Развитие теплонасосной техники и применение тепловых насосов

На рынке СНГ тепловые насосы - новинка, хотя в развитых странах они давно производятся и успешно эксплуатируются. В настоящее время в мире работает свыше 10 млн тепловых насосов различных мощностей - от нескольких киловатт до сотен мегаватт. В США более 30 % жилых домов оборудованы тепловыми насосами. Наиболее крупной теплонасосной станцией в мире является Стокгольмская ТНС выходной тепловой мощностью 320 тыс. кВт, работающая на охлаждении воды Балтийского моря. Эта станция расположена на шести причаленных к берегу баржах и использует зимой морскую воду с температурой 4 °С, охлаждая ее до 2 °С. Себестоимость теплоты этой станции на 20 % ниже себестоимости теплоты, получаемой от газовой котельной.

Мировой рынок тепловых насосов достаточно устойчив к конъюнктурным колебаниям и составляет примерно 1 млн продаж в год. По прогнозам Мирового Энергетического Комитета (МИРЭК) к 2020 г. в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения с помощью тепловых насосов составит 75 %.

Потребителями тепла, производимого тепловым насосом являются все потребители, которым необходима температура воды до 55 градусов, а именно:

Отопление;

Горячее водоснабжение;

Подогрев воды в басейны;

Кондиционирование.

Принципиальная схема парокомпрессорного теплового насоса

Парокомпрессорный тепловой насос (ПКТН) предназначен для переноса низкотемпературной теплоты на более высокий темпера-турный уровень с помощью компрессора. Энергетическая эффектив-ность любого теплового насоса зависит от температур внешних ис-точников Рабочее вещество в состоянии перегретого пара

Экологические проблемы солнечной энергетики

Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д., а их производство потребляет массу других опасных веществ. Современные фотоэлементы имеют ограниченный срок службы (30--50 лет), и массовое применение поставит в ближайшее же время сложный вопрос их утилизации, который тоже не имеет пока приемлемого с экологической точки зрения решения.

Из-за экологических проблем и возникшего дефицита кремния начинает активно развиваться производство тонкоплёночных фотоэлементов, в составе которых содержится всего около 1 % кремния. К тому же тонкоплёночные фотоэлементы дешевле в производстве, но пока имеют меньшую эффективность.

Вред для дикой природы

Для обеспечения значительного количества электрической энергии солнечные электростанции требуют больших участков земли. Некоторые места, такие как штат Калифорния, имеют пустыни с обилием пространства и солнечного света, но эти районы также являются естественными местами обитания, которые поддерживают дикую природу. Например, экологические доклады недооценили число черепах пустыни, которые будут перемещены Солнечной генерирующей системой Иванапа в пустыне Мохаве в Калифорнии. Эта же солнечная электростанция также находилась под пристальным наблюдением, когда на ее территории сообщалось о росте числа смертей птиц. Их крылья были расплавлены или сожжены теплом от зеркал солнечной фермы.

Деградация местообитаний

Влияние, которое солнечные электростанции оказывают на отдельные виды, может затронуть в конечном счете все экосистемы. Например, такие животные, как роющие совы в пустыне Мохаве в Калифорнии, полагаются на норы, вырытые пустынными черепахами для убежища. Когда солнечные электростанции наносят вред или устраняют виды в определенной среде обитания, они также устраняют ценные экосистемные факторы, которые они обеспечивают для среды обитания. Среда обитания становится менее пригодной для растений и дикой природы, адаптированных к ее конкретным условиям.

 

Пути энергообеспечения

Энергообеспечение предприятий предусматривает совокупность средств и методов, предназначенных для разработки и применения установок и систем производящих, трансформирующих, распределяющих и потребляющих тепловую, электрическую и иные виды энергии, обеспечивающие функционирование промышленных предприятий.

Энергетическое хозяйство современного промышленного предприятия наряду с общим электротехническим оборудованием включает в себя значительное количество энергосилового и тепломеханического оборудования.

Котельные установки обеспечивают паром и горячей водой технологические потребности промышленных предприятий и систем отопления, для чего используются разнообразные теплообменные аппараты и устройства.

Обеспечение водой и паром различных технологических растворов на предприятиях осуществляется с помощью насосов.

Вентиляторы общепромышленного назначения являются составной частью систем общественной и местной вентиляции в производственных цехах и служебных помещениях, используются в системах кондиционирования воздуха и т.д.

Технологические потребности предприятий в сжатом воздухе удовлетворяются с помощью компрессоров различных видов — центробежных, поршневых и т.д.

Энергосиловое оборудование находится в ведении отдела главного энергетика промышленного предприятия. Надежная и эффективная работа этого оборудования в значительной мере определяет эффективность всего производственного процесса, что обуславливает необходимость знания техническим персоналом его устройства, технических характеристик и способов регулирования.

Специалисты по этой специальности востребованы всеми промышленными предприятиями.

Объекты профессиональной деятельности: котельные установки, турбогенераторы, компрессоры, насосы, вентиляторы, электрические машины и аппараты, теплообменные аппараты, кабельные и воздушные электрические сети и трубопроводы энергетических систем, обеспечивающих генерацию, трансформацию, транспортировку и использование энергоносителей на малых промышленных предприятиях.