Главная страница ->  Переработка мусора 

 

Использование тепловых насосов. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов. Строительство


Суходоля Олександр Михайлович, к.т.н.,

 

заступник Голови Державного комітету України з енергозбереження

 

e-mail:

 

Енергоємність валового внутрішнього продукту (ВВП) України це показник за яким оцінюється енергетична ефективність національної економіки та її конкурентоспроможність з точки зору енерговикористання.

 

На сьогодні прийнято визначати енергоємність ВВП як відношення обсягу спожитих паливно-енергетичних ресурсів до отриманого валового внутрішнього продукту країни, та використовувати для оцінки і порівняння стану національної економіки з економіками інших держав.

 

Порівнюючи енергоємність ВВП України з іншими країнами необхідно відмітити, що енергоємність ВВП України, в три - п’ять раз перевищує показники розвинених країн. Така ситуація значно обмежує конкурентоспроможність вітчизняної продукції на світових ринках, стримує розвиток національної економіки, створює залежність України від імпортованих енергоносіїв, що загрожує економічній, енергетичній та й загалом національній безпеці [1,2] (див Табл.1).

 

Таблиця 1

 

Країна

 

Україна

 

Польща

 

США

 

Японія

 

ЄС

 

Еввп*, т н.е./$1000 (за 1990 рік)

 

(т.н.е. - тон нафтового еквіваленту)

 

0,92

 

(1,12 в середині 90-х)

 

0,47

 

0,34

 

0,20

 

0,27

 

Еввп*, т н.е./$1000 (за 2000 рік)

 

0,91

 

0,28

 

0,26

 

0,17

 

0,22

 

*- за паритетом купівельної спроможності (ПКС).

 

Курс національної валюти за паритетом купівельної спроможності є відношення кількості національної валюти (гривень, рублів), що затрачається в даній країні на купівлю визначеного рівня набору товарів, послуг (споживчого кошика), такого ж за складом і рівного за якістю тому, який купує житель США за 1 долар США. Данні про ВВП та ПКС регулярно публікуються ООН, Світовим банком іншими міжнародними організаціями.

 

Відстежуючи динаміку енергоємності ВВП України, можна відмітити коливання цього показника із значним підвищенням (понад 40%), що відбулось протягом 1990-1996 років, подальшою стабілізацією у 1997-1999 роках і, зниженням енергоємності ВВП впродовж останніх років [3,4] (див Табл.2).

 

Таблиця 2

 

Показник

 

1990

 

1995

 

1996

 

1997

 

1998

 

1999

 

2000

 

2001

 

2002*

 

Р, млн. т у.п. **

 

353,0

 

216,5

 

206,7

 

204,3

 

195,3

 

191,1

 

185,4

 

187,0

 

189,8

 

Vввп, млрд.грн.

 

(у цінах 2001року).

 

431,9

 

204,4

 

184,0

 

178,5

 

175,1

 

174,8

 

185,1

 

201,9

 

221,0

 

Еввп, кг у.п./грн.

 

0,817

 

1,059

 

1,123

 

1,145

 

1,115

 

1,093

 

1,002

 

0,926

 

0,859

 

* - оціночні дані

 

** - без урахування споживання палива як сировини та на не паливні потреби

 

Незважаючи на деяке зниження енергоємності ВВП, Україна споживає надто багато енергоресурсів, що примушує забезпечувати конкурентоспроможність вітчизняної економіки за рахунок зниження складової витрат на оплату праці, зменшення обігових коштів підприємств, відсутності довгострокових інвестицій у модернізацію виробництва та рядом інших негативних факторів.

 

Така ситуація гостро ставить питання щодо необхідності врахування показника енергоємності ВВП у механізмах реалізації державної політики соціально-економічного розвитку України, та визначення чинників, що впливають на енергоємність національної економіки.

 

Чинники впливу на енергоємність ВВП

 

Енергоємність ВВП хоч і відображає відносну ефективність використання енергоресурсів країною не можна вважати абсолютно коректним показником при порівнянні країн і тому не слід розглядати як показник економічної чи технічної ефективності національної економіки. Відслідковування динаміки лише одного цього показника також не дає чіткого розуміння процесів, що відбуваються в економіці країни.

 

Показник енергоємності ВВП відображає лише тенденції розвитку національної економіки, з точки зору енерговикористання, і за його динамікою відслідковується вибраний тип (енергозберігаючий, екстенсивний) та тенденції економічного розвитку держави.

 

Підставою для такого твердження служить той факт, що енергоємність ВВП визначається не тільки лише ефективністю використання енергоресурсів при виробництві продукції чи наданні послуг, але й структурою промислового виробництва, розвитком транспортної системи та географічним розміщенням країни, кліматичними умовами та іншими чинниками.

 

Необхідно визначити складові, що найбільше впливають на показник енергоємності ВВП та дозволяють отримати реальну картину ефективності використання енергоресурсів національною економікою з врахуванням пріоритетів економічного розвитку держави.

 

Структура ВВП. Валовий внутрішній продукт складається із суми валових доданих вартостей (ВДВ) за галузями економіки та чистих податків на прибутки за виключенням субсидій на продукцію [3].

 

Чисті податки на прибутки включають податки, величина яких безпосередньо залежить від кількості і вартості товарів та послуг, вироблених, реалізованих або імпортованих суб’єктами господарювання. Валова додана вартість розраховується як різниця між випуском продукції та проміжним споживанням.

 

У загальній структурі виробництва та розподілу ВВП, на сьогодні, найбільшу частину складає проміжне споживання [3]. Так у 1999 проміжне споживання складало 56,3%, валова додана вартість 36,3% податки за виключенням субсидій 7,4%, у 2000 році відповідно 57,4%, 36,1% та 6,5%, що відображає загальну тенденцію до переважання у структурі ВВП частки промисловості, де проміжне споживання сягає 70%.

 

У свою чергу, динаміка формування галузевої структури промислового виробництва валової доданої вартості протягом останніх 10-12 років свідчить про значне зростання питомої ваги найбільш енергоємного паливно-енергетичного та металургійного сектору, що виробляють продукти проміжного споживання, та зменшення частки галузей, що виробляють продукт кінцевого споживання, а саме машинобудування, легкої та харчової промисловості [3,5] (див Табл.3).

 

Таблиця 3

 

Галузі промисловості

 

1985 р.

 

1990 р.

 

1995 р.

 

1999 р.

 

2000 р

 

2001р.

 

Промисловість, всього

 

100

 

100

 

100

 

100

 

100

 

100

 

Електроенергетика

 

3,2

 

3,2

 

11,0

 

16,2

 

12,1

 

12,1*

 

Паливна

 

7,2

 

5,7

 

13,2

 

11,2

 

10,1

 

10,9*

 

Чорна металургія

 

12,6

 

11,0

 

21,8

 

23,8

 

27,4

 

27,4*

 

Кольорова металургія

 

1,2

 

1,1

 

1,6

 

2,2

 

2,4

 

2,4*

 

Хімічна і нафтохімічна

 

5,7

 

5,5

 

7,1

 

5,4

 

5,9

 

6,9

 

Машинобудування та металообробка

 

28,3

 

30,7

 

16,1

 

14,1

 

13,4

 

11,5

 

Деревообробна та целюлозно-паперова

 

2,8

 

2,9

 

2,2

 

2,2

 

2,4

 

2,4*

 

Будівельних матеріалів

 

3,6

 

3,4

 

3,9

 

3,1

 

2,7

 

2,7*

 

Легка

 

11,6

 

10,8

 

2,8

 

1,6

 

1,6

 

1,6

 

Харчова

 

18,7

 

18,6

 

15,1

 

15,1

 

16,8

 

17,5*

 

Інші

 

5,1

 

7,1

 

5,2

 

5,1

 

5,2

 

4,6

 

* оціночні дані (з 2001 році статистичні спостереження проводяться за видами діяльності, а не галузями)

 

Загалом така тенденція є дуже небезпечною, оскільки країни, які розвивають та підтримують видобувні галузі та галузі первинної переробки сировини прирікають себе на необхідність використання значних обсягів споживання енергоресурсів та високий рівень енергоємності ВВП, що в подальшому створює загрозу поступового перетворення країни на економічно залежний та технологічно відсталий ринок збуту для продукції передових індустріально розвинених країн.

 

Існуюча структура ВВП зумовлює відповідне споживання енергоресурсів в Україні. Частка промисловості складає понад 60% всього обсягу споживання палива та пально-мастильних матеріалів за галузями [3,5] (див Табл.4).

 

Таблиця 4

 

Питома вага споживання за галузями, %

 

1990

 

1995

 

1998

 

2000

 

2001

 

Всього

 

100%

 

100%

 

100%

 

100%

 

100%

 

Промисловість

 

76,15

 

67,95

 

71,5

 

73,0

 

74,0*

 

Сільське господарство

 

2,0

 

1,9

 

1,8

 

2,3

 

2,4

 

Транспорт

 

3,7

 

5,2

 

4,3

 

4,2

 

3,9

 

Житлово-комунальне господарство

 

3,2

 

3,6

 

4,5

 

5,8

 

4,8*

 

Інші

 

14,95

 

21,35

 

17,9

 

14,7

 

14,9

 

* дані потребують уточнення

 

Очевидно, що для зниження енергоємності ВВП необхідно здійснити структурну перебудову національної економіки, забезпечивши розвиток галузей економіки наближених до кінцевих споживачів перш за все сфери послуг, торгівлі, зв’язку (потребують менше проміжного споживання енергоресурсів) та галузей промисловості, що забезпечують розвиток науковоємної високотехнологічної продукції. Зменшення складової промислової ВДВ та збільшення складової ВДВ послуг, рівно як і розвиток неенергоємних галузей промисловості, дозволить зберегти обсяги ВВП при зменшенні споживання енергоресурсів, що відповідно відобразиться у зменшенні енергоємності ВВП.

 

Слід зазначити, що в ряді промислово розвинених країнах за рахунок структурної перебудови забезпечено до 40% всієї економії ПЕР, а в енергетичній стратегії Росії передбачено реалізувати до 70% загального потенціалу енергозбереження завдяки структурній перебудові економіки.

 

У зв’язку з цим можна говорити про протиріччя між наданням пільг енергоємним галузям паливно-енергетичного та гірничо-металургійного комплексу та реалізацією державної енергозберігаючої політики в аспекті зниження енергоємності ВВП України, хоча, безумовно, при цьому необхідно враховувати питання забезпечення національної безпеки та стратегію розвитку національної економіки.

 

Тому необхідно, враховуючи стратегічні напрями розвитку національної економіки, здійснювати поступове скорочення неефективного експорту ресурсоємної продукції, в якій переважають напівфабрикати, орієнтуватись на розвиток внутрішнього ринку металу (розвиток машинобудування), що дозволить скоротити загальне виробництво металопродукції і поліпшити структуру промисловості, знизивши до 2010 року частку в ній гірничо металургійного сектору до 19% [2].

 

Кліматичні умови. Обсяги енергоресурсів, що споживаються державою визначаються також необхідністю їх використання для забезпечення необхідних кліматичних умов і життєзабезпечення людей у житлових помешканнях та відповідних умов праці на виробництві.

 

Для країн із холодним кліматом витрати енергоносіїв на теплозабезпечення значно зростають, що відповідно збільшує відсоток енергоресурсів, що споживається житлово-комунальним господарством. Для прикладу, для Білорусії для забезпечення життєдіяльності населення затрати енергії на опалення складають біля 0,5 млн. т у.п. в рік на людину [6], в Україні (за різними даними) – 0,22 т у.п. [3], 0,26 т. у.п. [7], в Грузії біля 0,2 т.у.п. [8], а в країнах ЄС витрачається ще менше енергоресурсів, у Франції 1,5-2 т у.п., в Португалії 0,9-1,1 т у.п. [1], на людину на тепло забезпечення (або кондиціюваня).

 

Суворі кліматичні умови крім затрат енергоресурсів на забезпечення умов праці та проживання також потребують збільшення затрат енергоресурсів на виробництво будівельних конструкцій, теплоізолючих матеріалів і т.д.

 

Транспорт. Транспортна система країни також вносить свої корективи у енергоємність ВВП. Розвиненість окремих видів транспорту та нерозвиненість інших відповідно впливає на енергоємність перевезень вантажів та пасажирів, що відображається в загальних обсягах споживання енергоресурсів у країні.

 

Для прикладу, питомі витрати енергоресурсів на 1 т.км на залізничному транспорті в 1,6 рази перевищує аналогічний показник для водного, для трубопровідного – 4,4 рази, однак нижчі автомобільного в 35 рази, повітряного в 50 раз [9].

 

В Україні, при загальному зниженні обсягів вантажоперевезень, основна частка перевезення вантажів здійснюється наземним транспортом, причому відмічається різке зниження обсягів вантажоперевезень морським та річковим транспортом і поступове зниження автомобільним та збільшення частки залізничного і трубопровідного (див Табл.5).

 

Таблиця 5

 

Вантажооборот за окремими видами транспорту (млрд. т.км), %

 

Вид транспорту

 

1985

 

1990

 

1995

 

1998

 

2000

 

2001

 

залізничний

 

51

 

46

 

36

 

41

 

44

 

45

 

автомобільний

 

7

 

8

 

6

 

5

 

5

 

5

 

трубопровідний

 

16

 

20

 

34

 

48

 

48

 

47

 

морський та річковий

 

26

 

26

 

23

 

6

 

3

 

3

 

авіаційний

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

У той же час питома вага окремих видів транспорту у перевезенні вантажів відображає переважаючу роль автомобільного транспорту, хоч і спостерігається тенденція до збільшення ваги залізничного та трубопровідного транспорту. Так у 1990 році питома вага у перевезенні вантажів залізничного транспорту становила 15%, автомобільного 78%, трубопровідного 5%, морського та річкового 2%, а в 2001 році питома вага залізничного та трубопровідного транспорту уже становила 23% і 14%,, автомобільного 62%, морського та річкового 1% [3].

 

Така тенденція загалом відображає позитивні зрушення у структурі транспортної системи України, оскільки перевезення більшої частини вантажів на великі відстані здійснюється залізничним транспортом та трубопровідним транспортом, що має відносно невеликі витрати енергоресурсів у порівнянні з автомобільним. Проте викликає занепокоєння значне зменшення частки вантажоперевезень водним транспортом, який теж потребує відносно мало енергоресурсів.

 

Відповідне визначення пріоритетів розвитку транспортної системи у програмах соціально-економічного розвитку держави має враховувати питання енергоефективності транспортних перевезень та відображатись в відповідних рішеннях, щодо стимулювання визначених видів транспорту, впровадження енергоефективних видів транспорту, транспортної інфраструктури, адже на рівень споживання енергоресурсів також впливає якість дорожнього покриття, зручність розв’язок та магістралей, тощо.

 

Рівень життя громадян. Матеріальний добробут громадян країни призводить до збільшення споживання товарів та послуг, що в свою чергу збільшує обсяги споживання енергоресурсів та виробництва перш за все в таких галузях як економіки як транспорт (бажання мати власне авто, подорожувати), сфері послуг (відпочинок, коштовні продукти та одяг, фінансові послуги), житлово-комунальній (збільшення житлової площі, кількості побутових приладів).

 

В Україні встановилась тенденція до стійкого зростання надання платних послуг населенню (збільшення складової ВДВ послуг). З 1995 року обсяги платних послуг у фактичних цінах зросли у 5 раз, з 3,7 млрд.грн у 1995 році до 16 млрд. грн у 2001 році. За структурою збільшення платних послуг відмічається при наданні послуг зв’язку та виховання і освіти. Потребують розвитку туристсько-екскурсійні, відпочинку та розваг, посередницькі, побутові [3] (див Табл.6).

 

Таблиця 6

 

Структура платних послуг за видами, %

 

Види послуг

 

1995

 

1996

 

1997

 

1998

 

1999

 

2000

 

побутові

 

9,7

 

7,7

 

7,7

 

7,3

 

7,2

 

7,6

 

пасажирського транспорту

 

23,1

 

20,3

 

18,8

 

19,6

 

19,0

 

17,4

 

зв’язку

 

7,2

 

7,5

 

8,6

 

10,8

 

11,7

 

12,0

 

житлово-комунальні

 

40,9

 

47,9

 

47,8

 

44,1

 

43,1

 

45,3

 

виховання та освіти

 

1,2

 

2,9

 

4,2

 

6,2

 

7,7

 

8,1

 

культури, відпочинку та розваг

 

1,1

 

0,9

 

0,9

 

0,9

 

0,9

 

0,8

 

туристсько-екскурсійні

 

1,8

 

1,1

 

0,7

 

0,6

 

0,5

 

0,5

 

фізичної культури та спорту

 

0,1

 

0,1

 

0,1

 

0,1

 

0,1

 

0,1

 

охорони здоров’я

 

1,1

 

1,1

 

1,2

 

1,3

 

1,1

 

1,1

 

санаторно-курортні й оздоровчі

 

10,1

 

7,4

 

6,5

 

6,1

 

5,2

 

4,6

 

правові, установ банків, посередницькі, купівлі продажу майна

 

0,9

 

1,0

 

1,2

 

1,2

 

0,9

 

1,2

 

Причому варто відмітити, що зростання рівня матеріально достатку громадян спричиняє збільшення надання побутових та житлово-комунальних послуг і в основному визначається збільшенням питомого споживання особливо електроенергії на одну людину, оскільки значно збільшується використання офісних та побутових електроприладів, систем мікроклімату.

 

Загалом підвищення рівня життя призводить до збільшення витрат громадян у вище приведених сферах та збільшення виробництва інших галузях, що загалом значно розширює внутрішній ринок та сприяє зростанню ВВП. Очевидно, що покращення матеріального добробуту громадян країни сприяє переходу від економіки заснованої на переробці первинних ресурсів, до економіки переважаюче не енергоємних галузей і сфери послуг, де вирішальну роль відіграють технологічні інновації, інформаційні потоки, кваліфікація робочої сили і т.д.

 

Таким чином, покращення матеріального добробуту громадян країни не тільки активізує національну економіку, збільшує ВВП країни, але й, при здійсненні належної політики популяризації ефективного використання енергоресурсів, знижує енергоємність ВВП.

 

Технологічна ефективність використання енергоресурсів. Базовий рівень енергоємності ВВП, визначений необхідною для держави структурою ВВП, в подальшому може коливатись у бік збільшення чи зменшення завдяки рівню ефективності використання енергоресурсів національною економікою. Загалом, оцінюється, що біля 30-35% потенціалу енергозбереження країн із середнім рівнем матеріального достатку громадян може бути реалізовано завдяки технічній і технологічній модернізації галузей економіки та налагодженню системи енергоменеджменту.

 

Необхідно відмітити, що цей показник з часом знижується до рівня 10-20% завдяки реалізації програм підвищення енергоефективності (досвід та практика передових індустріальних країн) і стабілізується на цьому рівні, оскільки процес постійного вдосконалення техніки та технологій дозволяє постійно підвищувати енергоефективність попередньо створених, а перешкоди (ринкові, адміністративні, фінансові, політичні) у впровадженні енергозберігаючих технологій не дозволяють одразу реалізувати існуючий потенціал [10].

 

“Тіньова” економіка. На офіційний показник енергоємності ВВП впливає також рівень тіньової економіки. Цей вплив відображається у загальному випадку, у двох тенденціях, прихованому (не відображається у офіційній статзвітності) продажу енергоресурсів (зниження чистих податків на прибутки) та приховувані частини виробленої продукції (зменшення валової доданої вартості). Оскільки при виробництві продукції частина виробленої продукції приховується та реалізовується за тіньовими схемами, на обсяг продукції, що залишається списуються весь обсяг затрачених енергоресурсів. А саме з цих “офіційних” показників і формується ВВП.

 

Визначення впливу тіньової економіки на енергоємність ВВП є дуже складним питанням, оскільки однозначної залежності енергоємності ВВП від рівня “тіньової” економіки на сьогодні не визначено. Навіть визначення самого рівня “тіньової” економіки є непростим завданням. За різними джерелами обсяг “тіньової економіки” коливається в широкому діапазоні від 20% (статистична оцінка) до 60% (опитування). В той же час розрахунки проведені за рівнем електроспоживання вказують, що 47% економіки України працює в “тіні” [2].

 

Тим не менш, при визначенні та прогнозуванні енергоємності ВВП, рівень “тіньової” економіки теж необхідно враховувати.

 

Висновки

 

Наявність різних чинників, що впливають на узагальнений показник енергоємності ВВП визначає необхідність уважного підходу до оцінки енергоємності ВВП та його врахуванню у програмах соціально-економічного розвитку України. Причому показник енергоємності ВВП, що вибирається за доцільний до досягнення для держави, має визначатись не в порівнянні з іншими країнами сусідами, чи подібними до України за економічними чи іншими умовами, а виходячи з пріоритетів національної безпеки та стратегії економічного розвитку.

 

Саме ці питання обумовлюють можливість чи не можливість, доцільність та необхідність виведення з експлуатації в Україні та закриття (виведення за межі України) металургійного виробництва, відмова від використання вітчизняного вугілля, а натомість розвиток банківського чи туристичного бізнесу та сфери відпочинку, запровадження обов’язкової жорсткої економії або ліберальних правил використання паливно-енергетичних ресурсів суб’єктами господарювання, прийняття загальнодержавних, галузевих чи цільових програм енергозбереження.

 

1. Key World Energy Statistics. International Energy Agency. 2001 Edition.

 

2. Лір В.Е. Енергетична складова конкурентоспроможності економіки України. Матеріали конференції “Електроенергетика України: стратегія ефективності. 8 червня 2001 року м.Київ.

 

3. Статистичний щорічник України за 2001 рік. м.Київ. Техніка. 2002 р.

 

4. Першин В.П. Енергозбереження як фактор сталого розвитку вітчизняної економіки. Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Енергоефективність 2002”, 29-30 жовтня 2002 р., м. Київ.

 

5. Жовтянський В.А. Ключові проблеми енергозбереження у розрізі енергетичної стратегії України. Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Енергоефективність 2002”, 29-30 жовтня 2002 р., м. Київ.

 

6. Михалевич О.О. Валовое производство энергоэффективности. Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Енергоефективність 2002”, 29-30 жовтня 2002 р., м. Київ.

 

7. Рудий В.П. Заходи зі скорочення викидів парникових газів у комунальному господарстві. Енергоінформ №34 вересень 2002 р.

 

8. Энергоэффективность и энергетическая безопасность в СНГ. Энергетический выпуск Европейской экономической комиссии №17. ООН. Женева, 2001г.

 

9. Итоги науки и техники. Экономия топлива, тепловой и электрической энергии. Том 1. РГАСННТИ 44.09.39. М.1989.

 

10. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Action Plan to Improve Energy Efficiency in the European Community. Brussels, 29.02.2000.

 

 

Г.Я.Волов, к.т.н., ОДО Энерговент

 

К.Л.Кочепасов, инженер, ЗАО Аэропроф

 

По данным Агентства по тепловым насосам в Берлине, на 1997 год в мире было установлено 90 миллионов тепловых насосов. (АВОК, №5, 2001, с.ЗО)

 

1. Первичные сведения о тепловом насосе

 

Тепловые насосы (ТН) позволяют использовать возобновляемую низкотемпературную энергию окружающей среды на нужды высокотемпературного объекта (системы теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения).

 

Тепловой насос связан с источником низкопотенциальной теплоты (далее ИНТ) через испаритель и потребителем высокотемпературной теплоты (далее ПВТ) — через конденсатор. Между испарителем и конденсатором циркулирует хладагент. При осуществлении обратного термодинамического цикла хладагент переносит тепло от ИНТ к ПВТ. При этом необходимо затратить электроэнергию на привод компрессора. Здесь кроется главное достоинство теплового насоса - на 1 кВт затраченной электрической энергии можно получить более 2,5 кВт тепловой энергии (переданной ПВТ).

 

Тепловой насос с гидравлической обвязкой (насосами, теплообменниками, запорной арматурой и т.д.) называют теплонасосной установкой (ТНУ).

 

Тепловые насосы различаются по принципу действия (например, компрессионные и абсорбционные) и по типу источника-потребителя (вода-вода, грунт-вода, вода-воздух и т.д.).

 

2. Область применения тепловых насосов

 

Тепловые насосы нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, жилом и общественном секторах:
в общественных зданиях с кондиционированием воздуха обычно применяют совмещенные кондиционеры, обеспечивающие охлаждение воздуха в теплый период и нагревание в режиме теплового насоса в холодный;
в жилищно-коммунальном секторе с помощью ТН может осуществляться автономное теплоснабжение коттеджей и отдельных зданий;
на промышленных предприятиях тепловые насосы применяют для утилизации теплоты низкопотенциальных ВЭР, водооборотных систем, стоков с целью использования такого тепла для теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения.

 

3. Типы и параметры ИНТ и ПВТ

 

В качестве ИНТ чаще всего выступают водопроводная вода, грунт, морская и речная вода, канализационные стоки и т.д. Широко используются низко-потенциальные ВЭР предприятий. Иногда между ИНТ и тепловым насосом необходимо применять промежуточный контур.

 

Сведения о некоторых ИНТ ИНТ Среда промежуточного контура Температура источника, °С Грунтовые воды вода 8...15 Грунт антифриз 2...10 Вода с водозабора вода 6...10 Речная вода антифриз 1...10 Канализационные стоки вода 10...17 Окружающий воздух воздух -8...15 Вытяжной воздух воздух 18...25

 

Большинство потребителей теплоты используют так называемую высокотемпературную теплоту. Температура теплоносителя в расчетный период составляет обычно не менее 95°С (см. табл. 2).

 

Сведения о ПВТ

 

Система Примечание Расчетная температура ПВТ,°С Отопление Теплые полы 25...35 Жилой дом 95-105 Пром. здание 95-150 Горячее водоснабжение — 50... 55 Теплоснабжение вентиляции — 95-150

 

Существующие тепловые насосы не могут поднять температуру теплоносителя до таких величин и в большинстве своем обеспечивают 50—55°С, а в некоторых случаях — до 63°С (см. табл. 3). Когда температура теплоносителя в расчетный период превышает 55°С, требуется специальная подготовка: повышение площади теплообмена или использование пиковых догревателей при низких наружных температурах.

 

4. Показатели эффективности ТН

 

В качестве основного показателя эффективности теплового насоса используется коэффициент преобразования (Coefficient of Performance):

 

СОР=От/М,

 

где QT-тепловая энергия, передаваемая ПВТ,

 

N -затраченная электроэнергия.

 

Чем выше СОР, тем эффективнее тепловой насос. Коэффициент преобразования зависит от:
разности температур ИНТ и ПВТ (чем она выше, тем ниже СОР),
термодинамических свойств хладагента,
особенностей термодинамического цикла,
технического совершенства конструкции теплового насоса.

 

В зависимости от этих факторов значения СОР колеблются от 2,5 до 5.

 

5. Несколько примеров тепловых насосов типа вода-вода

 

Тепловые насосы вышли из недр холодильной техники и, как правило, создаются и выпускаются заводами холодильного машиностроения. Это одно из важнейших пересечений техники низких температур с энергетикой.

 

В табл. 3 приведены основные данные некоторых тепловых насосов типа вода-вода (производитель Carrier-завод в Монлюэле, Франция).

 

6. Эффективность применения ТН

 

При проектировании необходимо принимать такие схемные решения, чтобы они способствовали технической и экономической эффективности тепловых насосов. При этом следует учитывать, что:

 

• Наиболее экономичны комбинированные системы, одновременно вырабатывающие теплоту и холод (для кондиционирования, промышленного охлаждения).

 

• Традиционные системы теплоснабжения проектируются на расчетные параметры, регламентируемые СНиПами. При проектировании ТНУ надо учитывать не только расчетные параметры, но и другие факторы, (например, разбивку нагрузок между тепловым насосом и тепловыми доводчиками). Это вызывает необходимость моделирования ТНУ в динамике. Такое моделирование можно проводить с применением программы МОДЭН [4]. В качестве примера на рис. 2 приведена T-i диаграмма процессов, происходящих с хладагентом в тепловом насосе, полученная в результате моделирования ТНУ.

 

Расчет экономической эффективности применения тепловых насосов является неотъемлемой частью проектирования. Для предварительных расчетов можно оценивать стоимость теплового насоса из расчета 150—300$ за 1 кВт вырабатываемой тепловой мощности. Большая цифра относится к тепловым насосам малой мощности.

 

На рис.3 приведены графики приведенных затрат теплоснабжения с применением котельной на жидком топливе и ТНУ. Как видно из рисунка, окупаемость ТНУ наступает с 3-го года эксплуатации. В некоторых случаях эффективность наступает уже со 2-го года эксплуатации [5].

 

В следующих статьях авторы хотели бы продолжить рассмотрение вопросов, связанных с применением тепловых насосов в отечественной практике. В связи с этим просим заинтересованных читателей присылать свои вопросы и замечания в адрес редакции журнала.

 

Примеры тепловых насосов типа вода-вода

 

Наименование 30SZ 30RW 30HXC Тепловая мощность, кВт 15... 125 25...403 270...1700 Хладагент Озонобезопасный R-407c Озонобезопасный R-407c Озонобезопасный R-134a Максимальная ПВТ, °С 55 55 63 Тип испарителя/ конденсатора Пластинчатые Пластинчатые Кожухотрубные с оребренными медными трубами Тип компрессоров Спиральные/ полугерметичные Спиральные Винтовые Возможное применение в Республике Беларусь Автономное теплоснабжение частного сектора, КНС, водозаборы и т.д. То же и промпредприятия То же и небольшие источники теплоснабжения

 

Литература:

 

1. Калнинь И.М. Техника низких температур на службе энергетики.—Холодильное дело, 1996, №1.

 

2. Калнинь И.М. Тепловые насосы: вчера, сегодня, завтра.— Холодильная техника, 2000, №10.

 

3. Проценко В.П. Проблемы использования теплонасосных установок в системах централизованного теплоснабжения.— Энергетическое строительство, 1994, №2.

 

Вывоз строительного мусора контейнерами и газелями: ознакомиться, быстро и качественно

 

Кияни вчаться берегти тепло.
Воплощенная в системы и агрегаты.
Корпорации обеспечат европе рыно.
Устав автономной некоммерческой организации.
Варианты i и ii реализации со.

 

Главная страница ->  Переработка мусора 

Реклама
Hosted by uCoz