// //
Дом arrow Статьи arrow Статьи arrow Автономный источник энергоснабжения (ениватов)
Автономный источник энергоснабжения (ениватов)

АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Ениватов А.В., Артемов И.Н., Мордовский госуниверситет

Проблема повышения экономичности и надежности энергоснабжения любого производства является  актуальной задачей. Существующие системы энергоснабжения (электро-, тепло-, холодоснабжения) предприятий не отвечают требования настоящего времени из-за снижения надежности данных систем. Снижение надежности обусловлено старением оборудования, недостаточным объемом проводимых в последнее время капитальных ремонтов и модернизаций. Попытка восстановить ситуацию привела к значительному увеличению эксплуатационных расходов при снижении объемов производимой продукции, что в конечном итоге отразилось на себестоимости  энергоносителей. Кроме того ситуация усугубляется и ростом тарифов на первичное топливо (природный газ, мазут и т.п.). Особенно сильно это отразилось на энергоснабжении предприятий и организаций с протяженными распределительными сетями. В первую очередь к таким объектам относится АПК.

На энергоснабжение объектов сельскохозяйственной отрасли существенное влияние оказывают режимы их работы связанные с сезонностью производства и погодными условиями (системы отопления и вентиляции производственных и бытовых помещений в зимний период; системы кондиционирования животноводческих комплексов и холодоснабжение перерабатывающих производств, установки систем оборотного водоснабжения в летний период; резервные системы электроснабжения). Все это отражается на фактических нагрузках, потребляемых предприятиями. В частности это отражается на коэффициенте использования  полезной мощности который изменяется в широких пределах. Сети, запроектированные на максимальный коэффициент использования, большую часть времени работают в режимах 20-30% загрузки. Известно, при таких режимах потери уже соизмеримы с полезно используемой энергией, а часть сетей уже не подлежит восстановлению. Резервные источники электроснабжения на базе дизель-генераторов с выходом только электрической энергии мало эффективны.

Одним из выходов из сложившейся ситуации является использование   автономных источников энергоснабжения в дополнение к централизованным источникам. С целью повышения эффективности их использования предлагается работа их по комбинированной схеме. Схема такого автономного источника состоит из комплекса взаимосвязанных и взаимодополняющих устройств электро-тепло и холодоснабжения. Использование таких системы в замен отдельных автономных и централизованных систем :электроснабжения (дизель-генераторов, газовых турбин,); теплоснабжения (водогрейных котлов, теплогенераторов); холодоснабжения (холодильных агрегатов, градирен), способствует решению как экономических  так и экологических проблем предприятия. Ниже рассмотрена одна из таких схем автономного источника энергоснабжения (АИЭ).(рис.1).

 

автономный источник энергоснабжения (ениватов)

 

Рис.1. Схема автономного источника энергоснабжения на базе двигателя внутреннего сгорания: 1 – теплообменник утилизации теплоты выхлопных газов ДВС; 2 – теплообменник утилизации теплоты системы охлаждения ДВС; 3 – водоэжектор второй ступени; 4 – насос второй ступени; 5 – водоэжектор первой ступени; 6 – перекачивающий насос низкопотенциального теплоносителя (воды); 7 – насос первой ступени.

 

Предлагаемая схема (рис.1) включает: ДВС (дизельные, газодизели, газовые, бензиновые и т.д.); синхронный генератор трехфазного переменного тока; трансформатор теплоты, состоящих из водоэжектора и насосов первой и второй ступени.

Низкопотенциальный  источник, вода с температурой t=15 C (  грунтовые и  канализационные стоки), подается перекачивающим насосом 6  в водоэжектор первой ступени. Одновременно насосом 7 в водоэжектор первой ступени подается вода из оборотной системы теплоснабжения (отопление и вентиляция) с температурой t=25-30  °С или грунтовые воды с t=10-15 °С исходя из конкретного назначения установки, используемые в дальнейшем для горячего водоснабжения.

Суть трансформации теплоты в данной установке заключается в следующем. При прохождении двух потоков через сопла происходит адиабатное расширение до образования паро-жидкостной смеси. Затем они смешиваются в камере смешивания и завихряются. Далее поток со степенью насыщения Xc под действием центробежных сил делится на два потока: потока воды X1=0 и паро-водяной смеси с X2>Xc. Потоки, проходя через конфузор и диффузор адиабатно сжимаются до необходимых давлений, что приводит к образованию холодного t=5автономный источник энергоснабжения (ениватов)°С и горячего t=30 °С теплоносителей.

Полученный таким образом горячая вода насосом 4 подается в водоэжектор второй ступени, где путем трансформации тепла от низкопотенциального источника (аналогично процессу первой ступени) подогревается до температуры t=60°С.

Повышение эффективности предлагаемой схемы достигается также за счет утилизации теплоты выхлопных газов и системы охлаждения двигателя. Теплоноситель,  проходя последовательно теплообменник 2 и 1, подогревается до расчетной температуры.

 Диапазон мощностей установки определяется типовым рядом электроагрегатов. В качестве примера произведен расчет схемы на базе бензоагрегата (с переводом на природный газ) типа АБ16-Т100-РУ1. Комбинированная выработка тепловой, электрической энергии и холодной воды устанавливается  расчетным образом от потребности в энергоносителе в том или ином  технологическом процессе.

Технико-экономические показатели установки приведены ниже.

Расчетная мощность установки по видам энергии:

–                    электрическая мощность: автономный источник энергоснабжения (ениватов) кВт.

–                    тепловая мощность: автономный источник энергоснабжения (ениватов)кВт.

–                    холодопроизводительность: автономный источник энергоснабжения (ениватов) кВт.

Сопоставление  технико-экономических показателей предлагаемого АИЭ со  стандартными системами сопоставимыми по мощности и коэффициенту использования показывает, что приведенные затраты предлагаемой установки ниже в 1,75 раза (табл.1).

Таблица 1.

Технико-экономические показатели

Статья расхода

Базовый

АИЭ.

1

2

3

Капиталовложения

1.Общие капиталовложения, руб, в том числе

747830,0

505000,0

– водогрейный котел

67830,0

–       электроагрегат

430000,0

430000,0

–       холодильное оборудование

200000,0

–       прочие оборудование

50000,0

75000,0

Продолжение табл. 1.

1

2

3

Эксплуатационные затраты

2.Амортизационные отчисления, руб

67639,6

50500,0

3.Текущий ремонт, руб

13527,9

10100,0

4.Электроэнергии, руб

232560,0

5.Природный газ, руб

128016,0

175680,0

6.Прочие расходы, руб

24350,3

18800,0

Приведенные затраты, руб

559572,5

318205,0

 

Библиографический список

1.     Соколов Е.Я., Бродянкий В.М. Энергетические основы  трансформации тепла и процессов охлаждения. М.: Энергоиздат, 1981.

2.     Соколов Е.Я., Зингер И.М. Струйные аппараты. М.: Энергия, 1970.

3.     Левцев А.П.,Ениватов А.В. Повышение эффективности использования теплонасосных установок. // Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия: Материалы республиканской научно-практической конференции 27-28 марта 2001 г., г. Саранск.–Саранск: Издательство Мордовского госуниверситета, 2001.

 

http://dhes.ime.mrsu.ru/index.html

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.