Шарапов (экономика)

Реферат

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Кафедра Экономики промышленности и

организации предприятий

Тема: “Экономическая оценка рынка тепловых насосов в России на 2014 год”

Студент: Шарапов С.Э.

Группа: Э-14-10

Преподаватель: Савченкова Н.М.

Москва, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Введение
  2. История
  3. Принцип действия
  4. Природные источники тепла для тепловых насосов
  5. Основные достоинства и недостатки тепловых насосов
  6. Ограничения внедрения ТНУ
  7. Российский рынок тепловых насосов
  8. Перспективы применения ТНУ
  9. Производство тепловых насосов в России
  10. Цена тепловых насосов
  11. Новые проекты с использованием тепловых насосов
  12. Заключение

Введение

В связи и истощением традиционных энергоносителей и обеспокоенностью мирового сообщества вопросами защиты окружающей среды, развитие возобновляемой энергетики (ВЭ) приобретает все большую актуальность. Для многих стран, среди которых США, Канада, Франция, Германия, Швеция, Великобритания, Норвегия, Италия, Китай, Япония и т.д., ВЭ уже в настоящее время является важным компонентом энергообеспечения.

Тепловые насосы как технология, позволяющая частично вытеснить органическое топливо и обеспечить теплоснабжение с минимальными затратами первичной энергии, находится в центре внимания зарубежных и отечественных исследователей и промышленных фирм.

По данным министерства энергетики РФ применение теплового насоса в 1,2 — 2,5 раза выгоднее, самой эффективной (газовой) котельной. Применение теплового насоса целесообразно в качестве системы автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, для теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья, а также при совмещении с системой центрального отопления. Тепловые насосы очень эффективны в сельском хозяйстве для обогрева фермерских хозяйств, коровников, свиноферм, тепличного хозяйства и т.д.

4 стр., 1835 слов

Реферат: Тепловая энергетика

... передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи Тепловая энергетика В этой отрасли производство электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), использующих для этого химическую энергию ... настоящему времени установлено, что избыточный радиационный фон вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в среднем в мире в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же ...

Применение теплового насоса целесообразно для охлаждения помещений любого рода: для охлаждения и кондиционирования загородных домов, для охлаждения кладовок, хранилищ, погребов, охлаждения производственных помещений и технологического оборудования предприятий

История

Концепция тепловых насосов была разработана ещё в 1852 году выдающимся британским физиком и инженером Уильямом Томсоном (Лордом Кельвином) и в дальнейшем усовершенствована и детализирована австрийским инженером Петером Риттер фон Риттингером. Петера Риттера фон Риттингера считают изобретателем теплового насоса, ведь именно он спроектировал и установил первый известный тепловой насос в 1855 году. Но практическое применение тепловой насос приобрел значительно позже, а точнее в 40-х годах ХХ столетия, когда изобретатель-энтузиаст Роберт Вебер (Robert C. Webber) экспериментировал с морозильной камерой. Однажды Вебер случайно прикоснулся к горячей трубе на выходе камеры и понял, что тепло просто выбрасывается наружу. Изобретатель задумался над тем, как использовать это тепло, и решил поместить трубу в бойлер для нагрева воды. В результате Вебер обеспечил свою семью таким количеством горячей воды, которое они физически не могли использовать, при этом часть тепла от нагретой воды попадала в воздух. Это подтолкнуло его к мысли, что от одного источника тепла можно нагревать и воду, и воздух одновременно, поэтому Вебер усовершенствовал своё изобретение и начал прогонять горячую воду по спирали (через змеевик) и с помощью небольшого вентилятора распространять тепло по дому с целью его отопления.

Со временем именно у Вебера появилась идея «выкачивать» тепло из земли, где температура не слишком изменялась в течение года. Он поместил в грунт медные трубы, по которым циркулировал фреон, который «собирал» тепло земли. Газ конденсировался, отдавал своё тепло в доме, и снова проходил через змеевик, чтобы подобрать следующую порцию тепла. Воздух приводился в движение с помощью вентилятора и распространялся по дому. В следующем году Вебер продал свою старую угольную печь. В 1940-х годах тепловой насос был известен благодаря своей чрезвычайной эффективности, но реальная потребность в нём возникла в период Арабского нефтяного эмбарго в 1970-х годах, когда, несмотря на низкие цены на энергоносители, появился интерес к энергосбережению.

Принцип действия

В основе работы теплового насоса лежит физический принцип — так называемый «цикл Карно», который был разработан и описан еще в 19-м веке.

Все тепловые насосы работают следующим образом:

  1. в коллекторе циркулирует никогда не замерзающая смесь (спиртовая, гликолевая и так далее);
    • так называемый «рассол», поглощающий тепловую энергию из природных источников (вода, земля, воздух);
    • энергия тепла переходит через испаритель (теплообменник) насоса к безопасному хладагенту с низкой температурой кипения (например, углекислоте или углеводородам).

      Получив тепло, хладагент «вскипает» и превращается в газообразное состояние;

    • его давление благодаря работе компрессора увеличивается, поднимается и температура;
    • хладагент отдает тепловую энергию через конденсатор для системы отопления дома;
    • хладагент охлаждается для «выжима» остатков тепла и становится жидким;
    • давление в расширительном вентиле резко снижается;
    • в испаритель вновь поступает хладагент, и круговорот продолжается.

Таким образом, функционирует любой тепловой насос, использующийся как отопительная система.

12 стр., 5838 слов

Курсовая работа: Экономическое обоснование установки теплообменника для подогрева воды

... применения, разнообразию типов, конструктивных схем и режимов тепловой ... будет произведена оценка экономической эффективности утилизации теплоты ... отходящими газами. Технико-экономическое обоснование необходимости внедрения ... вода, проходящая по трубкам теплообменника, воспринимает тепло отходящих газов через стенки трубок и нагревается от 10 до 95 С (ее циркуляция обеспечивается насосом ...

Таким образом, работа теплового насоса схожа с процессом холодильника. Тепловой насос перекачивает низкопотенциальную тепловую энергию грунта, воды или воздуха в относительно высокопотенциальное тепло для отопления зимой и охлаждения объекта летом. Примерно 2/3 отопительной энергии можно получить бесплатно из окружающей среды: грунта, воды, воздуха и только 1/3 энергии необходимо затратить для работы самого теплового насоса. Иными словами, владелец теплового насоса экономит 70% средств которые, при отоплении своего дома, магазина, цеха и т.п. традиционным способом, он бы регулярно тратил на дизтопливо,газ, дрова или электроэнергию. Тепловой насос — экологически чистая система, позволяющая получать тепло для отопления и горячего водоснабжения коттеджей за счет использования низкопотенциальных источников и переноса его к теплоносителю с более высокой температурой. В качестве низкопотенциальных источников могут использоваться грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы — сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т.п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе компрессионной теплонасосной установки (ТНУ), можно получить 3-4, а при определенных условиях и до 5-6 кВт тепловой мощности.

Природные источники тепла для тепловых насосов

Характеристики и достоинства.

Грунт — тепловой насос посредством коллектора, помещенного в почву глубиной до 1 метра, выбирает грунтовое тепло. * нет необходимости бурить землю * в почве не бывает резких температурных перепадов * дешевая установка

Скважина пробуривается в земле, куда затем опускают коллектор в форме буквы U, при этом в целях экономии вместо одной глубокой могут буриться несколько небольших скважин.

* не нужна большая площадь земли * в скважине температура постоянна * не меняет ландшафт участка

Водоём — коллектор укладывают на дно какого-либо водоема для отбора тепла от солнца, «собранного» водой за жаркое время года.

* не нужна большая площадь земли * в водоеме температура постоянна * не меняет ландшафт участка

Воздух — тепловой насос, работающие «на воздухе», не требуют бурильных работ или траншей. Тепло в систему отопления поступает посредством внешнего (расположенного снаружи) блока.

* низкозатратный способ монтажа * теплонасос максимально защищен от повреждений, так как основной механизм находится в помещении * как и во всех перечисленных случаях, никаким образом не затрагивает участок

Основные достоинства и недостатки тепловых насосов

  • Экономичность.

Тепловой насос использует введенную в него энергию на много эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Величина КПД у него на много больше единицы. Между собой тепловые насосы сравнивают по особой величине — коэффициенту преобразования тепла (КПТ), другое название коэффициент трансформации тепла, мощности, преобразования температур. Он показывает отношение получаемого тепла к затраченной энергии. К примеру, КПТ = 3,5 означает, что, подведя к машине 1 кВт, на выходе мы получим 3,5 кВт тепловой мощности, то есть 2,5 кВт природа предлагает нам безвозмездно.

18 стр., 8655 слов

Курсовая работа: Экономика и управление тепловыми электростанциями

... тепловых электростанций; - исследовать экономические методы управления персоналом на ТЭС; - сделать выводы. Методологической основой исследования проведенного в данной курсовой работы явились труды ведущих экономистов, посвященные вопросам экономики и управления ...

  • Повсеместность применения.

Источник рассеянного тепла можно обнаружить в любом уголке планеты. Земля, воздух или вода найдутся и на самом заброшенном участке, вдали от газовых магистралей и линий электропередач. Чтобы бесперебойно отапливать дом, не завися от капризов погоды, поставщиков дизельного топлива или падения давления газа в сети. Даже отсутствие нужных 2-3 кВт электрической мощности не помех, спасает электрогенератор, а для привода компрессора в некоторых моделях используют дизельные или бензиновые двигатели.

  • Экологичность.

Тепловой насос не только серьёзно сэкономит деньги, но и сбережет здоровье. Агрегат не сжигает топливо, значит, не образуются вредные окислы типа CO, СO2, NOx, SO2 , PbO2. Потому вокруг дома на почве нет следов серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений. Да и для планеты применение тепловых насосов — более благоприятно чем привычные ТЭЦ или котельные. Ведь по большому счету на ТЭЦ будет сократься расход топлива на производство электричества. Применяемые же в тепловых насосах фреоны не содержат хлоруглеродов и озонобезопасны.

  • Универсальность.

Тепловые насосы обладают свойством обратимости (реверсивности).

Он «умеет» отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его. Летом избыточную энергию иногда отводят на подогрев бассейна.

  • Безопасность.

Эти агрегаты практически взрыво и пожаробезопасны. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей. Взрываться здесь просто нечему, нельзя также угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки агрегата не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности, тепловой насос опасен не более чем бытовой холодильник.

  • Недостатки

К ним можно отнести лишь высокую стоимость теплонасосных систем, но и она окупается со временем, так как привычные энергоносители дорожают с каждым днём, а рассеянное тепло ни куда не денется.

Ограничения внедрения ТНУ

Исследование эффективности использования ТНУ для автономного отопления и горячего водоснабжения объектов малоэтажной застройки показало, что, по сравнению с традиционными системами автономного теплоснабжения — индивидуальными газовыми и электрическими котлами — ТНУ имеют ряд ограничений, для преодоления которых требуются дополнительные затраты.

Основными ограничениями внедрения тепловых насосов являются следующие.

1. Высокие удельные капитальные вложения.

Рынок теплонасосной техники в России только формируется. В основном, представлены тепловые насосы зарубежного производства (Германия, Австрия, США), и они достаточно дороги. Кроме стоимости основного оборудования, его монтажа и наладки, для наиболее распространенных в области теплоснабжения грунтовых ТНУ требуются буровые работы на глубине 50-100 м, которые также являются дорогостоящими. Более экономичным решением являются ТНУ с горизонтальным коллектором. Однако для размещения горизонтального коллектора необходим свободный земельный участок значительной площади, который в дальнейшем выбывает из хозяйственного оборота: на нем нельзя возводить постройки, сажать деревья и кустарники. В настоящее время в системах индивидуального теплоснабжения более широкое распространение получают ТНУ с вертикальным зондом. Так, для условий центральных регионов только стоимость работ по бурению скважины оценивается в 1800-3000 руб. (в зависимости от геологических характеристик площадки) за погонный метр.

18 стр., 8634 слов

Курсовая работа: Проектирование автономных систем теплоснабжения предприятий по ...

... rз=2376кДж/кг xппз=0,007 hз= h?з+ rзЧ xпп =220+2376Ч0,007=386,32кДж/кг Точка. И температура конденсата от сторонних потребителей tи=65?C h?и=272,02кДж/кг pи=25,008кПа rи=2346,7кДж/кг h=cЧt=4,190Ч65=272,35кДж/кг Точка.Л Трубопровод ... Расчет и подбор водоподогревателей системы водяного отопления выполняется по максимальной тепловой нагрузке системы отопления для средней пяти - дневки года температуры ...

Из-за того, что удельные капиталовложения в ТНУ существенно выше, чем для альтернативных нагревателей, тепловой насос устанавливают лишь на часть расчетной отопительной нагрузки (т.н. базовую часть) с покрытием пиковой тепловой нагрузки от более дешевого нагревателя. Определение доли теплового насоса в покрытии общей тепловой нагрузки потребителя — это оптимизационная задача, которая решается в каждом конкретном случае. Ее результат зависит от схемы теплоснабжения дома, плотности графика продолжительности стояния температур наружного воздуха в регионе, соотношения стоимости теплового насоса и пикового нагревателя, стоимости электро-энергии в регионе.

Расчеты показывают, что комплект ТНУ с подключением и бурением скважины стоит дороже, чем установка газового или электрического котла. В целом, установка системы с ТНУ дороже теплоснабжения от котла в 2,4-2,8 раз.

2. Ограничения по температуре на выходе из теплового насоса.

Максимальная температура, которую может обеспечить греющий контур геотермальных тепловых насосов, как правило, составляет 55 °С, у отдельных моделей — 60-65 °С. Для того, чтобы тепловой насос мог работать в течение всего отопительного периода и максимально реализовать свой энергосберегающий потенциал, необходимо использование низкотемпературных систем отопления — системы отопления с максимальными температурами в прямой и обратной линиях не выше и 50 °С соответственно. Однако для низкотемпературных систем требуется увеличенная площадь отопительных приборов по сравнению с традиционными системами отопления, рассчитанными на температурный график 95/70 °С. Это влечет дополнительные затраты.

3. Неоднородность теплового потенциала грунта в региональном разрезе. Потенциал грунта как источника тепла для южных регионов существенно выше, чем для северных. Так, температура грунта на глубине 50-100 м в условиях г. Пятигорска составляет 15-16ºС, для г. Москвы 10-11 ºС, а для г. Архангельска 4-5 ºС. Чем выше температура грунта, тем выше коэффициент трансформации, тем меньше электроэнергии тратит тепловой насос на выработку одного и того же количества тепла. Отметим, что экономическая эффективность применения тепловых насосов на цели теплоснабжения существенно зависит от климатических условий региона в целом, причем факторы, влияющие на эффективность использования тепловых насосов, имеют разную направленность. Тепловой потенциал грунта и, соответственно, коэффициент трансформации растет с севера на юг, но продолжительность отопительного периода и число часов использования ТНУ, а значит и реализация их энергосберегающего потенциала, с севера на юг уменьшается.

4. Учет фактора охлаждения грунта при эксплуатации ТНУ. Потребление тепловой энергии к концу отопительного сезона вызывает вблизи регистра труб системы теплосбора понижение температуры грунта, которое в климатических условиях большей части территории России не успевает компенсироваться в летний период, и к началу следующего отопительного сезона грунт выходит с пониженным температурным потенциалом. На севере этот фактор выражен сильнее, чем на юге.Потребление тепловой энергии в течение каждого последующего отопительного сезона вызывает дальнейшее охлаждение грунта. Снижение температуры грунта имеет экспоненциальный характер, и примерно через пять лет эксплуатации его температура выходит на квазистационарный уровень, пониженный относительно естественного на 1-2º и более. При проектировании систем теплоснабжения необходим учет такого охлаждения грунта, что делает ее еще более затратной.

3 стр., 1393 слов

Реферат: Поквартирное отопление и теплоснабжение

... доме в г. Саратове. поквартирное отопление теплоснабжение жилой Настоящее технико-экономическое обоснование базируется на материалах, предоставленных ... металлургический завод" отсутствуют приборы учета вырабатываемой тепловой энергии, низка квалификация обслуживающего персонала, давно ... произведённых и затраченных ресурсов "вылетает на воздух". Большая часть котельных, теплосетей устарела морально ...

Российский рынок тепловых насосов

Российский рынок тепловых насосов (ТН) пребывает в стадии очевидного становления. Т.е., мы только в начале большого пути, уже пройденного другими странами со схожими климатическими и социально-экономическими условиями. Причём, в отличие от США, стран Европы, где снижение энергопотребления — задача государственная, у нас пока что, к сожалению, ровно наоборот. Причина на поверхности — сырьевая, преимущественно нефтегазовая направленность нашей экономики, в которой места для возобновляемых источников энергии совсем мало или не предусмотрено вообще. Если бы российское государство, подобно США, Канаде, Германии, Франции, Норвегии, Швеции, Финляндии, всей мощью законодательной, исполнительной и судебной властей стимулировали наших людей на установку ТН, то, вне всяких сомнений были бы у нас и отечественные достойные разработки, и импорт шёл бы не хуже, чем у соседей. Господдержка альтернативной энергетики к тому же повернула бы вектор общественного мнения от недоверия и равнодушия к ТН в противоположную сторону. В общем, российский рынок тепловых насосов должен преодолеть два неблагоприятных фактора, способствующие нашему отставанию от общеевропейского и североамериканского тренда: отсутствие государственной поддержки (налоговые льготы, льготные кредиты, дотации, социальное информирование) и далеко не всегда достаточную и аргументированную реклама со стороны производителей и продавцов ТН. Всё остальное, как говорится, обязательно приложится и будет так, как и у идущих впереди соседей.

Россия, несмотря на значительный возможности использования ТН, значительно отстает от мировых лидеров. Опыт использования тепловых насосов в нашей стране пока невелик, однако условия для их внедрения есть. Во-первых, потому что с ростом цен на топливо и электроэнергию и повышением экологических требований возрастает целесообразность их использования. Во-вторых, в нашей стране активно развивается малоэтажное строительство, его доля в общем объеме сдаваемого жилья в последние годы находится на уровне 40-47% и имеет тенденцию к росту.

Экономический кризис затормозил развитие российского рынка геотермальных тепловых насосов: по расчетам , объем потребления уже в 2008 году сократился более, чем в 2 раза, а в 2009 году — еще на 26%.Столь сильную подверженность влиянию кризиса можно объяснить молодостью рынка, слабой известностью технологии, а также тем, что установка тепловых насосов в настоящее время — это скорее дополнение к традиционным системам тепло- и энергоснабжения, нежели самостоятельная технологии, соответственно, в условиях нехватки средств, на ней экономили даже энтузиасты. Основной объем российского потребления приходится на жилищно-коммунальный и инфрастуктурный (торговые, гостиничные, санаторно-курортные объекты и т.д.) секторы. Все чаще геотермальные тепловые насосы применяются и в индивидуальном жилищном строительстве. В промышленном строительстве также наметилась тенденция к увеличению спроса на тепловые насосы, что является следствием стремления компаний к сокращению собственных издержек. Например, на предприятиях «Руспромавто», «СеверстальАвто» внедряется система «Бережливое производство», разработанная и успешно действующая в автомобильном концерне Toyоta. Наибольшим спросом пользуются мало- и среднемощные парокомпрессионные геотермальные тепловые насосы. Структура потребления относительно типов ПТН, согласного исследованию Research.Techart, выглядит следующим образом: 86% – «грунт-вода/воздух», 14% – «вода-вода/воздух». Что касается географии потребления, то лидируют Московская, Ленинградская, Нижегородская, Новосибирская, Тюменская, Смоленская области, Краснодарский и Приморский край. В целом, несмотря на спад вследствие финансово-экономического кризиса в 2008-2009 годах российский рынок парокомпрессионных геотермальных тепловых насосов, по мнению Research.Techart, обладает большим потенциалом. В настоящее время утверждена Энергетическая стратегия России на период до 2030 года, предусматривающая масштабное внедрение геотермальных тепловых насосов в жилищно-коммунальном хозяйстве страны. Долгосрочные перспективы рынка будут определяться успешностью реализации данной стратегии. В краткосрочной перспективе рост рынка будет ограничиваться нестабильностью экономического положения в стране. Тем не менее, в 2010-2014 годах ожидается увеличение потребления парокомпрессионных геотермальных тепловых насосов в Центральном и Южном федеральных округах, связанное с реализацией региональных программ по энергосбережению, а также предстоящей сочинской Олимпиадой 2014 года.

11 стр., 5256 слов

Реферат: Характеристика программ энергосбережения в России

... энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности следует рассматривать как один из основных источников будущего экономического ... снижению энергетической безопасности России и сдерживанию экономического роста. Выход России на стандарты ... энергосбережения, а также механизмов их реализации для обеспечения энергетической безопасности и ...

В России достаточно климатических зон, при которых большинство ТН даже не испытывалось, однако это не может быть препятствием для их эксплуатации хоть в условиях вечной мерзлоты — в качестве вспомогательного источника тепла. Ну и, разумеется, сдерживает развитие рынка ТН, пока что высокая стоимость насосов. Но здесь отчётливо прослеживается тенденция ежегодного снижения цен на ТН, так что — всё впереди. Для поддержки этой отрасли зарубежные страны применяют специальные налоговые льготы, субсидии и дотации, а у нас это, с одной стороны облагается пошлинами на ввоз, а с другой стороны — не делается ничего, чтобы заинтересовать производителей.В Европе, наоборот, государство помогает технопаркам закупить необходимое оборудование и пытается поддержать таким образом передовые технологии. Нефть и газ закончатся в обозримом будущем, а опасность атомных станций после Фукусимы-2 очевидна. Остается что? Альтернативная возобновляемая энергетика! Более того Распоряжением Правительства России N2446-р от декабря 2010 г. утверждена госпрограмма «Энергосбережение и повышение энергоэффективности на период до 2020 г.». Общая выгода от реализации программы должна составить триллионов 91миллиард рублей. Государство всячески поддерживает эту программу.

19 стр., 9182 слов

Реферат: Энергетика на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии. ...

... возобновляемым источникам энергии относят также геотермальное тепло, поступающее на поверхность Земли из ее недр, низкопотенциальное тепло окружающей среды, которое можно использовать например, с помощью тепловых насосов, а также некоторые источники энергии, ... и по темпам освоения возобновляемых источников энергии. Суммарный вклад ВИЭ в электроэнергетический баланс России по экспертным оценкам ...

Для установки теплового насоса необходимы первоначальные затраты: стоимость насоса и монтажа системы составляет $300-1200 на 1 кВт необходимой мощности отопления. Время окупаемости теплонасосов составляет 4-9 лет, при сроке службы по 15-20 лет до капитального ремонта.

Существует и альтернативный взгляд на экономическую целесообразность установки теплонасосов. Так, если установка теплонасоса производится на средства, взятые в кредит, экономия от использования теплонасоса может быть меньше, чем стоимость использования кредита. Поэтому массовое использования теплонасосов в частном секторе можно ожидать, если стоимость теплонасосного оборудования будет сопоставима с затратами на установку газового отопления и подключения к газовой сети.

Ещё более многообещающей является система, комбинирующая в единую систему теплоснабжения геотермальный источник и тепловой насос. При этом геотермальный источник может быть как естественного (выход геотермальных вод), так и искусственного происхождения (скважина с закачкой холодной воды в глубокий слой и выходом на поверхность нагретой воды).

Другим возможным применением теплового насоса может стать его комбинирование с существующими системами централизованного теплоснабжения. К потребителю в этом случае может подаваться относительно холодная вода, тепло которой преобразуется тепловым насосом в тепло с потенциалом, достаточным для отопления. Но при этом вследствие меньшей температуры теплоносителя потери на пути к потребителю (пропорциональные разности температуры теплоносителя и окружающей среды) могут быть значительно уменьшены. Также будет уменьшен износ труб центрального отопления, поскольку холодная вода обладает меньшей коррозионной активностью, чем горячая.


Воздушные тепловые насосы в России

В России традиционно считается, что воздушные тепловые насосы с высокой эффективностью могут использоваться только в регионах с теплым климатом. Но это не так, и применимо только к первым устройствам данного типа. Уже разработаны низкотемпературные воздушные тепловые насосы (до -25 градусов Цельсия), которые с успехом применяются за рубежом в холодных странах, таких как, например Норвегия, и подтвердили свои характеристики именно в холодное время года.

Экономическая привлекательность воздушных тепловых насосов

Воздушный тепловой насос окупается намного быстрее, чем геотермальный тепловой насос, в связи с более низкими изначальными затратами – не нужны: бурение скважины, водоемы, дополнительные квадратные метры на участке под укладку внешнего контура в грунт.

Важное преимущество воздушного теплового насоса

Оснащение воздушным тепловым насосом уже существующей котельной не требует проведения строительных работ. Все ограничивается подбором оборудования и комплектующих, а также монтажными работами, которые можно проводить без отключения существующего отопления, а значит, они могут быть проведены в любое время года.


Применение НВТН в условиях России

23 стр., 11426 слов

Реферат: Общая экономико-географическая характеристика России по экономической ...

... области, может способствовать развитию приграничной торговли, реализации крупных совместных проектов на основе использования сырьевых ресурсов и производственных мощностей обеих сторон, прежде всего, российской. Система экономических связей, ... предприятиям, объединениям и организациям права прямого выхода на внешние рынки. Процесс оттока капитала из России активизировался с 1990 г. Для того, чтобы ...

До недавнего времени считалось, что источником низкопотенциального тепла для теплоснабжения тепловыми насосами на территории России может быть только грунт. Так, в сущности, и было на самом деле. Недавно же было установлено, что если в качестве тепловых насосов использовать современные низкотемпературные воздушные тепловые насосы(НВТН), в качестве источника тепла вполне подходит и воздух. При этом капитальные затраты на установку грунтового теплового насоса (ГТН) превышают капитальные затраты на установку НВТН в несколько раз, а вот эффективность первых превышает эффективность вторых максимум на 10-15%. Поэтому выбор в пользу ГТН

  • самого дорогого по капитальным затратам из возможных вариантов без соответствующеговыигрыша при последующей эксплуатации возможен только в случае если этот вариант воспринимается покупателем как единственно возможный.

Анализ зарубежного опыта позволяет установить, что в Северной Европе наибольшей популярностью сегодня пользуются
НВТН

двух типов: воздух-вода и воздух-воздух
, причём доля первых в общей структуре рынка составляет примерно %. НВТН воздух-вода
присутствуют в ассортименте практически всех российских специализированных теплонасосных фирм и уже некоторых климатических.

Хотя сегодня
НВТН воздух-вода

представлены на российском рынке уже достаточно широко многими поставщиками, ни заметной инициативы по их продвижению, ни соответственно, ответного потребительского интереса к этим тепловым насосам пока не зафиксировано.


НВТН воздух-воздух

являются сегодня, пожалуй, самыми загадочными субъектами на российском климатическом рынке. Поскольку внешне они практически ничем не отличаются от обычных сплит-систем, работающих на обогрев только при умеренных наружных температурах, в большинстве климатических фирм, где эти НВТН
уже появились, они почему-то называются кондиционерами. Поскольку отопительные возможности сплит-систем, которые и в самом деле до этого позиционировались у нас только в качестве кондиционеров, ранее всерьез никогда не обсуждались, возникло ощущение, что НВТН воздух-воздух,
по-видимому, должны представлять собой нечто принципиально иное.

Шарапов реферат(экономика) — Стр 2

Очевидно, вследствие убеждённости, что
НВТН воздух-воздух

должны и выглядеть принципиально как-то иначе, чем обычные сплит-системы, они оказались на как бы полулегальном положении. Формально НВТН воздух-воздух
, пригодные для теплоснабжения в России, есть практически у всех заметных производителей и появились уже у многих российских поставщиков. Фактически же – большинство из тех, у кого эти НВТН-призраки уже имеются в наличии, информировать потенциальных потребителей об их существовании не торопятся.


НВТН воздух-воздух: принцип действия и способ функционирования

Сегодня на российском рынке ориентировочная стоимость
НВТН воздух-вода

премиум-класса начинается от 750 евро/кВт.
Наиболее распространённый тип НВТН воздух-воздух
с наиболее привлекательной удельной стоимостью начиная, примерно от 250 евро/кВт
, позволяет ориентироваться на минимальный срок окупаемости. Стоит ли говорить о том, что именно НВТН
воздух-воздух
это и есть тот самый — наиболее предпочтительный по совокупности потребительских свойств вариант теплового насоса?

Однако если усилий по продвижению
НВТН воздух-вода

просто не заметно, то о существовании НВТН воздух-воздух
потенциальным потребителям не известно вообще ничего. Показательным является то, что любой поисковик в рунете на запрос: «воздух-воздух
» приводит ссылки только в словосочетании со словом «ракеты
». Это позволяет думать, что положить начало изменению ситуации можно, если просто начать называть вещи своими именами. Пока же для потенциального потребителя понятия «НВТН
» практически не существует, а с понятием «тепловые насосы
» он ассоциирует только наиболее дорогие и наиболее долго окупающиеся ГТН
, а отсюда – и соответствующие общественное восприятие, и рейтинг России в этом вопросе.

Таким образом, для инициирования развития российского рынка тепловых насосов необходимо просто объективное позиционирование НВТН в сознании потенциальных потребителей.

Перспективы применения ТНУ

По данным электронного журнала энергосервисной компании «Экологические системы» (Москва) сегодня в мире работает свыше млн. теплонасосов различной мощности — от нескольких киловатт до сотен мегаватт. Так, в США около 30% административных и жилых зданий оборудованы теплонасосами. В Швеции было введено в эксплуатацию крупные (от 5 до МВт) теплонасосные станции. Так, например, Стокгольмская теплонасосная станция, используя тепло воды Балтийского моря, производит 320 тыс. кВт тепловой энергии, себестоимость которой на 20% ниже, чем у газовой котельной.

Рынок тепловых насосов в мире достаточно устойчив к конъюнктурным колебаниям и составляет примерно один миллион продаж в год.

По прогнозу Мирового Энергетического Комитета (МИРЭК), к 2020 году в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов составит не менее 75%.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что в мировой практике меняется стратегия теплоснабжения: происходит переход от традиционного сжигания органического топлива к использованию тепловых насосов для получения рассеянного или сбросного техногенного тепла, имеющего температуру от 5 до 35°С.

Кроме того, за рубежом фирмы, устанавливающие у себя теплонасосы, имеют льготы от снижения налога на прибыль, получаемую от их применения, до прямых дотаций государства, частично возмещающих затраты на их приобретение, например, в Австрии и Германии.

Почему же мировое сообщество явно кардинально меняет стратегию выработки тепла для теплоснабжения, а Россия продолжает и дальше использовать устаревшие технологии?

Причины здесь, видимо, в следующем:

недостаточная информированность об альтернативных источниках тепла руководителей и технических специалистов;

отсутствие федеральных и региональных (кроме Красноярского края и Новосибирской области) программ внедрения теплонасосного теплоснабжения.

Эффективность же применения тепловых насосов в России будет более высока, чем в большинстве развитых стран, из-за жестких климатических условий и значительно более продолжительного отопительного периода, достигающего от 200 до 250 дней в году.

Несмотря на отсутствие больших подвижек в деле внедрения теплонасосной техники в России в целом, в ряде регионов она начинает использоваться.


Обоснование целесообразности применения ТН в России

Тепловые насосы могут круглый год отапливать дом/объект, могут являться и дополнительным источником тепловой энергии, экономя энергетические ресурсы.

На территории России, исключая самые южные регионы, для круглогодичного теплоснабжения (отопления, горячего водоснабжения) рекомендуется устанавливать либо геотермальные тепловые насосы, либо водяные при наличии требуемого теплового сбора с водного источника (река, крупное озеро, сточные воды предприятий, в очень редких случаях артезианские воды и т.п.).

В межсезонье в качестве дополнительного источника тепловой энергии или для круглогодичного теплоснабжения в южных регионах целесообразно применение воздушных тепловых насосов. Все эти типы тепловых насосов в летнее время можно настроить на обратный цикл работы – холодоснабжение (кондиционирование).

В некоторых случаях стоимость установки тепловых насосов дешевле стоимости подведения стандартных коммуникаций (например, газа или магистрального тепла от ТЭЦ), таким образом, окупаемость тепловых насосов возможна уже на стадии капитальных затрат. Немаловажен и тот плюс, что сроки установки тепловых насосов составляют стабильно от двух до четырех месяцев, в то время как сроки подключения, согласования и монтажа стандартных коммуникаций могут растянуться на многие годы.


Рынок геотермальных тепловых насосов

Первые парокомпрессионные тепловые насосы (ПТН) на территории России были внедрены еще в 1987 году, но тогда они не получили распространения. Основными барьерами рынка стали:

  • наличие значительных энергетических ресурсов на территории страны;
  • приоритетная газификация во всех отраслях народного хозяйства и низкая потребительская стоимость природного газа;
  • отсутствие нормативно-правовых документов, регламентирующих взаимодействие структур городского энергохозяйства, инвестиционных структур (коммерческих банков, инвестиционных фондов и т.п.) и энергопроизводителей в вопросах взаиморасчетов за произведенную теплоту с помощью ТН и финансирования данной технологии;
  • отсутствие стимулирующих льгот со стороны государства;
  • недостаточная потребительская надежность и безопасность выпускаемых насосов, связанные с отсутствием сертифицирования производителей, монтажных и пусконаладочных организаций, отсутствием страховки и гарантий как части общего пакета услуг.

На данный момент освоение тепловых насосов носит экспериментальный характер, а установленные ПТН, как правило, выполняют демострационные функции. Однако в последние шесть лет интерес к ПТН, несомненно, возрос. В ряде городов уже используются теплонасосные установки для утилизации тепла промышленных и канализационных стоков, систем теплоснабжения, горячего водоснабжения жилищных, торговых и гостиничных зданий. Среди таких городов Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Новосибирск, Ярославль, Саратов, Смоленск и др.

Ведущими факторами развития рынка являются:

  • повышающееся напряжение в топливообеспечении и, как следствие, рост цен на энергоресурсы;
  • увеличение роли систем автономного теплоснабжения на фоне растущих объемов строительства как в государственном, так и в частном секторе;
  • стремление к сокращению энергоемкости производства в промышленности;
  • государственные программы развития малой и возобновляемой энергетики.

Но многие проблемы, ограничивающие рост применения ПТН пока так и остаются нерешенными и, главным образом, это относится к различию межведомственных интересов, которое не только сдерживает разработку нормативных документов, но и эксплуатацию уже смонтированных ТН. Немаловажным является и сохраняющаяся неразвитость сервисной службы и низкий уровень профессионализма проектировочных и монтажных бригад. Хотя, стоит заметить, что после принятия региональных программ в области энергосбережения сервисная сеть ПТН достаточно сильно расширилась.

Согласно расчетам Research.Techart, в 2009 года в России было установлено 5.3 МВт тепловых насосов.

Динамика российского рынка геотермальных насосов, по прогнозам Research.Techart, в среднесрочной перспективе будет невысокой, что связано с кризисными явлениями в экономике. Однако, в некоторых регионах рынок может развиваться весьма активно. Например, в Московском регионе, где реализуются программы по энергосбережению правительства Москвы, или в Краснодарском крае, в связи с подготовкой к Олимпиаде в Сочи.

Тенденция к увеличению спроса со стороны инфраструктурного и жилищного секторов сохранится, а основной объем продаж будут составлять ПТН тепловой мощностью 15-30 кВт. Структура потребления относительно типов ПТН не изменится. Прогнозируется увеличение доли внутренней продукции в общем объеме рынка, хотя в краткосрочной и среднесрочной перспективах, по-прежнему, будут доминировать импортные поставщики.

В долгосрочной перспективе ведущим фактором развития рынка станет реализация государственной энергетической стратегии. После 2015 года прогнозируется активный рост рынка. В области технических характеристик ожидается переход на ПТН с углеродными хладагентами. При этом будет увеличиваться потребление как мало- и среднемощных, так и высокомощных ПТН, что обусловлено перспективами использования систем утилизации тепла сточных вод. На фоне увеличивающегося спроса начнется активное развитие внутренней производственной базы – число российских производителей возрастет и они займут лидирующие позиции на рынке.

К 2020 году объем рынка ПТН может достичь 8 000-11 000 шт. (460-500 МВт).

Прогноз объема рынка ПТН на 2030 год – момент окончания реализации текущей Энергетической стратегии России – 000-15 000 шт. (500-700 МВт).


Применение тепловых насосов в кольцевом контуре в России

Сегодня в технической литературе и в Интернете появляется масса публикаций о ТН. В основном в них рассматриваются примеры применения одиночных теплонасосных установок. Эти установки включают в себя один или несколько ТН, работающих независимо друг от друга и выполняющих определенную функцию теплоснабжения. Мы же рассмотрим комплексную кольцевую теплонасосную систему, которая позволяет достигать максимальной эффективности и экономии. В кольцевой системе установлены несколько ТН, которые используются для производства как тепла, так и холода в зависимости от потребностей различных частей здания. Информации о подобных системах в русскоязычном Интернете крайне мало.

На сегодняшний день распространено мнение, что ТН — это слишком дорогое удовольствие. Велики затраты на установку и монтаж оборудования, а при существующих в России ценах на тепло сроки окупаемости слишком продолжительны. Однако практика показывает, что установка «под ключ» систем тепловых насосов на крупных и средних объектах позволяет экономить 10–15% на капитальных вложениях, не говоря уже об эксплуатационных затратах. К тому же кольцевые системы максимально снижают потребление энергоресурсов, цены на которые возрастают все быстрее.

Производство тепловых насосов в России

Наибольший стаж работы в данной области и наибольший объем выпущенных тепловых насосов мощностью от до 3000 кВт имеет совместно работающая группа: ЗАО «Энергия» (Новосибирск), комплекс «Тепломаш», ОАО «Кировский завод» (С.-Петербург) и ОАО «ФГУП «Рыбинский завод приборостроения». На сегодня это единственные в России производители крупных тепловых насосов. Тепловые насосы этой группы успешно работают на Камчатке, на Алтае, в Новосибирской области, в Норильске, в Литве, в Казахстане. В Литву два тепловых насоса мощностью 3000 кВт были поставлены в результате тендера с участием западных фирм. Сегодня можно с уверенностью сказать, что в России выпускаются тепловые насосы всего мощностного диапазона, вполне конкурентоспособные по техническому уровню и более доступные по цене, чем аналогичные зарубежные насосы.

Производственные мощности только ЗАО «Энергия» и комплекса «Тепломаш» позволяют при необходимости увеличить выпуск тепловых насосов в десять раз и поднять единичную мощность до 000 кВт.


«Тепло ХХI века»

Тепловые гидродинамические насосы типа «ТС1» — инновационная, высокотехнологичная, экспортоориентированная продукция от Группы Компаний «Тепло XXI века». Современные, энергосберегающие системы, основанные на тепловых гидродинамических насосах, предназначены для автономного отопления любого объема жилых, офисных, спортивных, производственных и складских помещений, а также для нагрева воды для бытовых и технологических целей.


ООО «Корса»

Компания ООО «Корса» — российский производитель тепловых насосов широкого спектра для самого различного назначения. За лет работы тепловые насосы «Корса», преимущественно геотермальные, установлены более чем на объектах: это индивидуальные коттеджи, промышленная база, многоквартирные жилые дома.

Особенностью компании является то, что системы тепловых насосов проектируются каждый раз индивидуально, тем самым их технические характеристики максимально соответствуют поставленным задачам с учетом поправок на климат, геологию грунта, инженерные системы объекта. Тепловые насосы «Корса» проектируются и изготовляются с учетом сурового российского климата, не замораживают грунт, сохраняют в течение всего отопительного периода заявленный коэффициент преобразования и обеспечивают максимальное количество моточасов работы компрессора.

По программе ГК «Фонда содействия реформирования ЖКХ» тепловыми насосами «Корса» оснащены три многоквартирных энергоэффективных дома в Калужской, Рязанской, Кировской областях.


ООО «Эйркул»

Для теплоснабжения зданий и промышленных предприятий, с 2002 года фирма «Эйркул» выпускает линейку установок с диапазоном производительности от 5 кВт до 3 мВт и является сертифицированным российским производителем тепловых насосов.

Российский производитель тепловых насосов – ООО «Эйркул», комплектуя оборудование компонентами ведущих европейских производителей, выпускает установки, состоящие из следующих основных агрегатов: испарителя и конденсатора, переохладителя, регулирующего вентиля и компрессора.

Задавая новые стандарты качества в отрасли ООО «Эйркул», как сертифицированный российский производитель тепловых насосов и другого холодильного и климатического оборудования, использует новейшие технологии и экономичные, экологически безопасные решения, что является гарантией надежной работы и оптимальной эксплуатации оборудования, а также способствует повышению рентабельности бизнеса сотен российских промышленных предприятий.


ООО «Рефком»

Компания «Рефком» производит сборку геотермальных тепловых насосов (альтернативных энергосберегающих систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирваия, обладающих российским сертификатом качества).

Производит проектирование и монтаж системотопления дома «под ключ» (тепловой насос с горизонтальным или скважинным контуром, укладка теплых полов, разводка радиаторов).

Осуществляет бурение скважин на воду и под геотермальные зонды тепловых насосов.


ООО НПФ «Тритон ЛТД»

Компания занимается проектированием и изготовлением тепловых насосов различной мощности (от 3 до 000 кВт) автоматизированных с регулируемой теплопроизводительностью, выполнением монтажных работ на объектах заказчиков, выполнением пусконаладочных работ с последующим сервисным обслуживанием, проектированием и изготовлением систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, кондиционирования и охлаждения, производственных и гражданских объектов с использованием тепловых насосов, проектированием и изготовлением тепловых насосов для подогрева воды в бассейнах и рыборазводных хозяйствах, проектированием и изготовление тепловых насосов и установок на их базе для сушки древесины и зерновых культур, для охлаждения и поддержания постоянной температуры воды технологических циклов, проектированием и изготовлением установок на базе тепловых насосов для утилизации тепла промышленных предприятий.


«Экип»

Научно-производственная кооперативная фирма «ЭКИП» была образована в январе 1990 года рядом ученых из крупных вузов страны МВТУ им. Баумана, МЭИ, МГУ, МАИ и др., а также специалистов из авиакосмического комплекса страны.

Приоритетным направлением деятельности фирмы стали создание энергосберегающего оборудования и технологий в различных областях народного хозяйства: в энергетике, на транспорте в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) параллельно занимаясь научно-просветительной работой в области экологического образования.

Наиболее существенным результатом деятельности фирмы «ЭКИП» за годы ее существования является хорошо известный в России и за рубежом проект летательного аппарата «ЭКИП» (русская «летающая тарелка»), в котором реализован целый ряд НОУ-ХАУ, запатентованных в России.


Группа компаний «Атмосистемы»

Группа компаний «Атмосистемы» имеет собственную линию по производству тепловых насосов. Наше оборудование удачно гармонирует с интерьером помещения и всего здания, полностью учитывает его назначение и специфику и отвечает самым высоким требованиям заказчика.

Занимаются созданием и продвижением современных высокотехнологичных ресурсосберегающих климатических систем на основе тепловых насосов.

Основным направлением деятельности группы компаний «Атмосистемы» является производство и установка тепловых насосов, систем воздушного отопления, кондиционирования и вентиляции.

Группа компаний «Атмосистемы» осуществляет полный комплекс работ, включая проектирование систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования, внутренних и наружных сетей, разработку специальных разделов проектной документации; монтажные и пуско-наладочные работы внутренних и наружных инженерных коммуникаций, поставку оборудования, комплектующих и материалов; гарантийное и сервисное обслуживание.

Штат квалифицированных и опытных монтажников позволяет обеспечить быстрое и качественное выполнение работ по монтажу систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Специалисты сервисного центра, оснащенного современным диагностическим и ремонтным оборудованием, могут взять на себя сервисное обслуживание установленных нами систем, с постоянным контролем работы оборудования и деталей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.


ЗАО «Энергия»

До сегодняшнего дня фирма ЗАО «Энергия» остается практически единственным в нашей стране серийным производителем парокомпрессионных тепловых насосов. За лет работы фирма запустила около 100 теплонасосных установок различной мощности на всей территории бывшего СССР. Первые установки, запущенные на Камчатке, проработали безотказно уже 8-9 лет. Это обстоятельство – лучшая визитная карточка фирмы.

Кроме серийных моделей, ЗАО «Энергия» может изготовить тепловой насос любой мощности и конфигурации, в том числе и маломощный для индивидуального отопления.

Каждый тепловой насос комплектуется силовым шкафом управления и системой автоматики. Контроллер поддерживает заданный режим работы ТН, предотвращает аварийные ситуации, ведет учет параметров.

Может быть установлен микропроцессорный либо беспроцессорный контроллер как отечественного, так и импортного производства. Возможно изготовление контроллера, «вписывающего» ТН в уже имеющийся производственный цикл.

Для запуска двигателя компрессора ЗАО «Энергия» изготавливает электротехнические шкафы исключительно с бесконтактной (тиристорной) коммутацией.

Современное теплонасосное теплоснабжение развивается весьма успешно. Количество работающих парокомпрессионных ТН в мире довольно велико – около млн. штук различной единичной теплопроизводительности от нескольких киловатт до сотен мегаватт. Развитию этой отрасли уделяется большое внимание. В частности, Мировой энергетический совет (МИРЭС) прогнозирует, что к 2020 году около 75% тепла потребного для теплоснабжения в развитых странах будет производиться тепловыми насосами.

К России этот прогноз, к сожалению, не относится из-за слишком большого нашего отставания в этой отрасли от развитых стран. Нужно отметить, что теплонасосное теплоснабжение довольно косная отрасль, что подтверждается тем, что в ней в течение последних 50÷60 лет практически не было прорывных разработок.

Поэтому традиционные ТН работают уже много десятилетий по традиционному парокомпрессионному циклу. Этот цикл более-менее позволяет получать горячую воду только для горячего водоснабжения с температурой +70÷+75
0

С с положительной, хотя и небольшой, порядка 20%, эффективностью. В системе отопления работа традиционного ТН с положительной эффективностью в сугубо автономном режиме возможна только в регионах, где максимально низкая температура наружного воздуха в течение всего отопительного периода не бывает ниже — sup>0 С. (Сухуми, Ашхабад, Ташкент и южнее).

В итоге в России и странах с климатом близким к российскому традиционный ТН в автономном режиме в системе отопления работать не может.

В Институте теплофизики СО РАН совместно с дочерней внедренческой организацией ЗАО «Энергия» в результате многолетних исследований удалось создать тепловые насосы, работающие с термодинамическим циклом максимально приближенным к наиболее совершенному треугольному циклу Лоренца. Поскольку таких ТН в мире нет сейчас ведется его международное патентование в связи с тем, что к этой работе уже проявляют интерес зарубежные фирмы.

Эти тепловые насосы, названные универсальными отопительными теплонасосами (УОТН) при работе в системе ГВС, работая круглогодично в автономном режиме уже сейчас могут полностью обеспечивать любые города России, где имеется достаточно много сбросного низкопотенциального тепла, например, реки и моря горячим водоснабжением. Эти УОТН позволяют получать тепло на ГВС в 2,0÷2,5 раза более дешевое, чем тепло от газовых котельных или ТЭЦ. Но самое главное в том, что и в системе отопления УОТН могут работать в автономном режиме независимо от температуры наружного воздуха вырабатывая горячую воду для отопления вплоть до +85÷+90
0

С по цене в 1,8÷2,0 раза ниже традиционного тепла от газовых котельных или ТЭЦ.

Низкотемпературная электроэнергетика

  • это электрические станции с низкокипящими рабочими телами (озонобезопасные фреоны R-134a, C-10, R-21; углеводороды бутан, изобутан и т.д.), вырабатывающие электроэнергию используя в качестве топлива относительно низкопотенциальное тепло с t
    НПТ

    >700
    С. Первая в мире фреоновая (рабочее тело фреон R-12) геотермальная электростанция была создана в СССР на Паратунских геотермальных источниках Камчатки. Используя геотермальную воду с температурой всего 79±1,00
    С, эта электростанция вырабатывала около 1 МВт*ч электрической энергии. Создана она была Сибирским отделением АН СССР в 1971г. и входила в состав Института теплофизики.

На основе проведенных испытаний было показано, что в северных регионах нашей страны такие электростанции могут быть достаточно эффективны даже при использовании в качестве топлива воды с температурой всего +50÷+60
0

С. В этом случае высокая эффективность может достигаться использованием отрицательных температур конденсации низкокипящих рабочих тел, что значительно более эффективно, чем увеличение начальных параметров цикла Ренкина. Такая отрицательная конденсация достигается за счет использования воздушных конденсаторов при низких температурах наружного воздуха. На этой основе возникло предложение по использованию тепла земли для производства чистого водорода, получаемого в электролизерах. Электроэнергию можно получать во фреоновых (или углеводородных) энергоустановках типа Паратунской ГеоЭС. Источником тепла (вода с температурой 50÷600
С) должны быть кусты глубоких – около 3000 м нефтяных скважин полностью отработавших, через которые будет осуществляться циркуляция воды. Таких скважин в северных районах Западной Сибири достаточно много и срок их службы в таких водяных циркуляционных системах не будет ограничен. Из куста, состоящего из скважин, возможно получение около 3,0÷3,5 мегаватт электроэнергии во фреоновых (или углеводородных) энергоустановках. Передавать такое количество электроэнергии экономически не целесообразно, поэтому эта электроэнергия должна подаваться в электролизеры, что позволит получать в худшем случае до 600÷700 м3
в час чистого водорода для сжигания тепловых электростанциях. По имеющимся научным данным передача водорода по трубопроводам, по крайней мере, в 2÷3 раза более дешевый процесс по сравнению с электропередачей. Как показал опыт работы Паратунской фреоновой ГеоЭС такие установки довольно легко автоматизируются, а фреоновые турбины, например, центростремительные, а именно такая использовалась на фреоновой ГеоЭС просты в изготовлении и надежны.

Реальное состояние проблемы в настоящее время

Институт «ВНИИхолодмаш» г. Москва, разработавший и создавший первую фреоновую турбину для Паратункой ГеоЭС имеет предварительные наработки по трем типам турбин – центростремительной радиальной, винтовой и радиально-осевой. Также есть потенциальный изготовитель таких энергоустановок «под ключ» — это Кировский завод г. Санкт-Петербург.

Проблем две. Первая, это естественно отсутствие средств, а на первую такую установку с электролизером потребуется только на конструирование, проектирование и изготовление не менее млн. руб., а «под ключ» в блочном исполнении – не менее 120 млн. руб.

Вторая проблема заключается в том, что даже полностью отработанные и выведенные из эксплуатации скважины (нефтяные или газовые) по прежнему принадлежат нефтяным и газовым компаниям, поэтому требуется законодательное решение по изъятию отработавших скважин у этих компаний и передачи их водородопроизводящим компаниям.

Цена тепловых насосов

Тепловые насосы различных производителей отличаются стоимостью, эффективностью и комплектацией. У одних производителей это, полностью укомплектованные и готовые к работе устройства. У других — только фреоновый блок, не способный работать самостоятельно, для которого нужно будет докупить комплектующие (циркуляционные насосы, датчики, автоматику…).

Поэтому критерий «цена теплового насоса» не является объективным. При выборе теплового насоса иногда удобно сравнивать не цены тепловых насосов, а стоимости готовых систем отопления, горячего водоснабжения, нагрева бассейна, кондиционирования и т.д. Гораздо объективнее рассмотреть не цену одной детали теплового насоса в наборе «система отопления, горячего водоснабжения «, а стоимость всего набора в собранном и работающем состоянии «под ключ». Так для дома с отапливаемой площадью 150 — 200м2 стоимость теплового насоса «под ключ» обойдётся приблизительно в 700 тысяч рублей. Но к такому дому уже не нужно подводить газ, устраивать там систему отопления и горячего водоснабжения, что уже делит эту сумму примерно попалам. Уменьшается потребление электроэнергии и соответственно плата за неё, (если бы она была основным источником выработки тепла), почти в 3 раза.

Шарапов реферат(экономика) — Стр 3

Цена же самого теплового насоса приблизительно 150-200 тыс.рублей остальная составляющая цены это работы связанные с установкой и наладкой оборудования.

Новые проекты с использованием тепловых насосов


Тепловой насос парокомпрессорного типа для экологически чистых систем теплоснабжения

Читинский ОАО “Машзавод” (Чита, Забайкальский край) изготовил первый тепловой насос парокомпрессорного типа, разработанный институтом теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск).

Мощность завода позволяет изготавливать до тепловых насосов в месяц. Тепловые насосы предназначены для теплоснабжения жилых и производственных помещений, кондиционирования, а также обеспечения горячей водой. Помимо этого типа насоса, “Машзавод” может изготавливать свои тепловые насосы, большей мощности.

Читинский машзавод – единственное за Уралом предприятие, готовое выпускать насосы такого типа. Проект производства тепловых насосов реализует Сибирское отделение РАН. Стоимость проекта составляет 2,5-3 млн руб.

Интерес к экологически чистым системам теплоснабжения на основе тепловых насосов проявили такие организации, как ООО ВЦ “Забайкальский”, ОАО “Водоканал-Чита”, администрация Агинского Бурятского округа.


Умные дома в Ростовской области

В Ростовской области построили первый энергоэффективный дом. Ноу-хау появилось в городе Усть-Донецке Ростовской области. Об этом сообщает телерадиокомпания «Дон-ТР». Причем в жилище нет ни линии электропередач, ни центрального отопления, ни даже газовой колонки. Там свет идет из солнечного коллектора, который расположен на крыше коттеджа. На квадратных метрах жилья есть панели и индикаторы, благодаря им даже не надо нажимать на выключатели: датчики движения сами могут включать свет.

Горячая вода и отопление в доме есть благодаря установке теплового насоса — сердцу энергоэффективного дома. Тепло берется из земли, в этом агрегате оно приумножается и подается в комнаты. А летом по тому же принципу этот умный прибор выполняет функцию кондиционера.

Как признаются сами жители этого дома, самая большая проблема для них — забыть о существовании форточки. Ведь в отличии от обычных домов, где с ее помощью регулируют температуру дома, здесь свежий воздух поступает в дом по внутренней системе вентиляции. А температуру можно регулировать.

Выяснилось, что дело рук умного дома — сотрудников Новочеркасского политехнического университета. Это пилотный проект. Но подобные уже были в Новочеркасске и Ростове.

Правда, пока цена вопроса такого жилья еще достаточно высока. Но проект в обкатке, и ученые ищут пути удешевления автономных мини-котельных.

В ближайшее время специалисты надеются, что использование теплогенерирующих установок снизит потребление на Дону электроэнергии в пять раз, а газа — до процентов.


Проект энергоэффективного дома (ООО «Трансюжстрой-ПГС»)

Дом оборудован системой геотермального отопления, которое в 1,5-2 раза экономичнее газового. При строительстве энергоэффективного дома использовались самые современные технические решения: эффективная теплоизоляция ограждающих конструкций, установка энергоэффективных оконных блоков, датчиков освещения и движения, энергосберегающих ламп и автономного источника теплоснабжения.

Эффективность дома:

экономия тепла на подогрев приточного воздуха – 22,15 МВт ч/год.

экономия тепла на нагрев горячей воды – 48,6 МВт ч/год.

экономия тепла на систему отопления – 56,8 МВт ч/год.

общая энергоэффективность здания составила 127,55 МВт ч/год.

Горячее водоснабжение и отопление спроектировано с использованием возобновляемых видов энергии. Источник тепла – грунт. Отбор тепла производится с помощью вертикального теплообменника, расположенного в грунтовом массиве. Система теплоотбора закрытая. Тепловой насос типа «водный раствор полипропилена – вода» с электроприводом (компрессор).


Проект Мосводоканала

Для отопления канализационной насосной станции МГУП “Мосводоканал” в Северном Бутово уже не первый год используется тепловой насос.В шестиэтажном здании канализационной насосной станции в Северном Бутово (располагаются старый тепловой пункт и тепловой насос. Для отопления 6 этажей используется энергия, получаемая в результате работы одного теплового насоса.

Новое энергосберегающее оборудование позволяет не только полностью отапливать здание, но и полностью отказаться от централизованного отопления.

С внедрением нового альтернативного оборудования расходы на содержание канализационной станции сократились в 4 раза. Тепловой насос не сжигает топливо, не загрязняет атмосферу выбросами и является экологически чистой технологией.

Срок окупаемости проекта – 6 лет (только за счет энергосбережения).

Затраты на реализацию проекта составили 2,5 млн руб.

Уникальность проекта в том, что впервые источником тепла для теплового насоса стала сточная вода. Эта ноу-хау закреплено в патенте на изобретение.

Затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3-6 кВт теплой энергии, которой хватает для обеспечения комфортной температуры для всего 6-этажного здания канализационной насосной станции.

Проект был реализован “Мосводоканалом” в партнерстве с российской фирмой-производителем тепловых насосов “ТН-Сервис”.

Мощность теплового насоса составляет кВт.

“Мосводоканал” доволен автономностью и энергонезависимостью канализационной насосной станции от централизованного отопления.

В будущем при строительстве новых объектов подобного типа “Мосводоканал” планирует использовать тепловые насосы как источник автономного тепла. Особенно это будет касаться всех сооружений, находящихся вдали от централизованных источников тепла.

Единственный в России уникальный проект со временем станет типовым для других сооружений “Мосводоканала”. “Мосводоканал” планирует реализовать еще 3 аналогичных проекта в ближайшие 2 года. Тепловые насосы будут установлены на Черкизовской, Братеевской канализационных станциях и Орехово-3. Тепловые насосы планируется установить и на Курьяновских очистных сооружениях.


Проект Остафьево

В 2013 году компания Veles установила тепловой насос компании Danfoss в загородный дом на территории одного из подмосковных СНТ (Остафьево DHP-H 10).

Выдвигались предположения, что в зимние морозы оборудование не будет справляться со своими задачами, а если и будет, то счета за электроэнергию не снизятся, а только вырастут. Но уже через пару месяцев работы оборудования недоверие к этой системе пропало: счета за электроэнергию резко сократились, а зима показала, что со своими функциями тепловой насос справляется на отлично. В качестве источника низкопотенциального тепла использовались геотермальные скважины суммарной глубиной 120 метров (4 скважины по метров).

Данный метод бурения целесообразно использовать при небольшой площади участка или в случае, если уже проведены ландшафтные работы, а так же при достаточной высоком уровне залегания известняка.

Выводы

В будущем большинство стран будут продолжаться оставаться сетью энергетических импортеров подвергаясь сопутствующим рискам безопасности. В сложившейся ситуации тепловые насосы могли бы содействовать уменьшению этих рисков через использование электричества как универсального транспортировщика многотопливной энергии. Таким образом, конечные потребители будут менее зависимы от одного особенного источника топлива, так как электричество может быть произведено из широкого спектра различных ископаемых и возобновляемых источников энергии. Это ставит тепловые насосы в более выгодную позицию по сравнению с ветряными, биогазовыми и солнечными установками. В связи с тем, что большинство развитых стран официально признают аэротермальную, гидротермальную и геотермальную энергию как возобновляемые источники, следующее поколение тепловых насосов должно будет эффективно использовать электрическую энергию с тем чтобы снизить использование ископаемых источников энергии для отопления и сократить выбросы парниковых газов.

Поиск новых путей производства и использования энергии с тем, чтобы минимизировать влияние на окружающую среду, являются ключевыми проблемами всего мира в веке. В этой связи производственные процессы и более широкое внедрение тепловых насосов на рынке новых низкоэнергетических зданий будут увеличивать экономию энергии, понижать спрос на нее и снижать подверженность сопутствующим рискам во многих странах.

Более широкое использование также понизит выбросы углекислого газа, так как тепловые насосы более эффективные, чем прямое использование ископаемого топлива для тех же целей. Даже тридцати процентное внедрение тепловых насосов на рынке модернизируемого отопления могло бы понизить общее мировые выбросы до 8%, так как эффективность отопительной энергии будет улучшена и производство электричества может стать менее сажевыделяющим. В конечном счете, глобальное потепление приведет к новым правилам, форсирует новые государственные субсидии и повлияет на поведение потребителей.

Тепловые насосные установки целесообразно использовать при переходе к децентрализованным системам теплоснабжения (без протяженных дорогостоящих тепловых сетей), когда тепловая энергия генерируется вблизи ее потребителя, а топливо сжигается вне населенного пункта (города).

Внедрение таких экономичных и экологически чистых технологий теплоснабжения необходимо, в первую очередь, во вновь строящихся районах городов и населенных пунктов при полном исключении применения электрокотельных, потребление энергии которыми в 3—4 раза превышает потребление ее тепловыми насосами.

Использование тепло насосных установок в сочетании с другими технологиями использования возобновляемых источников энергии (солнечной) позволяет оптимизировать параметры сопрягаемых систем и достигать наиболее высоких экономических показателей.

Тепловые насосы всё чаще применяются как в мало так и многоэтажных домах, это ещё не очень популярный вид отопления жилища в России, но он набирает обороты, несмотря на то что первоначальные капитальные затраты высоки по сравнению с привычными видами энергоресурсов, но быстро окупаются. Теплонасосные технологии, конечно, имеют многообещающее, блестящее будущее в свете объявленного мирового энергетического кризиса.