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

хладоснабжения на базе абсорбционных и компрессорных хо­ лодильных машин показывает, что первый из них является абсолютно эффективным (экономия капитальных затрат 28

холодильных машин и 5 водоподогревателей. Вода поступает в систему холодоснабжения с температурой 7,7°С. Системы теплохладоснабжения могут быть созданы и на базе паро­ эжекторных холодильных установок. Для подключения их к городским тепловым сетям в ВТИ разработана схема ваку­ умной пароэжекторной холодильной установки [Л. 102]. Во­

зуемой для работы пароструйного эжектора. Для производ­ ства в такой установке 1 Гкал холода расходуется около 5 Гкал тепла.

Однако сравнительно низкие технико-экономические по­ казатели существующих пароэжекторных холодильных ма­ шин, в том числе и большой расход охлаждающей воды, зна­ чительно ограничивают оптимальные области применения ич в системах теплохладоснабжения.

Экономический эффект от совмещения производства холо­ да и тепла можно отнести и к одной Гкал холода, получен­ ной при ее раздельном производстве.

Если принять стоимость 1 Гкал холода, получаемого в бромисто-литиевых машинах, за единицу, то, как показывают расчеты [Л. 102], относительное значение этой стоимости окажется равной для раздельной схемы с пароэжекторными машинами — 2,2, а для систем теплохладоснабжения 0,8 при применении бромисто-литиевых машин и 1,8—пароэжекторных.

Централизованные системы теплохладоснабжения могут быть созданы и на базе турбокомпрессорных холодильных машин. В ряде случаев наиболее рациональным оказывается совместное использование турбокомпрессорных и абсорбцион­ ных холодильных машин. Такая система централизованного теплохладоснабжения сооружается в Париже для одного из его деловых районов.

Однако наиболее радикальным решением, видимо, явля­ ется создание таких систем круглогодичного кондиционирова­ ния воздуха, когда отопление зданий зимою и охлаждение летом осуществляется с помощью одной и той же установки.

262

Приготовление и подача (системой приточной вентиля­ ции) кондиционированного воздуха как для зимнего (нагре­ тый воздух), так и летнего периода (охлажденный воздух) создают наиболее благоприятные условия для достижения вы­ сокого уровня централизации теплохладоснабжения на базе районной котельной или ТЭЦ с применением теплоиспользу­ ющих холодильных машин.

В определенных условиях наиболее целесообразным мо­ жет оказаться для южных районов создание комбинирован­

ных систем тепло- и холодоснабжения, базирующихся на ис­ пользовании электрической энергии. Однако такие системы могут оправдать себя при весьма эффективном (т. эконом­ ном) использовании электрической энергии, что прежде всего связано с применением тепловых насосов или полупроводни­ ковых термоэлектрических преобразователей энергии.

В условиях жаркого климата они могут найти примене­ ние как для совместного производства тепла и холода, если режимы потребления их совпадают по времени (например, отопление здания и производство холода для промышленных, спортивных и других учреждений), так и для производства тепла или холода в зависимости от времени года.

При совместном производстве тепла и холода теплонасос­ ной установкой тепло- и холодопроизводительность последней находятся в определенном соотношении, не зависящем от от­ ношений тенлопотерь в зимний период и величины теплопоступлений в летний период. Поэтому при комбинированном, не разновременном теплохладоснабжении выбор оптимальной мощности теплового насоса должен быть тесно связан с зим­

ним и летним режимом его работы. Если считать, что летний избыток теплопоступлений компенсируется только производ­ ством холода (искусственное охлаждение здания), то мощ­ ность теплонасосной установки должна быть выбрана в за­ висимости от величины расчетной (максимальной) нагрузки

холодопотребления. В этом случае теплопроизводительность установки окажется производной величиной (зависящей от

холодопроизводительности) и если она не покрывает зимние тепловые нагрузки, то необходимо иметь также пиковый ис­ точник теплоснабжения (электроотопление).

Экономическая эффективность круглогодичного тепло­ хладоснабжения на базе тепловых насосов может быть оп­ равдана даже при сравнительно высокой стоимости электро­ энергии, если средний к о э ф ф и ц и е н т п р е о б р а з о в а н и я Ф достаточно высокий, что в свою очередь силу н о зависит от температуры низкопотенциального тепла. При наличии источ­ ников тепла со сравнительно высокой температурой оптималь­ ные области применения тепловых насосов для теплохладо­ снабжения значительно расширяются [Л. 105].

263

создать на курортах Грузинской ССР.

Как показали расчеты, выполненные в Грузинском НИИ энергетики [Л. 107], на черноморском побережье республики на базе теплонасосных установок, использующих тепло морс­ кой воды, можно создать высоко экономичные системы ком­ плексного теплохладоснабжения гражданских зданий.

Сравнительная энергетическая эффективность этих уста­ новок в зависимости от источника тепла приведена в таблице

3—11 [Л. 3].

В последнее время наиболее перспективными признаются полупроводниковые (термоэлектрические) тепловые насосы.

Сопоставление экономической эффективности этой систе­

затрат (на основное оборудование, сети, водно-энергетические ресурсы) рассматриваемых систем наибольшее влияние на эффективность теплонасосного отопления оказывает стои­ мость самих тепловых насосов.

По прогнозам ЦНИЛ полупроводниковых тепловых на­ сосов ожидаемая стоимость при серийном их выпуске в 1975 году составит 270 руб. (условная теплопроизводительность Qvc =3000 ккал/ч), а в 1980 г. уже 180 руб., что приведет к экономии расчетных затрат порядка 1,8 тыс. руб. на каждую

Гкал производительности теплонасосной системы.

Вторым по значительности фактором является величина с р е д н е с е з о н н о г о о т о п и т е л ь н о г о к о э ф ф и ц и е н - та 'К.с (отношение полученного тепла к затраченной электро-

264

5 6 2

энергии). Оба эти фактора взаимно связаны и влияют на эко­ номическую эффективность теплонасосной установки в проти­ воположном направлении — с увеличением значения фос вли­

яние стоимости электроэнергии уменьшается и наоборот. Ис­ пользование полупроводниковых теплонасосных установок од­ новременно и для летнего охлаждения зданий (летнее конди­ ционирование) значительно улучшает их экономические пока­ затели. Однако пока такие установки не получили распро­ странения как у нас, так и за рубежом.

В последнее время успешно внедряются системы кругло­ годичного КВ, разработанные в ЦНИИ промзданий Госстроя

СССР. Речь идет о н е а в т о н о м н ы х в е н т и л я т о р н ы х кондиционерах-конвекторах (см. таблицу 3—10), в теплооб­ менники которых поступает холодная или горячая вода из централизованных источников теплохладоснабжения. Такие кондиционеры устанавливаются непосредственно в обслужи­ ваемых помещениях многоэтажных гражданских зданий и при централизованной подаче обработанного воздуха (из цент­

ральной системы КВ) играют роль м е с т н ы х д о в о д ч и к о з . В аналогичной системе, разработанной там же, роль такого доводчика может выполнить и э ж е к ц и о н н ы й к о н д и ц и о ­ нер, к соплам которого поступает обработанный воздух из центральной системы КВ. Эжектируемый воздух нагревается или охлаждается в теплообменниках и, смешиваясь с первич­ ным воздухом через приточную решетку, поступает в обслу­ живаемое помещение. Системы КВ с в е н т и л я т о р н ы м и д о в о д ч и к а м и внедрены в ряде административных зданий гг. Москвы, Тбилиси и др.

В ЦНИИ промзданий под руководством О. Я. Кокорина разработаны различные модификации этих систем, отличаю­ щиеся друг от друга по схемам и режимам теплохладоснабже­ ния, способом регулирования и т. д.

Однако даже в городах с резко континентальным клима­ том ни одна из рассматриваемых систем холодо- и тем более

теплохладоснабжения не получили пока широкого распростра­

ственных зданиях, в результате чего за красочными фасадами этих зданий создаются неблагоприятные условия для пребы­ вания в них и тем более — для работы. Здесь уместно отме­ тить, что при решении градостроительных вопросов нередко еще руководствуются предвзятым мнением, согласно которому создание современной рациональной системы теплохладо­ снабжения и обеспечение круглогодичного комфортного ми­ кроклимата даже в крупных и дорогостоящих зданиях счи­

266