива
41 Газотурбинные установки (классификация, устройство, принцип действия, пути повышения КПД).
В процессе развития малой энергетики всё больше внимания уделяется газовым турбинам малой и средней мощности. Области применения газотурбинных установок практически не ограничены: нефтегазодобывающая промышленность, промышленные предприятия, муниципальные образования. Отдельное внимание стоит уделить возможности надстройки существующих котельных газотурбинными установками, что позволяет обеспечить надежное электроснабжение собственных нужд и снизить удельный расход топлива. Применение ГТУ в Мини-ТЭС экономически оправдано в комплексе с утилизационными контурами. В составе комплексной выработки энергии общий КПД станции возрастает до 90%. Максимальная эффективность использования ГТУ обеспечивается при длительной работе с максимальной электрической нагрузкой. В диапазоне мощностей порядка 10 МВт существует возможность использования комбинированного цикла газовых и паровых турбин. Это позволяет существенно повысить эффективность использования станции, увеличивая эл. КПД до 47%.ГТУ предназначены для эксплуатации в любых климатических условиях как основной или резервный источник электроэнергии и тепла для объектов производственного или бытового назначения. Принцип работы газотурбинных установок Воздушный компрессор сжимает атмосферный воздух, повышая его давление, и непрерывно подает его в камеру сгорания. Туда же непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. Образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее с температурой 900-1200°С. Пройдя все ступени газовой турбины, отработавшие газы направляются в котел-утилизатор для выработки тепловой энергии. Рабочие лопатки передают крутящий момент на ротор турбины, который жестко соединен с валом генератора через понижающий редуктор. Современные газотурбинные установки отличаются высокой надежностью. Есть данные о непрерывной работе некоторых агрегатов в течение нескольких лет. Возможность безаварийной работы в любом диапазоне мощностей от 0 до 100%, отсутствие водяного охлаждения, работа с серосодержащим газом, - все это делает привлекательным выбор в пользу ГТУ на малых мощностях, а на мощностях более 30 МВт – наиболее эффективным.
42 Тепловые электрические станции. Конденсационные электростанции (КЭС).
Теплова́я электроста́нция — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора. Типы: Котлотурбинные электростанции, Конденсационные электростанции (КЭС, историчски получили название ГРЭС - государственная районная электростанция).
теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ).Газотурбинные электростанции.Электростанции на базе парогазовых установок.Электростанции на основе поршневых двигателей. С воспламенением от сжатия (дизель).C воспламенением от искры.Комбинированного цикла. Конденсационная электростанция (КЭС) — тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию.
Принцип работы
Схема КЭС на угле: 1 — градирня; 2 — циркуляционный насос; 3 — линия электропередачи; 4 — повышающий трансформатор; 5 — турбогенератор; 6 — цилиндр низкого давления паровой турбины; 7 — конденсатный насос; 8 — поверхностный конденсатор; 9 — цилиндр среднего давления паровой турбины; 10 — стопорный клапан; 11 — цилиндр высокого давления паровой турбины; 12 — деаэратор; 13 — регенеративный подогреватель; 14 — транспортёр топливоподачи; 15 — бункер угля; 16 — мельница угля; 17 — барабан котла; 18 — система шлакоудаления; 19 — пароперегреватель; 20 — дутьевой вентилятор; 21 — промежуточный пароперегреватель; 22 — воздухозаборник; 23 — экономайзер; 24 — регенеративный воздухоподогреватель; 25 — фильтр; 26 — дымосос; 27 — дымовая труба.Вода, нагреваемая в паровом котле до состояния перегретого пара (520—565 градусов Цельсия), вращает паровую турбину, приводящую в движение турбогенератор.
Избыточное тепло выбрасывается в атмосферу (близлежащие водоёмы) через конденсационные установки в отличие от теплофикационных электростанций, отдающих избыточное тепло на нужды близлежащих объектов (например, отопление домов).
Конденсационная электростанция как правило работает по циклу Ренкина.
43 Комбинированная выработка тепла и электрической энергии. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).
Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии (теплофикация) - это наиболее ффективный способ экономии топлива, как в жилищно-коммунальном хозяйстве, так и в промышленности. Как остроумно заметил академик Л.А. Мелентьев, «пока действует второй закон термодинамики, будет существовать разумная область теплофикации» [I]. Но в настоящее время в России комбинированная выработка тепловой и электрической энергии производится практически только на паротурбинных теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), которые дают только 36% тепловой энергии, так как применение таких ТЭЦ возможно только в крупнейших городах, где имеется достаточная плотность тепловых нагрузок. Основная часть тепловой энергии (46%) производится в котельных [2], которые не только не производят электроэнергию, но и являляются ее крупнейшими потребителями в сфере жилищно-коммунального хозяйства. С другой стороны, при среднем по России КПД тепловых конденсационных электростанций (КЭС) 25% (в США 35%) [2], это означает, что 75% теплоты сгорания топлива выбрасывается в атмосферу через градирни. Теплоэлектроцентра́ль ( ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов). Как правило, ТЭЦ должна работать по теплофикационному графику, то есть выработка электрической энергии зависит от выработки тепловой энергии.Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии (когенерация) очень выгодно, поскольку горячее теплоснабжение и в особенности отопление являются дополнительными контурами охлаждения для паротурбинных установок ТЭЦ, что повышает их КПД.При размещении ТЭЦ учитывается близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара.
44 Атомные электрические станции.
А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками. Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами: 1.Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива. 2.Реакторы на лёгкой воде. 3.Реакторы на тяжёлой воде. 4.Реакторы на быстрых нейтронах. 5.Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов. 6.Термоядерные реакторы. По виду отпускаемой энергии: Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на:Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии, Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию. Принцип действия Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000). Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя может применяться также расплавленный натрий или газ. Использование натрия позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в натриевом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления, но создаёт свои трудности, связанные с повышенной химической активностью этого металла. Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор). Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, а реакторы БН (реактор на Быстрых Нейтронах) — два натриевых и один водяной контуры. В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции.
Достоинства атомных станций:Сравнительный объем топлива, используемого за год одним реактором типа ВВЭР-1000.Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (для сравнения, одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля);Высокая единичная мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;Относительно низкая себестоимость энергии, особенно тепловой;Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водноэнергетических ресурсов, крупных месторождений, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики;Хотя при работе АЭС в атмосферу и выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо́льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле. Недостатки атомных станций:Облучённое топливо опасно: требует сложных, дорогих, длительных мер переработки и хранения;Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;С точки зрения статистики крупные аварии весьма маловероятны, однако последствия такого инцидента крайне тяжёлы, что делает трудноприменимым страхование, обычно применяемое для экономической защиты от аварий;Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также для последующей ликвидации отслуживших блоков;
45 Прямые источники получения электрической энергии. МГД-генераторы.
Солнце как источник электрической энергии. Преобразование солнечной энергии в электрическую возможно посредством использования фотоэлементов, в которых солнечная энергия индуцируется в электрический ток безо всяких дополнительных устройств. Хотя КПД таких устройств невелик, но они выгодны медленной изнашиваемостью вследствие отсутствия каких-либо подвижных частей. Основные трудности применения фотоэлементов связаны с их дороговизной и занятием больших территорий для размещения. Проблема в какой-то мере решаема за счет замены металлических фотопреобразователей энергии эластичными синтетическими, использования крыш и стен домов для размещения батарей, выноса преобразователей в космическое пространство и т. п.В тех случаях, когда требуется получение небольшого количества энергии, использование фотоэлементов уже в настоящее время экономически целесообразно. В качестве примеров такого использования можно назвать калькуляторы, телефоны, телевизоры, кондиционеры, маяки, буи, небольшие оросительные системы и т. п.В странах с большим количеством солнечной радиации имеются проекты полной электрификации отдельных отраслей хозяйства, например сельского, за счет солнечной энергии. Получаемая таким путем энергия, особенно с учетом ее высокой экологичности, по стоимости оказывается более выгодной, чем энергия, получаемая традиционными методами. Солнечные станции подкупают также возможностью быстрого ввода в строй и наращивания их мощности в процессе эксплуатации простым присоединением дополнительных батарей-солнцеприемников. В Калифорнии построена гелиостанция, мощность которой достаточна для обеспечения электроэнергией 2400 домов. Второй путь преобразования солнечной энергии в электрическую связан с превращением воды в пар, который приводит в движение турбогенераторы. В этих случаях для энергонакопления наиболее часто используются энергобашни с большим количеством линз, концентрирующих солнечные лучи, а также специальные солнечные пруды. Сущность последних заключается в том, что они состоят из двух слоев воды: нижнего с высокой концентрацией солей и верхнего, представленного прозрачной пресной водой. Роль материала, накапливающего энергию, выполняет солевой раствор. Нагретая вода используется для обогрева или превращения в пар жидкостей, кипящих при невысоких температурах. Магнитогидродинамический генератор, МГД-генератор — энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.
МГД-генератор состоит из канала, по которому движется рабочее тело (обычно плазма), системы электромагнитов для создания магнитного поля и электродов, отводящих полученную энергию.Для создания электропроводности газа, его необходимо нагреть до температуры термической ионизации (около 10000 К). Для работы при меньших температурах газ обогащают парами щелочных металлов, что позволяет снизить температуру смеси до 2200—2700 К.В отличие от МГД-генератора с жидким рабочим телом, где генерирование электроэнергии идёт только за счёт преобразования части кинетической или потенциальной энергии потока при постоянной температуре, в МГД-генераторах с газовым рабочим телом принципиально возможны три режима:
С сохранением температуры и уменьшением кинетической энергии;С сохранением кинетической энергии и уменьшением температуры;Со снижением и температуры и кинетической энергии. Классификация По источнику теплаРеактивные двигатели;Ядерные реакторы;Теплообменные устройства; По рабочему телуПродукты сгорания ископаемых топлив, Инертные газы с присадками щелочных металлов (или их солей);Пары щелочных металлов;Двухфазные смеси паров и жидких щелочных металлов;Жидкие металлы и электролиты. По типу рабочего циклаМГД-генераторы с открытым циклом. В данном случае продукты сгорания являются рабочим телом, а использованные газы после удаления из них присадки щелочных металлов выбрасываются в атмосферу.МГД-генераторы с замкнутым циклом. Здесь тепловая энергия, полученная при сжигании топлива, передаётся в теплообменнике рабочему телу, которое затем, пройдя МГД-генератор, возвращается через компрессор, замыкая цикл. По способу отвода электроэнергииКондукционные. В рабочем теле, протекающем через поперечное магнитное поле, возникает электрический ток, который через съёмные электроды, вмонтированные в боковые стенки канала, замыкается на внешнюю цепь. В зависимости от изменения магнитного поля или скорости движения рабочего тела такой МГД-генератор может генерировать постоянный или пульсирующий токИндукционные. В индукционных МГД-генераторах электроды отсутствуют. Такие установки генерируют только переменный ток и требуют создания бегущего вдоль канала магнитного поля. По форме каналаЛинейные — для кондукционных и индукционных генераторов;Дисковые и коаксиальные холловские — в кондукционных;Радиальные — в индукционных генераторах.
46 Возобновляемые источники энергии, техническая и экономическая эффективность их использования в современных условиях.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – в современной мировой практике к ВИЭ относят: гидро, солнечную, ветровую, геотермальную, гидравлическую энергии, энергию морских течений, волн, приливов, температурного градиента морской воды, разности температур между воздушной массой и океаном, тепла Земли, биомассу животного, растительного и бытового происхождения.
Существуют различные мнения о том, к какому типу ресурсов следует относить ядерное топливо. Запасы ядерного топлива с учётом возможности его воспроизводства в реакторах-размножителях, огромны, его может хватить на тысячи лет. Несмотря на это его обычно причисляют к невозобновляемым ресурсам. Основным аргументом для этого является высокий риск для экологии, связанный с использованием ядерной энергии.
Питьевая вода
Топливо, получаемое в результате переработки растений: спирт, биогаз, биодизель
Древесина
Бумага
Кожа
47. Перспективы развития теплоэнергетики. Возможное изменение топливно-энергетического баланса в России и во всем мире на ближайшую и дальнюю перспективу.
Перспективы развития ТЭК. Возможные пути решения энергетических проблемВ соответствии с энергетической стратегией России в первую очередь предполагается осуществить реконструкцию энергетических мощностей с целью предотвращения «отложенного» кризиса, назревающего из-за растущей изношенности оборудования. С целью надежного удовлетворения потребностей экономики страны в ТЭР, повышения эффективности функционирования и развития энергетической промышленности необходимо осуществление долгосрочных государственных реформ, предусматривающих: повышение надежности энергоснабжения экономики и населения страны; сохранение целостности и развитие единой энергетической системы страны, ее интеграция с другими энергообъединениями на Евразийском континенте; повышение эффективности функционирования и обеспечение устойчивого развития энергетики на базе новых современных технологий; снижение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.совершенствование форм организации и участия государства в управлении, энергетической отраслью, максимальную регламентацию мер государственного регулирования и повышение их эффективности. Для достижения оптимального топливно-энергетического баланса страны в нашей стране планируются следующие задачи в области энергообеспечения национального хозяйства и развития отраслей ТЭК:увеличение производства первичных ТЭР до 1700-1820 млн. т. у.т. в 2010 г.; рост выработки электроэнергии до 1015-1070 млрд. кВт-ч в 2010 г.; увеличение добычи нефти до 445-490 млн. т в 2010 г.; увеличение добычи газа до 635-665 млрд. мЗ в 2010 г.; рост добычи угля до 310-330 млн. т в 2010 г.; [4, 107]В научно-техническом отношении нефтяная отрасль ТЭК развивается по следующим направлениям: разработка новых методов поиска и разведки ресурсов нефти, освоение которых позволит значительно расширить ресурсную базу нефтяной и газовой промышленности; использование новых технологий, способствующих повышению эффективности гео-логоразведочных работ, что позволит упростить и ускорить разведочные работы; широкое использование новых технологий и аппаратуры для сканирования межскважинного пространства (в нефтяной промышленности), что позволит получить более достоверную информацию о строении продуктивных пластов. создание высоконадежных ресурсосберегающих экологически чистых технологий, оборудования и приборов для обеспечения высокого качества работ при строительстве, эксплуатации и реконструкции систем трубопроводного транспорта. Перечисленные варианты решения энергетиче-ских проблем и возможности развития ТЭК позволят сберечь огромное количество энергии и обес-печить устойчивое развитие народного хозяйства на перспективу даже при сокращении добычи и потребления первичных энергоресурсов.
48 Способы экономии тепла и электрической энергии в быту и на производстве.
Навесные вентилируемые фасады.В целом, по различным оценкам, потери тепла через основные ограждающие конструкции здания – стены, потолок и пол - могут составлять от 20 до 80%. Поэтому вопросу энергосбережения необходимо уделять большое внимание во время строительства нового дома или же ремонта квартиры.Так, в первом случае для утепления внешних стен здания можно использовать навесные вентилируемые фасады. Наличие в их конструкции воздушного зазора между стеной и утеплителем позволяет значительно уменьшить потери тепла в зимнее время. такие системы, кроме высоких теплоизоляционных характеристик, обладают способностью выдерживать перепады температур от -80 до +60 C. Поэтому они наилучшим образом подходят для установки в регионах с суровым климатом.Стены помогают. Следует также утеплить стены и пол. Это можно сделать, скажем, с помощью специальных теплоизоляционных панелей различной плотности, толщины и длины. Кроме того, чтобы сохранить тепло в помещении, нужно заделать все щели между стеной, полом, а также возникающие при монтаже окон. Здесь помогут разнообразные герметики. Они не дадут попасть влаге и холоду внутрь помещения и предотвратят такие явления, как промерзание стен, появление грибковой плесени и возникновение сквозняков. Установка пластиковых окон.Утепления стен, как правило, недостаточно. Тепло может «покидать» квартиру и через окна. Однако подсчитано, что установка пластиковых конструкций с герметичными стеклопакетами позволяет сэкономить не менее 50% тепла в квартире. По теплопроводности рамы из ПВХ практически аналогичны деревянным конструкциям. Эффективные вентиляционные системы.Они состоят из нескольких основных элементов: вентилятора, шумоглушителя, фильтра (для очистки воздуха), калорифера (для подогрева воздуха), размещенных в одном компактном корпусе. Приточные вентиляционные системы способны обеспечить поступление в квартиру по специальным воздуховодам свежего воздуха, предварительно очистив его и подогрев (в холодное время суток). «Правильные» лампы.Однако самое большое количество киловатт тратится на освещение. Но и здесь есть возможность сэкономить энергию. Так, всем привычные лампы накаливания можно заменить на более современный вариант - компактные люминесцентные изделия. К примеру, источник энергии в 75 Вт дает столько же света, сколько и его 15-ватный современный аналог. При этом работают люминесцентные изделия в 15 раз дольше. Способы экономии тепла – это одновременно обогревающие и охлаждающие вентиляторы, установка счетчиков потребления тепла, своевременная прочистка систем (традиционная химическая или методом гидроудара).Подача свежего воздуха в помещение при помощи общеобменной вентиляции – удовольствие дорогое. Срок эксплуатации системы вентиляции составляет около 15 лет. За это время за потребляемую агрегатом энергию приходится отдать сумму в пять-десять раз большую, чем стоимость самой установки и ее обслуживания в течение всего срока.Новые современные котельные. Основные теплопотери происходят из-за аварийного состояния наших тепловых сетей. Например, для большинства предприятий выходом из этой ситуации мог бы стать собственный источник тепла, работающий на основе газа, а не угля. Новые котельные автоматизированы, что позволяет подобрать оптимальный тепловой режим для конкретных условий, а также избежать сбоев в случае аварийной ситуации. Котельные могут быть установлены в любой точке как внутри здания, так и снаружи.Существует и масса других теплоизоляционных материалов: вспененный каучук, стеклохолст, покрытие из тайвика, вспененный полиэтилен, полированная алюминиевая фольга с защитным покрытием, воздушно-пузырчатые и армированные пленки, каменная вата, пенобетон, несгораемая набивная вата, пенополистирол и т.п. Однако мероприятия по сбережения тепла логичнее всего начинать с изоляции трубопроводов.
49 Приборы учета и регулирования расхода энергоносителей и воды.
Теплорегистратор КАРАТ обеспечивает измерения и учет количества теплоты и параметров теплоносителя в системах теплоснабжения практически любой конфигурации, содержащих до 5-ти трубопроводов включительно. Счетчики скоростные крыльчатые. Предназначены для измерения объема горячей воды и холодной питьевой воды в системах коммунального водоснабжения. Установка имитационная поверочная. Предназначены для градуировки и поверки имитационным (беспроливным) методом корреляционных датчиков расхода ДРК-1 при выпуске из производства, ремонта, а также при первичной и периодической поверках датчиков расхода непосредственно в местах их эксплуатации Водосчетчик — это измерительный прибор, предназначенный для измерения количества — объема или массы — воды, протекающей через поперечное сечение трубопровода. Тахометрические водосчетчики. Основа их конструкции — помещенная в поток жидкости крыльчатка или турбинка. Она связана со счетным механизмом, который преобразует количество ее оборотов в литры или кубические метры. Расходомер, как это следует из его названия, служит для измерения расхода, т.е. количества воды, протекающего через данное сечение за единицу времени. Расход измеряется в единицах массы, деленных на единицу времени (кг/с, кг/мин, кг/ч, г/с и т.д.) или в единицах объема, деленных на единицу времени (м3/c, м3/мин, м3/ч, см3/с и т.д.). В первом случае имеем массовый, а во втором — объемный расход. Электромагнитные расходомеры основаны на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Это взаимодействие подчиняется закону электромагнитной индукции, согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуктируется э.д.с., пропорциональная скорости движения жидкости. Ультразвуковой расходомер измеряет расход жидкости путем анализа того или иного акустического эффекта, возникающего при проходе через поток ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой теплосчетчик. В ультразвуковых теплосчетчиках объем теплоносителя измеряется датчиком расхода с помощью ультразвуковых импульсов, посылаемых вдоль потока и против него. Время прохождения сигнала от излучателя к приемнику вдоль потока сокращается, время прохождения против потока - соответственно увеличивается. На основе измеренных значений времени расчитывается объем теплоносителя. Импульсы пропорциональные объему, передают эту информацию на тепловычислитель. Алгоритм работы теплосчетчика, на первый взгляд, прост. Необходимо измерить расход теплоносителя на «входе», т.е. — в подающем трубопроводе, а также температуру и давление на «входе» и «выходе». Далее определяются плотности и энтальпии, являющиеся табличными функциями температур и давлений, а затем по формуле Q = G1 (h1 – h2) вычисляется величина потребленной тепловой энергии. G1 здесь — масса теплоносителя, поступившего потребителю по подающему трубопроводу, h1 и h2 — энтальпии теплоносителя, соответственно, в подающем и обратном трубопроводах. Однако очевидно, что формула (1) справедлива лишь для так называемых закрытых систем теплоснабжения.
Такие системы получили широкое распространение в странах Европы. Теплоноситель (горячая вода) в закрытой системе проходит через теплообменный аппарат потребителя и возвращается на источник тепла (котельная, ТЭЦ) в том же количестве, но, разумеется, с уже меньшей температурой. В России же большинство систем — открытые: теплоноситель, пришедший к потребителю по подающему трубопроводу, используется не только для нагрева отопительных приборов, но и разбирается в целях горячего водоснабжения. Соответственно, по обратному трубопроводу на источник возвращается не тот же теплоноситель с меньшей энтальпией, а меньшее его количество.
50 Способы повышения КПД различных энергетических установок.