Сантехника Отопление Кондиционирование

Тепловые аккумуляторы — выгодно всем.

(0) (40921)
Опубликовано в журнале СОК №8 | 2004

Централизованная электросистема страдает одним серьезным недостатком — неравномерностью распределения электрической нагрузки в течение суток: днем она максимальная, а ночью — минимальная. А поскольку в централизованной электросистеме используются генерирующие установки большой единичной мощности, то регулировать их производительность или отключать на несколько часов экономически невыгодно из-за снижения КПД на нерасчетных режимах и повышенного износа оборудования. Поэтому энергетики всевозможными способами стараются привлечь потребителей электроэнергии к работе в ночное время. Один из таких стимулов — снижение в 4 раза стоимости электроэнергии с 23:00 до 7:00 часов. Именно на этом свойстве отечественной энергосистемы при помощи тепловых аккумуляторов возможно существенно сократить затраты на электроэнергию.

Рис. 1. Принципиальная схема получения горячей воды от теплового аккумулятора

Рис. 1. Принципиальная схема получения горячей воды от теплового аккумулятора

Рис. 2. Принципиальная схема использования теплового аккумулятора с печным котлом

Рис. 2. Принципиальная схема использования теплового аккумулятора с печным котлом

В настоящее время для тепловых аккумуляторов подобраны вещества с большой удельной тепловой емкостью и относительно небольшой ценой, что позволяет создавать дешевые и компактные накопители тепловой энергии.

На рис. 1 показана принципиальная схема получения горячей воды от теплового аккумулятора. Электротепловой аккумулятор работает следующим образом: в 22:00 электропарогенератор подключают к электросети через розетку с заземляющим проводником, который вырабатывает пар, тот в свою очередь заполняет паровую рубашку и греет емкость с теплоаккумулирующим материалом (ТАМ). По мере прогрева ТАМ давление пара в рубашке начинает возрастать и преодолевать усилие пружины сильфонного расширителя, сильфон сжимается и часть воды из парогенератора переходит в расширитель.

Уровень воды в парогенераторе понижается, уменьшается активная площадь электрода, мощность парогенератора падает, уменьшается выработка пара, давление стабилизируется. При полной зарядке аккумулятора вся вода из парогенератора перемещается в расширитель, элек-трод полностью оголяется и мощность парогенератора становится равной нулю. В 7:00 электротепловой аккумулятор можно выключить.

Разрядка аккумулятора производится в дневное время за счет нагрева проходящей через теплообменник холодной воды без потребления электроэнергии. В качестве предохранительного устройства установлен датчик-реле давления ДЕМ-108, который посредством своих контактов отключает парогенератор от электросети в случае достижения давления пара в рубашке предельного значения. За 8 часов ночного времени обладатель электротеплового аккумулятора потребит из электросети 16 кВт/ч, за что заплатит (далее цены ОАО «Мосэнерго» с 01.01.2004 г., п. 2.2 «Наличие автоматизированной системы учета с газовыми плитами») 16 і 0,3 = 4,8 руб. за сутки вместо 19,52 руб. при прямом нагреве днем, а за месяц — 144 руб. вместо 585,6 руб.

Само собой разумеется, что эти рассуждения правомочны для обладателей двухтарифного электросчетчика. Они полностью справедливы и для потребителей, у которых в доме или квартире система отопления оборудована индивидуальными теплоаккумулирующими радиаторами: ночью они отапливают помещение и накапливают тепловую энергию, а днем, отключившись от сети, отдают ее. Количество электроэнергии остается неизменной, а вот стоимость уменьшается в 4 раза. Такие же варианты использования электротепловых аккумуляторов можно предложить и для промышленных предприятий, но не только для нужд горячего водоснабжения и отопления, а также и для различного вида теплового технологического оборудования.

В гальванических цехах — это ванны-аккумуляторы для поддержания заданной температуры электролита, в химической промышленности — реакторы-аккумуляторы для среднетемпературных (60–120°С) химических процессов, всевозможные сушильные камеры, в том числе для полимеризационных процессов в технологии низкотемпературной порошковой окраски и т.д.

Следует отметить, что выгодней и проще в эксплуатации применять в этих процессах электрические электродные парогенераторы с КПД близким к 1 вместо прямого нагрева теплоаккумулирующего материала электрическими ТЭНами. Использование электротепловых аккумуляторов выгодно и для потребителя, т.к. это реальная экономия денег, и для производителя электроэнергии, поскольку более равномерная загрузка генерирующих мощностей позволит эксплуатировать их с более высоким КПД и экономить топливо. И еще несколько примеров применения тепловых аккумуляторов.

В отличие от городов с централизованным теплоснабжением в российской глубинке большой процент населения использует для отопления помещений индивидуальные печные системы с низким КПД при высокой стоимости твердого топлива. На рис. 2 показана принципиальная схема использования теплового аккумулятора на «хвосте» печного котла.

В зависимости от финансового положения потребителя можно рассчитать и установить у него такой аккумулятор, что процесс топки будет занимать несколько часов в неделю, остальное время отапливать жилище будет тепловой аккумулятор. Установка теплового аккумулятора позволит значительно повысить КПД тандема «печной котел–аккумулятор», что приведет к экономии до 20–50% топлива.

Система отопления и горячего водоснабжения с применением теплового аккумулятора особенно рекомендована для Западной и Восточной Сибири, а также для других районов с дешевой гидроэлектроэнергией. В настоящее время опробовано применение тепловых аккумуляторов на автомобильном транспорте (особенно в северных широтах).

  1. Журнал СОК №10/2019. Программа лояльности NAVIEN PRO
  2. Журнал СОК №11/2019. Viessmann вывела на рынок энергоэффективный электрический котёл Vitotron
  3. Журнал СОК №11/2019. Электрические кабельные тёплые полы: современные решения и рыночные тенденции
Комментарии
  • В этой теме еще нет комментариев
Добавить комментарий

Ваше имя *

Ваш E-mail *

Текст комментария