Інтеграція процесу теплообміну енергетичної установки

Abstract

Поновлювані джерела енергії (ПДЕ) не обмежені геологічно накопиченими запасами. Їх використання і споживання не призведе до неминучого вичерпання запасів Землі, і вони не забруднюють навколишнє середовище. Основним мотивом прискореного розвитку відновлюваної енергетики в Європі, США і багатьох інших країнах є турбота про енергетичну незалежність і екологічну безпеку. Так, в странах ЄС прийнято програму досягнення вкладу ПДЕ в енергетичний баланс до 2020 року до 20%, а до 2040 р – до 40%. Відновлювана енергетика характеризується багатогранністю, різноманітністю. У переліку завдань, що виникають при реалізації проектів відновлюваної енергетики (ВЕ) (крім технологічних і технічних), залишаються питання оцінки можливості та ефективності використання ПДЕ для енергозабезпечення регіонів. Одночасно слід враховувати, що найчастіше користувача цікавлять комплексні оцінки з різних видів джерел енергії. У конкретних регіонах найбільш ефективним може стати або використання гібридних енергоустановок, або створення теплоенергетичних установок на різних типах відновлюваної енергії. У зв'язку з комплексністю даної проблеми, а також географічною «регіональністю» відновлюваної енергетики, стає можливим і актуальним тема цієї статті. Пропонується теплоенергетична установка для постачання: електроенергією, гарячою водою, гарячим повітрям і опаленням, в якій спільно з вітроелектрогенератором, двухконтурною сонячною установкою, використовується тепловий насос, акумулятори електроенергії і теплоти. Ця установка дозволяє зменшити собівартість теплової енергії за рахунок зниження матеріаломісткості і витрат на обладнання, економити органічне паливо; виробляти електроенергію і надлишок її віддавати в державну електромережу; зменшити теплове навантаження і забруднення навколишнього середовища.Renewable energy sources (RES) are not limited by geologically accumulated reserves. Their use and consumption will not lead to the inevitable depletion of the Earth's reserves, and they do not pollute the environment. The main motive for the accelerated development of renewable energy in Europe, the United States and many other countries is concern for energy independence and environmental safety. Thus, the EU has adopted a program to achieve the contribution of renewable energy sources to the energy balance by 2020 up to 20%, and by 2040 – up to 40%. Renewable energy is characterized by versatility and diversity. In the list of tasks arising in the implementation of renewable energy (RE) projects (except technological and technical), there are issues of assessing the possibility and efficiency of using RES for energy supply to the regions. At the same time, it should be borne in mind that often the user is interested in comprehensive assessments for various types of energy sources. In specific regions, the most effective can be either the use of hybrid power plants, or the creation of thermal power plants using various types of renewable energy. In connection with the complexity of this problem, as well as the geographic “regionality” of renewable energy, the topic of this article becomes possible and relevant. A heat and power plant is proposed for supplying: electricity, hot water, hot air and heating, in which, together with a wind power generator, a double-circuit solar installation, a heat pump, electricity and heat accumulators are used. This installation allows to reduce the cost of heat energy by reducing material consumption and costs of equipment used, to save fossil fuel; produce electricity and supply the surplus to the state power grid; reduce heat load and environmental pollution.