VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Экономическая и политическая ситуация в стране диктуют требования развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, как альтернативы традиционным углеводородам. Первичные энергетические ресурсы становятся дороже, кроме того их запасы не вечны. Кроме того необходимо давать себе отчет о постоянном неблагоприятном воздействии на окружающую среду в результате переработки большинства энергоресурсов.

Перечисленные факторы доказывают неизбежность перехода к альтернативным источникам энергии, которых с развитием современных технологий становится все больше. Энергия солнца, ветра, внутреннего тепла земли (тепловой насос), биотопливо приходят на смену традиционной энергетике [1,2,3].

Рисунок 1 – наиболее перспективные возобновляемые источники энергии

Применение моноэнергетических ВИЭ (например, ветро или солнечных электростанций) целесообразно на территориях, имеющих значительный ветряной или солнечный потенциальный. Однако отсутствие ветра или солнца может приведет к полному прекращению энергоснабжения обьекта. Выходом из этого положения могут быть схемы - тепловые насосы+паровая турбина.

Тепловые насосы позволяют брать дармовое тепло земли и отапливаться бесплатно. Принцип их действия основан на сборе любого низкотемпературного потенциала и превращения его в тепло. Подходит все, от чего можно взять положительную температуру: грунт, вода – скважина или водоем, воздух. Физические процессы те же, что в компрессоре холодильника, только наоборот, вырабатывается не холод, а тепло. В замкнутом контуре циркулирует жидкость с низкой температурой кипения, отбирая тепло у окружающей среды закипает, конденсируясь – отдает тепло дому. Но нужно критически подходить к оценке возможности новомодных систем отопления. Температура на выходе теплового насоса — 40-60С, чаще 40С, что хорошо подходит для теплых полов, но не для радиаторного отопления. Стоимость надежных европейских тепловых насосов начинается с 8000$, что для среднестатистического россиянина неразумно — не окупится никогда. К тому же необходимо переделать или дополнить существующую систему отопления под теплый пол, состыковать ее с системой теплового насоса. Даже при наличии готовой скважины – самого эффективного теплообменника, система теплового насоса обойдется минимум в 12 000$

Рисунок 2 – принципиальная схема теплового насоса

В качестве рабочего тела можно использовать специальные вещества – хладоны. Данном тепловом насосе используется хладон R22

И так если к тепловому насосу подключить паровую турбину а она будет вращать генератор, то мы будем получать электрическую энергию

Вывод:

С помощью теплового насоса мы можем получить и тепло, и самое главное электрическую энергию, это позволит: бесперебойно снабжать удаленные объекты тепло- и электроэнергией. Отсутствие необходимости в подстанциях и продолжительных линиях передач способствуют сокращению материальных затрат и сокращает энергетические потери.

Л и т ер а т у р а

1. Беззубцева М.М., Волков В.С. Нетрадиционная и возобновляемая энергетика: конспект лекций, 2015. – СПб.: СПбГАУ. – 127 с.

2. Беззубцева М.М., Юлдашев З.Ш. Исследование энергетических характеристик фотоэлектрического преобразователя солнечной энергии (солнечного элемента): учебно-методическое пособие, 2015. - СПб.: СПбГАУ, 94 с.

3. Беззубцева М.М., Волков В.С. Будущее энергетики человечества: учебное пособие, 2014. - СПб.: СПбГАУ. – 133 с.