Система горячего водоснабжения столовой с использованием альтернативных источников энергии

Номер документа 5820150009

РУБРИКА:
15. Использование нетрадиционных источников энергии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.37. Гелиоэнергетика

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Жилищно-коммунальная
Тепловая энергия:
Электрическая энергия: Электропроизводство
Виды топлива:
Водные ресурсы: Водоснабжение

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Проспект
Номер:
Автор (принявший орган): Баклин А.А. ФГБОУ ВПО ПГТУ, 440039, г. Пенза, ул. Байдукова/Гагарина, 1а/11. Тел. (8412) 20-42-37
Дата: 27.02.2015
Регион: Пензенская область
Источник информации: Баклин А.А. www.pnzgu.ru (8412) 20-42-37

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Система предназначена для получения горячей воды. Область применения - горячее водвснабжение социальных объектов.

Система включает в себя шесть СК марки «ИНТЭН» [4] различной модификации (рис. 2); тепловой насос-моноблок типа «воздух – вода» с воздухозаборником тепла из системы вентиляции пищевого блока столовой и накопительным баком на 300 л; солнечные батареи мощностью до 1кВт; сетевой инвертор; счетчик электрической энергии; двунаправленную насосную станцию с расходомером; трубопроводы для подачи холодной воды в тепловой насос; трубопроводы для подачи горячей воды; датчик температуры теплоносителя Т0 67нна входе в СК; датчик температуры Т1 на выходе из СК; датчик температуры Т2 горячей воды подаваемой потребителю из теплового насоса (ТН); электронный контроллер с сетевым интерфейсом.

Работа системы заключается в следующем. Горячий воздух от кухонных электроплит улавливается воздухозаборником ТН и направляется в низкотемпературный первичный испаритель, где происходит его фазовое превращение,сжатие, снова фазовое превращение во втором высокотемпературном испарителе (цикл Карно) и передача тепла через теплообменник в систему ГВС столовой. Одновременно получающийся в ТН холодный воздух по вентиляционным трубам направляется или для охлаждения варочного цеха (летом) или удаляется наружу.

Температура горячей воды на выходе ТН в нормальном режиме работы имеет значения не более 60оС. ТН, имея коэффициент эффективности для таких условий 3,5 и потребляя мощность 1,2 кВт электрической энергии, на выходе получает 4,2 кВт тепловой энергии. По сути 3 кВт тепловой энергии получается бесплатно (из окружающего воздуха). Сравнительные данные по расходу электроэнергии и получаемой экономии приведены в табл.1.

В целях дальнейшей экономии электроэнергии в схему были введены солнечные фотоэлектрические модули (батареи), которые обеспечивают работу компрессора ТН за счет преобразования энергии Солнца в электрическую энергию[3].

В период с марта по ноябрь большая часть нагрузки по приготовлению горячей воды приходится на СК марки «ИНТЭН-1». Теплоноситель, находящийся в них, нагревает через теплообменник бака ТН холодную воду, которая затем направляется в сеть ГВС.

Коллекторы работают в режиме активной циркуляции теплоносителя, для чего в схеме предусмотрена насосная станция (рис.1). Эффективная мощность СК «ИНТЭН-1» составляет от 0,8 до 1,5 кВт. Температура горячей воды на вы-ходе СК находится в пределах от 40 до 80оС.

Для обеспечения работы всех компонентов системы в автоматическом режиме в схеме предусмотрена система электронного контроля и управления всеми процессами. При этом контролируемая информация сохраняется на карте памяти контроллера (рис.1) и затем передается в локальную сеть университета и в интернет. Такой подход позволяет контролировать в режиме онлайн работу системы ГВС столовой университета, анализировать работу СК в разные периоды эксплуатации, время работы ТН, расход электроэнергии и горячей воды.

Техническая характеристика:

Объем накопительного бака, л  - 300

Мощность солнечных батарей, кВт  - 0,8 ... 1,5

Температура горячей воды на выходе, град. С   -  40 ... 80.

Преимущество перед аналогами - высокая эффективность и надежность работы.

Внедрение предлагаемой системы позволяет экономить электроэнергию до 80%, улучшить экологическую обстановку.