Условия применения теплонасосных установок в системах теплоснабжения

Теплонасосные установки наиболее це­лесообразно использовать для удовлетво­рения постоянной тепловой нагрузки при наличии постоянного источника низкопо­тенциальной теплоты и при относительно небольшом необходимом теплоподъеме, т.е. при небольшом значении ΔT = T_в –T_н (T _в и Т_н – вехний и нижний температурные уровени идеального цикла ТНУ) или при отношении Т_в /Т_н, близком к еди­нице. Такие условия обычно имеют место при удовлетворении с помощью теплонасосных установок сравнительно постоян­ной промышленной тепловой нагрузки не­высокого потенциала или нагрузки горяче­го водоснабжения, при наличии отходов низкопотенциальной промышленной теп­лоты с температурой 20—40 °С и выше. В этих условиях теплонасосные установки как по энергетическим показателям (рас­ходу топлива), так и по приведенным за­тратам вполне конкуретоспособны с вы­сокоэкономичными котельными установ­ками.

Экономичность теплонасосных устано­вок снижается с ростом отношения темпе­ратур T_в/T_н, а также при использовании этих установок для удовлетворения сезон­ной тепловой нагрузки, например отопления, изменяющейся в течение отопительного се­зона в широких пределах в зависимости от температуры наружного воздуха. Для большинства районов стран СНГмаксимальная отопительная нагрузка превышает сред­нюю отопительную нагрузку за сезон при­мерно в 2 раза. Кроме того, при обычных системах отопления с конвективными наг­ревательными приборами требуется пере­менный потенциал теплоты для удовлетво­рения этой нагрузки. Поэтому при макси­мальной отопительной нагрузке, имеющей место при наиболее низких наружных тем­пературах отопительного сезона, теплонасосная установка должна не только транс­формировать максимальное количество теплоты Q_в, но и осуществлять при этом максимальный теплоподъем Т_в—Т_н, при­чем обычно максимум отопительной нагрузки, имеющий место в наиболее холод­ный период отопительного сезона, совпадает с электрическим максимумом энергосистемы.

Для повышения экономичности теплонасосных установок, удовлетворяющих се­зонную нагрузку, их обычно сочетают с пиковыми котельными таким образом, что­бы базовая часть круглогодовой нагрузки удовлетворялась от теплонасосной установ­ки, а остальная часть нагрузки, в основ­ном пиковая, удовлетворялась от пиковой котельной.

Передача пиковой отопительной нагруз­ки на пиковую котельную существенно снижает капитальные вложения на соору­жение станций теплоснабжения, так как удельные капитальные вложения на еди­ницу расчетной тепловой нагрузки для пиковой котельной в 6 — 8 раз ниже, чем для теплонасосной установки. При таком решении существенно снижается также значение теплоподъема, осуществляемоготеплонасосной установкой, благодаря чему снижаются удельные затраты энергии на трансформацию теплоты.

Дата добавления: 2014-01-15