Обзор шести новейших энергосберегающие технологий  в

электросетевом  комплексе России.

 

А.Б. Богданов – начальник сектора энергоресурсосбережения МРСК-Сибири  

 

В 2008÷2009г.г. в России приняты новые законодательные и нормативные материалы, которые заставляют кардинально изменить подходы к созданию  энергосберегающей политики в электрических сетевых  распределительных комплексах. Это:

·        Федеральный  закон  РФ № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности»;

·        Указ  Президента РФ №889 от 04.06.2008 « О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики», ставящий задачу снизить на 40% энергоемкость валового внутреннего продукта Российской Федерации;

·        Распоряжение Правительства Российской Федерации от 8 января 2009г № 1-р « Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020года. 

 

Требование вновь принятого энергосберегающего Закона, Указа  о снижении энергоемкости ВВП,  заставляет собственника и регулятора, совершенно по новому подходить к анализу потерь энергии и мощности в распределительном сетевом комплексе.  Существующий   показатель энергетической эффективности транспорта электрической энергии, в виде  процента потерь энергии на нужды сетевого комплекса являются  традиционно простым и наглядным  для понимания проблемы в условиях регулирования, однако для  работы в конкурентной рыночной среде, применение только одного его показателя, совершенно  недостаточно. Появление в выше названных  законодательных документах  непривычного для «чистой» электроэнергетики  показателя -  «энергоемкость  валового внутреннего продукта»  требует переосмысления принципов  в вопросах формирования технической политики распределительного комплекса.

 

Энергоемкость внутреннего валового продукта (ВВП) для энергетики.

В процессе постановки задачи по энергоресурсосбережению, выявилось, что большинство менеджеров и экономистов  электроэнергетического комплекса считают «..не целесообразным..» оценивать эффективность энергоресурсосбережения по экономии первичного топлива и ограничивают свое участие только экономией электроэнергии, без учета огромной разницы топливной эффективности в покупной электрической и тепловой энергии. 

Приведем определение показателей энергетической эффективности из федерального закона  ФЗ-261 «Об Энергосбережении …»

·        энергосбережение  -  реализация   организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных   на уменьшение объема используемых энергетических  ресурсов  при сохранении соответствующего полезного эффекта от  их  использования  (в  том   числе объема  произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг);

·        энергетическая  эффективность - характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических  ресурсов  к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта,  применительно   к   продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю; класс энергетической эффективности -  характеристика продукции, отражающая ее энергетическую эффективность;

Действительно,  как видно из текста Закона №261-ФЗ и Указа Президента №889, законодатель не привел прямого описания показателя, что такое энергоемкость ВВП, энергоемкость валового продукта сетевого распределительного комплекса. Однако, исходя из показателей «Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года» видно, что энергоемкость ВВП России, определяется затратами первичного источника энергии – суммарного расхода условного топлива необходимого для производства валового внутреннего продукта. Именно «первичной» энергии в виде топлива, а не вторичной энергии в виде электрической энергии,  как это видят большинство менеджеров электроэнергетики. Как видно на  рис.1 именно такой подход позволяет выявить и разработать энергоэффективные мероприятия в электроэнергетике.   

 

 

 

Шесть передовых технологий снижения энергоемкости  ВВП  в сетевом комплексе.

 

       I.            Технологии класса «A1» - суперэкономная технология энергопотребления с затратами первичного топлива до 7% –  использование сбросного тепла различных технологий.

Использование сбросного тепла силовых трансформаторов, тепла отработанного пара паровых турбин, низкотемпературных скважин с температурой до 40°С  для  сезонной аккумуляции тепла в грунте с температурой до 40°С. Учитывая резкоконтинентальный сибирский климат с изменением температуры наружного воздуха от минус 40°С до плюс 36°С (рис 2), а также постоянное круглогодичное поступление сбросного тепла от силовых трансформаторов, в сочетании с использованием компрессионных или абсорбционных тепловых насосов класса «В2»  использование источника тепла класса «А1» с затратами первичного топлива не более 7%  является самым эффективным перспективным ресурсосберегающим мероприятием. Затраты первичного топлива до 7% необходимы только на перекачку низкопотенциального тепла от источника, до места потребления или места промежуточной  аккумуляции тепла. Применение тепловых насосов  типа «Viessman» с  системами  аккумуляции тепла в грунте в схемах низкотемпературного отопления совместно с  регуляторами температуры воздуха, регуляторов расхода типа «Danfoss», насосов типа «Willo» является одним из самых эффективным мероприятием снижающим энергоемкость   схем отопления электрических подстанций электросетевого  комплекса  в 4-6 раз!

 

 

    II.            К технологии классу «А1» так же относится  технология  солнечного теплоснабжения.

Солнечная энергетика — наиболее динамично развивающееся направление возобновляемых источников энергии. Лидером в этой области является Китай, на его долю приходится 59% всех установленных мощностей. Ученые из ООО «Южгеотепло» (г. Краснодар) провели экономическую оценку установки солнечных термических батарей (для отопления) для двух регионов России, в которых мощность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, максимальна. Это Якутия и Краснодарский край.  

Однако солнечное теплоснабжение как и теплоснабжение сбросными источниками тепла не обеспечивает надежное и бесперебойное теплоснабжение в течение круглого года. В  сочетании с использованием компрессионных или абсорбционных тепловых насосов класса «В2»  использование солнечное теплоснабжение с организацией сезонного аккумулирования тепла в грунте является одним из самых эффективных ресурсосберегающих мероприятий. Состояние дел по солнечному  теплоснабжению  приведено  в таблице 1.

 

   

Таблица 1.    Потенциал  солнечного теплоснабжения   в мире и России.

	Данные по солнечным  коллекторам
1	Во всем  мире коллекторов:	140,0млн.м2
	в.т.ч. Китай	82,0млн.м2   (59%)
	Европа	19,6млн.м2 (14%)
	Германия 2006г	5,4млн.м2  (3,9%)
	Япония 2003г                   2010г прогноз	7,35млн.м2 (5.25%)     35,0млн.м2
	Россия	~0,01÷0,015млн. м2  (0.02%)
2	В 2006 году  смонтировано:	7млн.м2  мощностью 5тыс. МВт.
	в. т. ч.  Китай	1,95млн.м2 (28,3%)
	Германия	1,35млн.м2 (19,7%)
	Турция	0,7млн.м2 (10,1%)
	2009г ежегодный ввод солнечных коллекторов	~10 млн.м2 мощностью ~ 7тыс МВт
3	Потенциал  России по площадям использования солнечных коллекторов	до ~10 млн.м2
4	Российский  производитель солнечных коллекторов
	-       Ковровский механический завод -5000шт. Основной производитель  до 2007 г. Сейчас выпуск прекращен.	панель из латунных трубок и стального оребрения
	-       Реутово Московской области	плавниковая алюминиевая поглощающая панель с высокоэффективным селективным  покрытием
	-       Улан-Удэ Центр энергоэффективных технологий  за 9 лет изготовлено ~1800шт.	листотрубные медные панели  с полипропиленом  по 2м2
	-       Каменск –Уральский металлургический комбинат. Опытная партия	Штампосварные алюминиевые поглощающие панели
5	Проектируют  гелиоустановки г. Краснодар, Ростов на Дону, Улан-Удэ, Владивосток. Десять солнечно-топливных котельных с применением:	Поверхностью 1-20м2 Десять солнечно-топливных котельных с применением: -      фотоэлектрических модулей;  -      тепловых насосов; -      энергоактивные здания со встроенными коллекторами в наружные стены; -      применение ваккумных солнечных коллекторов
6	Регионы   активного применения гелиоколлекторов Краснодарский край	102 установки площадью 5000м2 9этажная гостиница «Платан»-140м2, солнечно-топливная котельная станицы Старовеличковская-150м2
	Республика Бурятия г.Улан-Удэ	86 гелиоустановок 3660м2  гостиница Байкал 150м2
	г.Владивосток	плоские солнечные коллектора вакуумные  солнечные коллектора  китайского  производства.
	Вывод: В замен разрушенной советской системы развития солнечного теплоснабжения не создан даже ее общественный аналог.            Работы выполняются по инициативе отдельных специалистов

 

 

 III.            Технологии класса  «B2» -  экономная технология потребления с затратами 65%. Тепловые насосы  с возможностью сезонной  аккумуляцией сбросного  тепла силовых трансформаторов  в грунте,

Теплоснабжения жилых и производственных помещений на основе энергетических технологий с использованием тепловых насосов (ТН) является одним из наиболее динамично развивающихся направлений мировой возобновляемой энергетики. Ежегодный рост количества устанавливаемых почти в тридцати странах таких систем оценивается в 10%, а общее число уже работающих ТН приближается к миллиону. Величина установленной тепловой мощности достигает 10100 МВт, а ежегодное производство тепловой энергии составляет около 59000 ТДж (16470 ГВтч)[3]. Наиболее распространенными являются ТН, использующие в качестве внешнего источника тепловой энергии низкопотенциальное рассеянное тепло наружного воздуха (цикл «воздух-воздух») или грунта на небольших глубинах (цикл «грунт-вода»).

Замещение традиционных схем отопления системами, использующими ТН, не требует ввода дополнительных энергетических мощностей, осуществляется с помощью минимальных конструктивных доработок и, в конечном итоге, дает значительный энергетический и экономический эффект. 

 

По опыту можно рассчитывать на получение тепла (холодопроизводительность) в количестве E = 10÷35 Вт на м² площади грунта в качестве среднегодового значения при круглогодичном (моновалентном) режиме работы. В почве с большим содержанием песка количество отбираемого тепла меньше. При этом в неясных случаях рекомендуется обратиться к эксперту по состоянию почвы.

 

Рис 3. Принципиальная схема отопления помещений тепловым насосом фирмы  VIESSMANN, использующим низкопотенциальное тепло грунта,

            В помещении  расположен конденсатор рабочей среды теплового насоса (например, хладоны 134, 404, 407 и др.). Сконденсировавшийся хладон поступает через дроссельный клапан  в испаритель, который размещен в грунте под отапливаемым помещением.

Температура воздуха в помещении определяется балансом между сезонным аккумулированным теплом грунта и теплопотерями в окружающую среду. Исходя из принципиальной схемы  можно сделать вывод о том, что возможность использования трансформаторов низкопотенциальной энергии поверхностных слоев грунта должна основываться на термодинамическом и технико-экономическом анализе как самих установок трансформации энергии, так и стоимостных характеристик эксплуатации оборудования зданий сооружений и др.

В первую очередь оценке подлежит энергетический потенциал грунта в месте расположения отапливаемого помещения. Энергетический потенциал грунта во многом зависит от геологии местности, типа грунта и глубины залегания грунтовых вод.

 

Теоретическая оценка количества тепла, которое можно снять со 100 м² поверхности грунта, расположенной параллельно поверхности земли на глубине от 3 до 8 метров, показывает, что оно может обеспечить обогрев 2- 3 м² помещения в течение отопительного сезона без дополнительного аккумулирования энергии.

 

 Если обеспечить аккумулирование энергии в этом объеме грунта в неотопительный летний период(рис 4), то без дополнительных мер по предотвращению рассеивания тепла можно обеспечить отопление помещения площадью 30÷50м². Расчеты, которые выполнялись при температуре наружного воздуха минус 15 °С, показывают, что для отопления 1 м² помещения в течение всего отопительного сезона необходимо трансформировать тепло 45-50м³ грунта, лежащего под зданием. Если использовать в качестве рабочего тела хладоны различных марок, то расход циркулирующего в этом объеме грунта рабочего тела будет составлять около 25-28 кг/ч. Равномерное распределение этого количества рабочего тела по указанному объему грунта является достаточно сложной инженерной задачей. Таким образом, без концентрирования низкопотенциального тепла весьма проблематично использование трансформаторов тепла для целей отопления помещений.

 

Обзор технико-экономических показателей  энергоресурсосберегающей технологии с применением тепловых  насосов с возможностью  аккумуляцией тепла земли, тепла силовых трансформаторов  подстанций.

Таблица 2   Технико - экономические  показатели  тепловых насосов   с использованием аккумулированного  тепла  грунта.

1	Зарубежные изготовители  тепловых  насосов                                             Фирма  Viessman  Германия                                             Фирма Geopro  GS  Финляндия  «Olimp»   представитель  IVT Швеция  (входит в концерн BOSCH)                               Hitachi, Sanyo    Япония   до 2400 шт. в год                                          Carrier,  Tran, York,  Китай  и т.д. Отечественные изготовители:   ЗАО «Энергия»  Новосибирск                     Абсорбционные  тепловые насосы				6,4 ÷106,8кВт 4,8÷8,8 ÷24,4кВт           200кВт и более
2	Назначение: Тепловые насосы являются  высокоэкономичными энергоресурсосберегающими  тепловыми аппаратами  позволяющие  снизить потребность в первичных топливных ресурсов в 4 раза с 270% до 65%
3	Сезонная аккумуляция  тепла трансформаторов позволяет  в течение  летнее, осеннего, весеннего периода отобрать избыточное тепло трансформатора и «закачать»  в грунт   в температурой до 55°С, а  в периоды максимальной низкой температуры «выбирать» тепло грунта с температурой до -5°С. Именно тепловой насос  работающий по схеме « позволяет  реализовать  возможность сезонного аккумулирования тепловой энергии.
4	Показатели   грунтовых тепловых насосов с «закачкой  тепла из грунта»  по  низкотемпературному  отоплению  помещений с  применением  тепловых  насосов:
	Типоразмер	Ед.изм	300BW280	300BW268		300BW232	300-GBW117	300-GBWC110
	Отапливаемая площадь	м2	1300	1080		520	260	180
	Электрическая  мощность	кВт	32,0	25,7		12,0	5,5	3,2
	Стоимость,   включая монтаж	тыс. руб.	5476	4602		2367	1481	1161
5	Опыт применения тепловых насосов  в электроэнергетике: В.Э. Воротницкий, А.С. Люблин «Использование потерь силовых трансформаторов для экономии электроэнергии на подстанциях»  Москва «Энас» 1995г.

..

 

  IV.            Технологии класса «С1» ­- Достаточно экономная технология потребления с затратами первичного топлива 120÷125%

Традиционные отопительные котельные и котельные работающие на пиллетах.

Во всем цивилизованном мире для загородного отопления все более используются возобновляемые источники энергии, такие как древесина и другие растительные материалы, поставляемые в виде топливных брикетов или гранул.  Но в отличие от традиционных березовых дров для производства древесных или торфяных брикетов используются современные технологии, основанные на измельчении материала в однородную массу и последующем прессовании при очень высоком давлении, в результате чего получаются т.н. топливные гранулы (пеллеты) или брикеты, иначе называемые биотопливом.  Биотопливо можно изготавливать не только из древесных отходов, но также из лузги подсолнечника, соломы, торфа и даже водорослей. Экономическая эффективность и отдача энергии у этой технологии настолько хороша, что использовать это топливо можно где угодно - в котельных, на электростанциях, для отопления домов в селе. В условиях МРСК возможно даже купить свой собственный мини-завод по производству биотоплива, приносящий постоянную прибыль.

 

.

В Европе и Северной Америке топливные брикеты в ходу уже давно. Выпуск подобных топливных брикетов теперь освоен и российскими производителями.   Для автоматизированного производства топливных брикетов из древесных отходов необходимы пресс, сушилка (если влажность исходного сырья превышает 20%), оборудование для сортировки и измельчения древесины, а также бункеры и транспортные устройства. Полученные брикеты различной формы (в виде цилиндров, брусков или кубиков с отверстием посередине) могут иметь разную плотность (750-1100 кг/м³) и массу. Общими показателями качества для них являются ровное и эффективное горение, высокая теплотворная способность  и практически полное сгорание (с образованием золы не более 0,5% от веса). Кроме того, для топливных брикетов характерно малое дымообразование. В отличие от обычных дров они не искрят, не «стреляют», да и горят примерно в 2 раза дольше. Так как брикеты изготавливаются из перемолотых древесных отходов без каких-либо химических добавок и склеивающих веществ, то они оказываются экологически чистыми и никаких вредных веществ при горении не выделяют.  Может показаться странным, что теплотворная способность брикета в 1,5-2 раза больше того же показателя обычной древесины. Однако никаких чудес здесь нет. Это различие связано с тем, что при сжигании дров большое количество тепла тратится на испарение содержащейся в них воды. Ведь обычно влажность дров составляет 18-20%, в то время как у топливных брикетов этот параметр не превышает 7-8%. Брикеты в первую очередь предназначены для сжигания в каминах и изразцовых печах частных домов. Могут они использоваться и в отопительных котлах, при этом брикеты цилиндрической формы удобны при автоматизированной подаче их в топку транспортерами, бруски в основном приходятся кстати в небольших установках с ручной загрузкой.  

Прошедшие цикл термической обработки брикеты и гранулы в отличие от свежих опилок и щепы уже неопасны для здоровья человека и поэтому могут храниться гораздо ближе к жилью. Отметим еще одно качество гранул, которое сулит им большое будущее. Серьезнейшей проблемой эксплуатации твердотопливных котлов всегда являлась сложность автоматизации процесса загрузки в них топлива и необходимость присутствия при этом оператора. Однако в случае гранулированного топлива эта технологическая операция может быть легко выполнена шнековыми или пневматическими загрузчиками без всякого участия человека.

 

Таблица 3  Древесные и топливные гранулы (ДТГ, пеллеты).  Справочные данные.

 

 Одним из самых часто задаваемых вопросов, касательно приобретения пеллетного котла, является вопрос,  что надо  делать, когда  закончатся пеллеты или отключат электричество? Именно для таких клиентов представляется  универсальное   решение которое будет работать и отапливать дом и при отсутствии пеллет и при отключенном электричестве. Речь идет об обычном твердотопливном котле (далее - ТТ котел) с установленной в него пеллетной горелкой (см. фото) В случае необходимости, пеллетная горелка снимается в течение 20 минут и котел работает в обычном режиме твердотопливного котла (правда дрова придется подкладывать гораздо чаще, чем засыпать пеллеты в бункер)

 

 

 Как видно на фотографии, котел достаточно компактен, что позволяет, в отличии от других пеллетных котлов, устанавливать его в небольшие помещения. А наличие гибкой системы подачи (шнека) дает возможность вынести бункер в другое помещение на расстояние до 10 метров

К преимуществам данного решения, помимо преимуществ, связанных с применением пеллет как альтернативного топлива (дешевое тепло - 1кВт=60 копеек , удобство хранения и транспортировки топлива , экология и т.д.),  можно отнести:

·        Использование котла известной и уважаемой марки, что гарантирует устойчивую работу котла и быстрое устранение неисправностей;

·        Ступенчатая регулировка мощности ТТ котла в диапазоне 12-20 кВт;

·        Отсутствие возможности перегреть котел (как например бывает, если останавливается насос или в топке горит слишком много топлива);

·        Автоматическое управление отоплением в соответствии с требованием клиента (поддержание  заданной температуры, внешнее включение-выключение, система оповещения и т.д.);  

·        Возможно подключение датчика кислорода (для герметично закрытых котлов) в целях оптимизации процесса горения (опция);

·        Дистанционный контроль за состоянием котла и его управление с использованием мобильного телефона (опция).

·        Дистанционный контроль за состоянием котла и его управление с использованием мобильного телефона (опция).

 

 

     V.            Технологии класса «F» - Максимально энергозатратная технология потребления энергии с затратами первичного топлива более 270%

Пленочно Лучистые ЭлектроНагреватели  (ПЛЭН) применяются как источник пиковой энергии в дополнение к  котельной, либо к тепловым насосам вырабатывающих базовую энергию. (рис 2)   Пленочный лучистый электронагреватель (ПЛЭН) устанавливается между покрытием потолка и дополнительной теплоизоляцией, занимая при этом около 70-80% площади поверхности. В основу работы нагревателя заложен известный принцип, в соответствии с которым, при протекании тока через проводник (резистивную греющую фольгу) выделяется теплота. Она контактно передается на алюминиевую фольгу, поверхность которой нагревается до температуры 43 – 44°С.  ПЛЭН начинает излучать невидимую тепловую составляющую солнечного света (инфракрасные лучи), длинной волны 9-15 мкм. Это излучение поглощается поверхностью стен, пола и  мебели, создавая при этом комфортный температурный обогрев помещения (разница между полом и потолком составляет 2-3 °С). КПД ПЛЭН составляет 95 %, что существенно отражается на теплозатратах: для обогрева одного квадратного метра. Систему отопления на основе ПЛЭН не возможно разморозить. При отключении электроэнергии с ней ничего не случится, она отключится и после восстановления энергоснабжения выйдет на заданный температурный режим. Система способна повысить температуру в положительном диапазоне в помещении на 10 градусов в течение 40 минут. Если Вы бываете в загородном доме только в выходные, то при отъезде система переводится в дежурный режим +10°С и потребление снизится вдвое. Для возврата к комфортной температуре будет достаточно 40 минут.  На обогрев 1 квадратного метра помещения с высотой потолка не превышающей 3м затрачивается около 10-20 Вт электроэнергии в час. Столь низкий расход электроэнергии обусловлен тем, что в поддерживающем режиме, система включается на период времени не превышающий 10 минут в час.

Наглядно проследить экономию можно на коттедже:

При тарифе 1,2 рубля за кВтч общие затраты электроэнергии на 100 м²  отапливаемой площади составят: Потребление электроэнергии на м² отапливаемой площади в среднем составляет 12 Вт;

100 м²*12Вт*24час*30дн.= 864 кВтч за месяц., что в денежных единицах составляет 1036,80 рублей в месяц, практически такую же сумму Вы платите за теплоснабжение панельной квартиры  площадью 54 м².

Следует отметить, что здание должно соответствовать СНиП98. Если здание не соответствует нормам теплоизоляции 1998 года, то система будет работать, но показатели по расходу электроэнергии будут выше заявленных ранее.

Еще одни важным преимуществом лучистой системы отопления является ее малая инертность. Представьте себе осень или весну, когда колебания температур в течение  суток достигают 20-25 °С. Днем Вы изнемогаете от жары, для того чтобы не замерзнуть ночью, а ночью помещение остывает и становится прохладно. Система лишена этого недостатка, т.к. она включается только тогда, когда есть необходимость в нагреве помещения и поддерживает комфортную для Вас температуру.

Опираясь на вышесказанное можно прийти к выводу, что лучистая система может применяться повсеместно и по большинству аспектов превосходит традиционную систему, но особенно актуальна для следующей группы потребителей:

ü     Существующие коттеджи и загородные дома, где есть электроснабжение. 

ü     Новостройки коттеджей

ü     Загородных домов.

С появлением новой системы отопления ПЛЭН есть смысл произвести подробные расчеты и оценить затраты на традиционную и лучистую системы. В большинстве случаев ПЛЭН выглядит привлекательней. При расчетах следует помнить, что система ПЛЭН не потребует дальнейших затрат на обслуживание.  Минимальное снижение затрат на отопление - 2,5 раза. 

Регулирование температуры осуществляется при помощи комнатного терморегулятора: с помощью встроенного датчика он измеряет окружающую температуру и управляет блоком нагрева согласно различию между заданной и фактической температурой.

 

  VI.            Технология замены энергозатратных потребителей класса «F» ТЭНы  на энергоэкономичные потребители  класса «В2» -  Тепловые трубы и термосифоны.

Одним из затратных потребителей по величине заявленной тепловой мощности (по использованию энергии, это самое низкое число использование мощности),  но и самых ответственных потребителей  класса «F» является ТЭНы, предназначенные   для подогрева  масла масляных выключателей,   приводов  выключателей, подогрева ячеек выключателей, распределительных устройств. Применение тепловых труб с использованием в качестве греющего воды с температурой до 55÷60°С   позволяет  обеспечить высокую энергетическую  эффективность  и одновременно высокую надежность  для обогрева ответственных и   труднодоступных элементов электротехнических устройств. Конструктивно тепловые  трубы можно выполнить настолько компактными, что они  могут заменить ТЭНы,  практически  в тех же габаритах.

 

Тепловые  трубы

В данном подразделе представлены некоторые образцы тепловых труб, которые разработаны и производятся Киевским научно-технический центр КНТЦ «Алюминиевые тепловые трубы».

Основные характеристики выпускаемых тепловых труб (ТТ)
- Тип:
тепловые трубы постоянного термического сопротивления с продольными конструкционными канавками

 

- Материал: алюминиевый сплав АД-31-Т1 по ГОСТ 4784-74 (алюминиевый сплав 6060 по американскому стандарту AMS 4116)
- Термическое сопротивление ТТ:    от 0,01 до 0,12 К/Вт

 

- Длина корпуса ТТ: от 0,1 до 6 м (оговаривается в заказе)
- Плотность подводимого теплового потока: от 0,01 до 20 Вт/см²
- Диапазон рабочих температур: от -190 °С до +250 °С
- Рабочая жидкость: азот, аммиак, метан, пропилен, спирты, ацетон, вода.

 

Применение тепловых  труб.

1.      - cистемы охлаждения, термостатирования или терморегулирования устройств космической техники

2.      - системы обеспечения тепловых режимов радиоэлектронного оборудования в разных отраслях промышленности

3.      - холодильное оборудование: бытовые холодильники, охладители напитков и др. на основе элементов Пельтье и абсорбционно-диффузионного эффекта

4.      - медицинская техника: криоинструменты и тепловые раздражители живой ткани в дерматологии, косметологии, урологии, хирургии и др.

5.      - термическая бытовая техника: обогреватели, солнечные коллекторы, печи и т.п.

 

Термосифоны

В данном подразделе представлена общая информация, объекты применения и схема термосифона, который функционирует подобно тепловой трубе, однако возврат рабочей жидкости в нём осуществляется за счёт сил гравитации, а не капиллярных сил.

Общая информация
- Тип: цилиндрический или плоский термосифон
- Материал: алюминий 6061Т5, медь Мб0 и М1, сталь 10, сталь 20, нержавеющая сталь, титан
- Длина корпуса от 0,1 до 6 м
- Эквивалентный диаметр:   от 8 до 80 мм
- Внутренняя поверхность: гладкая труба; конструкционные продольные канавки
- Теплоноситель: азот, аммиак, метан, пропилен, спирты, ацетон, вода
- Масса: от 0,07 до 1 кг / погонный метр

Условные обозначения:
1 – корпус;  2 – продольные канавки; 3 – пар; 4 - объем кипящей жидкости.

 

Применение теплосифонов.
- охлаждение интегральных микросхем, полупроводниковых приборов, блоков электропитания
- охлаждение трансформаторов и мощных осветительных устройств
- утилизация теплоты выбросных потоков газов и жидкостей
- обеспечение оптимальных тепловых режимов технологических процессов в химической, легкой и пищевой промышленности, сельском хозяйстве.

 

Заключение

Принципы формирования энергоресурсосберегающей политики при неразрывном производстве-потреблении (транспорте) электрической и тепловой энергии.

В условиях российского резко континентального климата и российских просторов главными  принципами  развития энергоресурсосберегающей энергетики России является:

1.     Внедрение выше приведенной (рис 1) системы классификации и маркировки энергетической эффективности энергетического товара:  электрической,  тепловой,  комплиментарной^[1] энергии;

2.     Приведение российской  тарифной политики на энергию и мощность в соответствие с «тремя западными и пятью российскими принципами»^[2] энергоресурсосберегающей политики.

3.     Эффективное сочетание 2-х взаимно противоположных подходов   обеспечивающих коллективный оптимум как по первоначальным капитальным затратам в мощность, так и минимум эксплуатационных затрат в энергию путем выделения двух секторов в годовом  графике потребления тепла для отопления служебно-бытовых и производственных  помещений  распределительных устройств сетевого  комплекса (рис.2 №3):

·       Сектор А – производство условно «дешевой», энергоэффективной  энергии  класса «A» и «B» 10÷65% получаемой  в «базе» от «дорогих»  источников –  ТЭЦ, тепловых насосов, котельных;

·       Сектор  B   - производство «дорогой», энергозатратной энергии   класса «F» 270% получаемой «пике» от условно «дешевых» источников мощности типа электрические котельные, ТЭНы и т.д.

4.     массовый перевод систем отопления с электрического отопления  на отопление от ТЭЦ, тепловые насосы, котельные на пеллетах;

5.     установка тепловых насосов с использованием сбросного тепла силовых трансформаторов;

6.     применение сезонной аккумуляции тепла в грунте в сочетании с тепловыми насосами;

7.     массового использования солнечного отопления с аккумуляцией тепла и тепловыми насосами;

8.     массовый переход с ламп накаливания на энергосберегающие лампы;

9.     массовый перевод электрического отопления с базового только в пиковую часть с применением-пленочно лучистых обогревателей (ПЛЭН).

 

   С уважением   к читателям                          А.Б.Богданов