Тепловой насос

АННОТАЦИЯ

В выпускной квалификационной работе рассматривается теплонасосная установка, расположенная в поселке Жилино.

В выпускной квалификационной работе произведены:

- тепловой и технологический расчет схемы ТЭЦ на базе турбины типа ПТ-60/75-130, при температурах наружного воздуха Тепловой расчет подразумевает определение КПД станции и удельных расходов топлива при различных режимах работы.

- тепловой и конструктивный расчет сетевого подогревателя ПСГ-1300-3-8-II.

- построение и расчет модели сегмента трубного пучка сетевого подогревателя в программном комплексе для трехмерного численного термогазодинамического моделирования Ansys CFX. А также сравнение тепловых показателей чистой и загрязненной (отложения накипи) трубок.

Содержание

Введение

Тепловой насос

Тепловой насос (ТН) представляет собой машину, в которой подводимая низкопотенциальная теплота преобразуется в теплоту более высокого потенциала. Теплонасосные установки (ТНУ) позволяют нагревать воду для отопления и горячего водоснабжения путем отбора теплоты из окружающей среды или от низкотемпературных бытовых и промышленных отходов. Они не производят тепловую энергию, а за счет использования внешней работы переносят теплоту от низкопотенциального теплоносителя к теплоносителю, применяемому для отопления и горячего водоснабжения (выскопотенциальному).

Тепловые насосы можно отнести к отдельному виду теплоэнергетического оборудования, для них нельзя использовать понятие коэффициента полезного действия, так как количество энергии, затрачиваемой на этот процесс в ТНУ, значительно меньше количества получаемой теплоты. Отношение выработанной теплоты к затраченной энергии на осуществление цикла теплонасосной установки называется коэффициентом преобразования теплоты m, значение которого в тепловом насосе составляет от 2, 5 до 8.

Применение тепловых насосных установок обеспечивает экономию топлива и уменьшение теплового загрязнения окружающей среды. Утилизируемая с помощью тепловых насосов природная теплота или теплота вторичных энергоресурсов может использоваться для различных целей теплоснабжения.

Использование ТН для отопления и кондиционирования частных домов имеет ряд преимуществ:

-полная автономность от централизованного отопления с исключением протяженных тепловых сетей;

-значительное снижение расхода энергии, по сравнению с электрическими нагревателями и традиционными системами кондиционирования;

-при использовании ТН не требуется органическое топливо, дымоходы;

-меньшие затраты на обслуживание, так как тепловые насосы малой мощности, также как холодильники и кондиционеры, не требуют периодического обслуживания, а для тепловых насосов большой мощности требуется лишь периодический контроль.

По прогнозам Мирового энергетического комитета (МИРЭК) к 2020 г. в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения тепловыми насосами составит 75%.

Учитывая указанные преимущества, неудивителен тот факт, что все больше владельцев коттеджей, таунхаусов, дачных домов интересуются установкой ТН. Однако, на практике не все они останавливают свой выбор на тепловых насосах, по следующим причинам:

-стоимость теплонасосной установки может быть достаточна велика;

-опыт в использовании ТН в нашем регионе пока еще невелик, компаний, занимающихся установкой ТН «под ключ» пока еще нет, либо занимаются они единичными проектами. Соответственно, не каждый решится экспериментировать с отопление собственного дома самостоятельно.

Таким образом, ниша использования ТН для отопления и кондиционирования в нашем регионе остается не занятой, несмотря на все коммерческие преимущества.