Файл: Кулоян, Л. Т. Тепло- и холодоснабжение в условиях теплого климата (на примере Армянской ССР).pdf

Однако для комбинированных систем теплохладоспабжения более важной характеристикой является соотношение на­ грузок по теплу и холоду в летний период, когда основной тепловой нагрузкой является горячее водоснабжение. Поэтому энергетическая эффективность этой системы с покрытием обоих видов нагрузок от единого энергоисточника в основном будет характеризоваться соотношением теплопоступлений к нагруз­ ке горячего водоснабжения.

В этих целях следует среднечасовую нагрузку горячего во­

где g — суточный расход горячей воды на человека, л;

v' — объем жилого здания, приходящегося на одного че­

В таблице 3—10 приведены также ориентировочные зна­ чения Кгв.х. причем условно принято, что в среднем для всех городов удельная нагрузка горячего водоснабжения имеет од­ но и то же значение, равное порядка 6 ккал/м3. ч (при средне­ суточной норме 120 л/чел, \ ' = 50 м3/чел и tr—tx = 60°С), что,

конечно, в свете ранее высказанных суждений о влиянии мест­ ных природных условий на теплопотребление несколько не­ точно.

Величины Ктх и Кгв.х характеризуют структуру нагрузки системы централизованного теплохладоснабжения данного района и позволяют определить ее установленную мощность. Коэффициенты Ктх и Кгв.х при норме, жилой обеспеченности f = 9 м2/чел приведены в таблице 3—10.

256

§3—15. Системы централизованного теплохладоснабжения

Сэнергетической точки зрения одновременное производ­ ство тепла различных потенциалов не только возможно, но и

вопределенных условиях наиболее целесообразно. Одновременное удовлетворение одних потребителей холо­

дом, а других низкопотенциальным теплом наиболее эффектив­ ным может оказаться на базе таких холодильных машин, для которых внешним источником энергии является тепло сравни­ тельно высокого потенциала (порядка используемой в систе­ мах теплоснабжения). Указанные системы комбинированного теплохладоснабжения обычно работают в летний период и покрывают потребности как в холодной, так и в горячен воде (горячее водоснабжение).

В таком комбинированном цикле отношение выработанно­

го тепла к холоду равно величине ~ > где <pf—есть коэффици-

с

ент теплоиспользования, а е—холодильный коэффициент. Для южных районов страны, где летом необходимый комфорт в по­ мещениях должен быть достигнут специально созданной з этих целях системой охлаждения, комбинирование последней с сис­ темой отопления или теплоснабжения вообще является одним из перспективных путей развития энергоснабжения этих райо­ нов.

Экономичность систем теплохладоснабжения в значитель­ ной мере зависит от достигнутой степени его централизации и от используемого цикла. Наиболее выгодно применение систем, работающих теплонасосным и комбинированным циклами’ которыми особенно эффективно могут работать абсорбцион­ ные холодильные машины и полупроводниковые установки. При проектировании таких систем и в частности теплонасосных установок необходимо в первую очередь располагать соотноше­ нием расчетных значений летних нагрузок хладопотребления и зимних нагрузок отопления для теплохладофицируемого рай­ она Кт.х •

В тех южных районах , где длительность охладительного и отопительного периодов соизмеримы, а величина Кт.х< 1, такие системы теплохладоснабжения, безусловно, окажутся экономи­ чески выгодными.

Наиболее оптимальный вариант комплексного энергоснаб­ жения должен обеспечить надежное снабжение всех потреби­ телей не только электрической (и механической) энергией, а также теплом и холодом всех потенциалов при возможно ми­

17— 917

отдельного здания или всего жилого района, промпредприятия или промышленного узла.

Высокая энерго-экономическая эффективность УЭУ долж­ на быть результатом возможно максимальной утилизации топ­ лива и использования рационально выбранных как по конст­ рукции, так и единичной мощности отдельных узлов и агрега­ тов установки. Оптимальная эффективность УЭУ зависит от стоимости покупной электроэнергии, газа, первичных двига­ телей (газовых турбин, компрессоров и др.), степени исполь­ зования регенерированного тепла и т. д. Предполагается, что при работе на двух видах топлива универсальные энергоуста­ новки будут отличаться одновременно и высокой надежностью электроснабжения. Мощность УЭУ составляет от 350 кВт до 10 МВт; в основном они оборудованы газовыми турбинами. На каждый кВт. ч выработанной электроэнегии можно утилизи­

ровать 2500 -г 5040 ккал тепла [Л. 101].

При наличии у нас мощных электроэнергетических систем подобные установки могут найти применение только в про­ мышленности, особенно на базе использования вторичных энер­ горесурсов.

Фактически к таким же универсальным установкам от­ носится и паро-газотурбинные установки, которые могут найти широкое применение в небольших городах южных районов. Распространение УЭУ на Западе и особенно в США ( около 300 установок за 1940—1965 гг.) частично отражает конкурент­ ную борьбу между компаниями, производящими электриче­ скую энергию, природный газ и энергетическое оборудование.

Выбор возможных схем теплохладоснабжения зависит от типа холодильной машины, вида источника первичной энергии (для генерации холода), структуры энергопотребления и ха­ рактера энергосистемы (таблица 3—11).

На базе всех используемых холодильных машин одновре­ менное теплоснабжение может быть осуществлено за счет по­ лезного отвода тепла конденсации. При использовании аб­ сорбционных холодильных машин теплоснабжение можно осу­ ществить и путем отвода и использования тепла абсорбции. Схема централизованного теплохладоснабжения на базе абсорбционной, предпочтительно бромисто-литиевой установ­ ки, более целесообразна прежде всего в техническом плане.

Как для генерации холода, так и для дополнительного на­ грева охлаждающей воды (т. е. воды, нагретой в системах конденсации и абсорбции), используемой для теплоснабжения,

непосредственным источником тепла являются обычные теп­ ловые сети (рис. 3—18 [Л. 102]).

258

Рис. 3—18. Принципиальная схема централизованного теплохладоснабжения с бромисто-литиевой абсорбционной машиной. 1—парогенератор хладоагента; 2—конденсатор; 3—испаритель; 4—абсорбер; 5—тепловая сеть; 6,7—регулирующие вентили; 8—насос для поддержания необходимого давления в парогенераторе; 9—насос системы хладоснабжения; 10—водопроводная вода; 11—хладопровод; 12—потребитель холода;

13, 14—дополнительный подогрев воды системы горячего водоснабжения; 15—водоразбор.

Если при этом источником тепла окажется теплоэлектро­ централь, то очевидно такая схема будет отличаться и высо­ кой энергоэкономической' эффективностью. Это особенно от­ носится к южным районам, где развитие горячего водоснаб­ жения и холодоснабжения для КВ дает возможность резко увеличить выработку электрической энергии на тепловом по­ треблении и, ликвидируя летний провал графика тепловой на­ грузки, значительно улучшит экономические показатели ТЭЦ. В таких случаях так называемый центральный тепловой пункт (ЦТП) превратится в ц е н т р о т е п л о х л а д о п у н кт (ЦТХП), где путем дополнительного размещения абсорбцион­ ных установок можно осуществить одновременно с теплофи­ кацией и хладофикацию.

Как показали расчеты Б. С. Тихонова [Л. 102], совме­ щение процессов приготовления холода и тепла на базе аб­ сорбционных установок, питающихся от тепловых сетей с

' 259

температурой воды 70°С (летом) приводит по сравнению с раздельной схемой к экономии тепла порядка 12—20% (в за­ висимости от температуры охлаждающей воды).

Соответствующая экономия топлива зависит от первич­ ного источника теплоснабжения и достигает максимального значения для ТЭЦ, т. е. при хладофикации.

Энергетическая эффективность централизованных систем теплохладоснабжения может оказаться очень высокой и в том случае, когда абсорбционные машины питаются отбросным теплом. Такие системы могут быть созданы на крупных пред­ приятиях нетеплофицированных промр.айонов, располагающих значительными вторичными энергоресурсами и нуждающихся как в комфортном, так и в технологическом кондиционирова­

нии.

Сравнительная эффективность централизованной системы теплохладоснабжения на основе бромисто-литиевых абсорб­ ционных машин была проверена на примере теплохладофикации микрорайона Ц-7 г. Ташкент [Л. 104].

В теплохладоцентре, принципиальная схема которого изображена на рис. 3—19, установлены две такие машины типа АБХМ-2500, а также бак-аккумулятор холодной воды емкостью 1000 ж3 для выравнивания их нагрузки.

Из этого бака с помощью сетевого насоса 2 охлаждаю­

машин, где охлаждается до 8°С и сливается в бак-аккумуля­

последовательно нагревается в абсорберах 11 и 12 (до 34°С) и конденсаторах 13 и 14 (до 45°С) обоих холодильных ма­ шин, а затем насосом 16 подается в обратный трубопровод теплосети 17, где смешивается с обратной водой, поступаю­ щей из парогенераторов (при t = 90°). Вода в обратном тру­ бопроводе городской сети 17, имея температуру порядка 60°С, используется непосредственно для горячего водоснабжения.

Как указывают авторы рассмотренной'схемы, ее технико­ экономические показатели должны быть достаточно высокими прежде всего потому, что взаимосвязанная работа двух хо­ лодильных машин позволяет увеличить их суммарную холодопроизводительность при более полном использовании тепла

260

Рис. 3—19. Принципиальная схема теплохладоцентра

сетевой воды. Наличие брызгального бассейна и бака-акку­

мулятора позволяет также приблизить расходы сетевой воды в зимние и летние периоды.

Выполненные сравнительные технико-экономические рас­ четы показали, что на базе сезонной выработки холода в 11,5 Гкал такая система комбинированного теплохладоснабжения (по сравнению с вариантом раздельного тепла и хладоснабжения) приводит как к экономии топлива (порядка 4900 т у.т.) так и годовых расчетных затрат (около 25 тыс. руб.).

Если же в системе вместо абсорбционных применяются компрессорные фреоновые машины (используется тепло конденсации), то в тех же условиях экономия топлива составит

■ 261