Інтеграція роботи теплоенергетичної установки

Abstract

Основним мотивом прискореного розвитку відновлюваної енергетики в Європі, США та багатьох інших країнах є прагнення держав до енергетичної незалежності та екологічної безпеки. Поштовхом до використання нових технологій у застосуванні енергії нетрадиційних джерел послужили два фактори: енергетична криза початку 70-х років та підвищення вимог до охорони навколишнього середовища. Досвід, накопичений різними країнами у використанні електричних нагрівників, теплових насосів та вітроелектрогенераторів, демонструє високі можливості простого перетворення цих видів енергії на теплову енергію та електроенергію, які можуть успішно використовуватися для постачання: електроенергії, гарячою води, гарячого повітря, опалення у приміщеннях державних та приватних будівель, а також забезпеченню різноманітних технологічних та побутових потреб не тільки в різних галузях промисловості, а й у тому числі на підприємствах агропромислового комплексу України. У цій роботі авторами пропонується розроблена та впроваджена вдосконалена автоматизована теплоенергетична установка для постачання: електроенергією, гарячою водою, гарячим повітрям та опаленням приватного домоволодіння. Для вирішення вищевказаних завдань була розроблена схема попереднього нагріву теплоносія за рахунок застосування: електричного водонагрівника з тепловою потужністю 54 кВт, теплового насоса та вітроелектрогенератора з електричною потужністю 50 кВт, який виробляє електроенергію для роботи всього електроустаткування в приватному домоволодінні та акумуляторів електроенергії та теплоти. Система автоматизації дозволяє керувати установкою без втручання людини. Робота цієї установки дає змогу економити органічне паливо, яке пішло б на нагрівання теплоносія до необхідної температури в котельні малої потужності.

The main motive for the accelerated development of renewable energy in Europe, the United States and many other countries is the desire of states for energy independence and environmental security. The impetus for the use of new technologies in the use of energy from non-traditional sources was two factors: the energy crisis of the early 70s and the increasing requirements for environmental protection. The experience gained by different countries in the use of heat pumps and wind power generators demonstrates the high possibilities of easily converting these types of energy into thermal energy and electricity, which can be successfully used to supply: electricity, hot water, hot air, heating in the premises of public and private households, and as well as providing various kinds of technological and domestic needs not only in different industries, but also at the enterprises of the agro-industrial complex of Ukraine. In this paper, the authors propose a developed and implemented improved automated heat and power plant for supplying: electricity, hot water, hot air and heating for private households. To solve the above problems, a scheme was developed for preheating the coolant through the use of: an electric water heater with a thermal power of 54 kW, a heat pump and a wind power generator with an electrical power of 50 kW, which produces electricity for the operation of all electrical equipment in private households and batteries of electricity and heat. The automation system allows you to control the installation without human intervention. The operation of this installation makes it possible to save organic fuel, which would be used to heat the coolant to the required temperature in a low-power boiler house.