Технико-экономический анализ применения энергокомплекса в качестве установки для теплоснабжения и его сравнение с основными конкурентами
Автор: Папин В.В., Безуглов Р.В., Добрыднев Д.В., Дьяконов Е.М., Шмаков А.С.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Теплотехника
Статья в выпуске: 4 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье проводится технико-экономический анализ применения энергокомплекса, базирующегося на «новом трансформаторе теплоты», для нужд теплоснабжения и сравнение основных показателей с конкурирующими технологиями - парокомпрессионным и абсорбционным тепловым насосом, газовым котлом. Энергокомплекс рассматривается как установка для теплоснабжения, работающая с использованием возобновляемых источников энергии и состоящая из нового трансформатора, который в одном рабочем контуре имеет систему концентраторов теплоты, включая компрессор механический и «тепловой» (совокупность абсорбер-генератор пара), что, в отличие от существующих трансформаторов теплоты, позволяет более полно использовать для своей работы различные виды энергии, как по отдельности, так и комплексно, а также регулировать параметры трансформации теплоты под конкретные условия применения. Комбинирование различных технологий позволяет повысить эффективность использования первичной энергии. Оценка энергетической эффективности выполнена для тепловой мощности 30 кВт. Технико-экономический анализ показал, что применение энергокомплекса позволяет существенно сократить расход органического топлива (природного газа) по сравнению с конкурирующими технологиями и снизить срок окупаемости энергокомплекса по сравнению с конкурентами. В частности, результаты расчетов показывают, что расход топлива энергокомплекса (принимался природный газ) в 1,5 раза ниже, чем у АБТН, в 2,5 раза ниже, чем у газового котла (ГК) и в 3,3 раза ниже, чем у ПКТН. Снижение эксплуатационных расходов позволяет сократить срок окупаемости предлагаемого решения по сравнению с ПКТН на 1,2 года, с АБТН - на 5,2 года, с ГК - на 9,6 года. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности разработки энергокомплекса в качестве теплогенерирующего устройства и его конкурентоспособности.
Абсорбционные тепловые насосы, парокомпрессионные тепловые насосы, холодоснабжение, теплоснабжение, энергоэффективность, вторичные энергетические ресурсы
Короткий адрес: https://sciup.org/147242684
IDR: 147242684 | DOI: 10.14529/power230409
Список литературы Технико-экономический анализ применения энергокомплекса в качестве установки для теплоснабжения и его сравнение с основными конкурентами
- Энергетическая стратегия Российской Федерации до 2035 года. Министерство энергетики РФ [Электронный ресурс]. URL: https://minenergo.gov.ru/node/1026 (дата обращения: 18.05.2023).
- Шляхтичев Д.В. Преимущества индивидуальных пунктов теплоснабжения перед централизованными // Вестник магистратуры. 2020. № 2-1 (101). С. 11–13.
- Зацаринная Ю.Н., Ризванова Г.И., Аль-Музайкер М.А. Децентрализованные системы теплоснабжения как один из способов модернизации теплоснабжения // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17, № 3. С. 288–289.
- Царьков С.А., Журавлева Н.В. Централизованные и децентрализованные схемы теплоснабжения // Вестник магистратуры. 2022. № 1-1 (124). С. 24–25.
- Уразбаев Д.Е., Беркова Е.А. Выбор воздушных тепловых насосов для систем автономного теплоснабжения // Вестник молодежной науки. 2022. № 2 (34). DOI: 10.46845/2541-8254-2022-2(34)-27-27
- Расчетный анализ использования бромисто-литиевого раствора для бытового абсорбционного трансформатора теплоты / Н.Н. Ефимов, Е.М. Дьяконов, В.В. Папин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2022. Т. 22, № 3. С. 90–99. DOI: 10.14529/power220310
- Авралев М.Д., Журавлева Н.В. Виды напольных бытовых котлов // Вестник магистратуры. 2021. № 2-1 (113). С. 13–15.
- Тряпкина Е.А. Тенденции развития теплоснабжения в России // Вестник магистратуры. 2020. № 2-1 (101). С. 77–82.
- Численные исследования совершенства сжигания газа в топках бытовых теплогенераторов / М.Р. Валеев, А.А. Дюдина, А.Р. Фатихов, М.Г. Зиганшин // Известия КГАСУ. 2019. № 1 (47). С. 184–193.
- Беспалов В.В., Туболев А.А., Галашов Н.Н. Исследование теплоотдачи от насыщенного влажного воздуха к вертикальной стенке теплообменника при конденсации водяных паров // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333, № 8. С. 7–14. DOI: 10.18799/24131830/2022/8/3638
- СП 131.13330.2020. Строительная климатология СНиП 23-01-99* (с Изменением N 1). Свод правил № 131.13330.2020.
- Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин, тепловых насосов и термотрансформаторов. Ч. 1. Расчет циклов, термодинамических и теплофизических свойств рабочих веществ: учеб. пособие / Л.С. Тимофеевский, В.И. Пекарев, Н.Н. Бухарин и др.; под ред. Л.С. Тимофеевского. СПб.: СПбГУ-НиПТ, 2006. 260 с.
- Дзино А.А., Малинина О.С. Теплоиспользующие холодильные машины: учеб.-метод. пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 70 с.
- Имамова Л.М., Саитов Р.М. Сравнение абсорбционных холодильных машин с парокомпрессионными // Инновационная наука. 2017. № 12. С. 42–46.
- Тер-Мкртичьян Г.Г. Двигатели внутреннего сгорания с нетрадиционными рабочими циклами: учеб. пособие. М.: МАДИ, 2015. 80 с.
- Паровые и газовые турбины для электростанций: учеб. для вузов / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний; под ред. А.Г. Костюка. М.: Издат. дом МЭИ, 2016.
- Основы современной энергетики: учеб. для вузов: в 2 т. / под общ. ред. чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Издат. дом МЭИ, 2016.
- Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания / под ред. акад. В.П. Глушко; АН СССР. ВИНИТИ. М., 1973. Т. III. 624 с.
- Шароглазов Б.А., Фарафонтов М.Ф., Клементьев В.В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов: учеб. по курсу «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания». Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. 403 с.