Разработка системы отопления на очистительных сооружениях хозяйственно-бытовых сточных вод Кременкульского сельского поселения, Челябинской области, за счет теплового насоса с использованием потенциала подземных вод
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 АНАЛИЗ НАУЧНОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ, СПРАВОЧНОЙ И ДРУГОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ. 8
1.2 ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ, ВИДЫ, ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ. 9
1.3 АНАЛИЗ НАУЧНОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ, СПРАВОЧНОЙ И ДРУГОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА ИНОСТРАННОМ ЯЗЫКЕ. 21
2 ОБЗОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 32
2.1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 32
2.2 ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ 35
2.3 СВЕДЕНИЯ ОБ ИСТОЧНИКАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, ПАРАМЕТРАХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 35
2.4 ОПИСАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ 36
3 АНАЛИЗ ПОДОБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ФИРМЫ «MAMMOTH» 39
3.1 ОПИСАНИЕ ПОДОБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 39
3.2 ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ СМЕНОЙ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ КОС 40
4 ИЗМЕНЕНИЯ В ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЯХ, ВОЗНИКШИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ СМЕНЫ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 41
4.1 ПЕРЕСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ АБК 41
4.2 ПЕРЕСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ 48
4.3 ОЦЕНКА КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ СИСТЕМЫ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ 49
5 РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ НОК, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО НОРМАТИВНЫЕ ВНУТРЕННИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ ПРИ СМЕНЕ ГРАФИКА ТЕМПЕРАТУР ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 51
6 ОЦЕНКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПЛАН ДАЛЬНЕЙШИХ РАБОТ ПО ВКР, ВЫВОДЫ ПО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
Стремление снизить стоимость первичной энергии (потребление топлива), не уменьшая или даже увеличивая возврат энергии конечному потребителю из-за более рационального способа ее трансформации, является основной тенденцией современной технологии. Это также относится к системам теплоснабжения зданий и промышленных объектов.
Предоставляя в окончательной форме энергию в виде низкотемпературного тепла (вода ниже 100 ° C или воздух ниже 50 ° C), эти системы потребляют высококачественное топливо для отопления в котлах с нагревом продуктов сгорания до 1500 ° C или, еще более расточительно, электричество.
Масштабы затрат на топливо для теплоснабжения очень высоки - более половины всего котельного топлива. Установлено, что термодинамически рационально потребляется только та его часть, которая сжигается на тепловых электростанциях (ТЭЦ). Здесь происходит максимальное использование высокотемпературного тепла продуктов сгорания для выработки электроэнергии, а для теплоснабжения - хладагент при температуре, близкой к необходимой для обогрева.
Однако во многих случаях использование ТЭЦ может быть иррациональным. Когда потребители тепла рассеиваются, где естественные условия не позволяют, основным источником тепла остаются различные котельные и печи - от индивидуальных домашних нагревателей до крупных районных котлов, а также от различных электронагревательных приборов. Тепловой насос предназначен для замены, в максимальной степени, систем отопления и электрообогрева.
Развитие тепловых насосных станций в настоящее время очень быстрое. На наших глазах от загадки термодинамики, которая существует уже 150 лет, они становятся общим средством теплоснабжения. Если в настоящее время миллионы тепловых насосов для зданий и тысячи промышленных зданий, то в ближайшие один или два десятилетия прогнозируется, что их число вырастет в 10 раз.
Что касается перспектив использования тепловых насосных станций в России, можно отметить следующее. Исторически сложилось так, что в России широко используется только один из методов энергетически эффективного теплоснабжения - комбинированного производства тепла и электроэнергии на ТЭЦ (теплоснабжение). Масштаб отопления в России выше, чем во всех зарубежных странах.
Системы теплового насоса с электроприводом могут рассматриваться в термодинамическом смысле как вид отопления, то есть Вопрос полезного тепла обусловлен недостаточным электричеством, а из-за его потребления. В России они все еще не получили широкого распространения. Однако есть много возможностей для их эффективного использования, в основном для частичной замены котельных органическим топливом, а также использования отходов, геотермального или солнечного тепла.
Проведенный исследования показали, что внедрение теплонасосной установки в существующую систему отопления, несет за собой ряд дорогостоящих изменений, связанных с модернизацией системы теплоснабжения, отопления, вентиляции здания. Это связано с тем, что существующие системы теплоснабжения – высокотемпературные, как правило, температура подачи варьируется от 150 до 95 градусов Цельсия, в зависимости от объекта, его расположения, и способе подключения к тепловой сети.
При условии работы теплового насоса в Челябинской области, в течении отопительного периода существуют очень малое количество дней, когда тепловой насос работал бы эффективнее, по сравнению с традиционными источниками теплоснабжения. Сложно добиться такой стоимости 1 Гкал, выработанной тепловым насосом, стоимость которой была бы ниже стоимости Гкал традиционного источника.
Низкий коэффициент эффективности работы теплового насоса, при работе установки при данных условия. Величина данного коэффициента зависит от разницы между температурой источника низкопотенциального тепла и температурой подачи. Так как существующая система работает при температурном графики 95/70°С, нам необходимо стремиться к тому, чтобы величина подающего теплоносителя, была как можно ближе к данному значению, ведь переоборудование системы отопления требует значительных финансовых затрат.
По результатам проделанного исследования в данной научно-исследовательской работе составляется план дальнейших работ по ВКР:
1) Провести расчет эксплуатационных затрат для существующей котельной и для теплового насоса.
2) Определение границы эффективности применения теплового насоса.
3) Разработка графической части и пояснительной записки с учетолм технологических схем установок.
4) Сравнение и технико-экономическая оценка разработанных вариантов: расчет спецификации, расчет капитальных и эксплуатирующих затрат и выводы по полученным результатам.
5) Окончательное оформление графической части и ПЗ ВКР.
