303-02 | Система отопления и горячего водоснабжения на основе вихревого термогенератора

Главная страница        >> Каталог технологий        >> Строительные технологии и материалы
 
 

Рис. 1. ТМГ мощностью от 5,5 до 15 кВт


Рис. 2. ТМГ мощностью свыше 15 кВт

 

Проблема отопления и горячего водоснабжения для России особенно актуальна в связи с особенностями климатических условий и географического расположения. Находят применение как централизованные, так и автономные системы отопления. Используются твердотопливные, жидкостно-топливные, газовые и электрические котлы. От вида используемого топлива существенно зависит экологическая и пожарная безопасность, возможность автономной и автоматической работы системы отопления, ее экономичность. При прямом сжигании органического топлива в количестве 1 тонны условного топлива вредные выбросы в виде окислов азота, углерода и их соединений составляет около 25 кг. В масштабах страны вредные выбросы составляют около 24 млн. тонн в год, что наносит экологический вред природе и человеку.

Наименьшие затраты на отопление при нагреве теплоносителя в котлах на твердом (уголь, торф) и газовом топливе. Котлы на твердом топливе экологически опасны. Котлы на жидком топливе (мазут, солярка) дороги в эксплуатации, также экологически опасны. Газовые котлы наиболее экономичны, поддаются автоматизации, менее вредны экологически. Для всех видов котлов необходима подача топлива, которая может быть трудоемкой или затратной. Для обеспечения котельной углем требуются помещения для его складирования. Необходимо выполнять транспортно – погрузочные работы. В котельной, как правило, необходимо присутствие персонала (кочегар, оператор). Ниже затраты на доставку и хранение жидкого топлива. Доставка газа связана с большими начальными капиталовложениями, не всегда имеется возможность подвода к объекту газовой магистрали. Наиболее легко транспортировать электроэнергию, но она является и более дорогим видом топлива.

Проблема теплоснабжения в нашей стране решалась с учетом плотности проживания населения. В городах теплоснабжение обеспечивается, как правило, централизованно, на базе ТЭЦ или котельных различной мощности, сжигающих различные виды органического топлива. Транспортирование тепловой энергии к потребителям производится по теплотрассам, где теряется значительное количество тепла. Стоимость строительства и эксплуатации теплотрасс велики, а эффективность не превышает 60%. В связи с физическим износом и старением оборудования котельных и теплотрасс наблюдается увеличение затрат на их поддержание в рабочем состоянии. В сельской местности наиболее распространено автономное отопление либо отдельных домов, либо небольших групп домов от котельных небольшой мощности. Решение проблемы теплоснабжения объектов состоит в применении наиболее эффективных многофункциональных, автономных систем отопления и горячего водоснабжения.

В связи с развитием в последние годы индивидуального строительства возрос спрос на автономные системы отопления и горячего водоснабжения. Однако отечественная промышленность недостаточно удовлетворяет потребности рынка в высококачественном, экономичном и многофункциональном оборудовании для теплоснабжения. Рынок быстро отреагировал на возросший спрос, удовлетворяя его котельным оборудованием зарубежного производства, сертифицированным в России.

В настоящее время Российский рынок насыщен котлами, изготовленными практически во всех странах Европы и в России. Наиболее распространены газовые и электрические котлы, реже встречаются котлы на жидком и твердом топливе. Котлы отличаются мощностью, уровнем автоматизации и возможностью получения горячей воды, как для отопления, так и для горячего водоснабжения.

Для систем отопления и водоснабжения с котлами, использующими органическое топливо, коэффициент использования энергии сжигания топлива значительно ниже единицы, что повышает стоимость эксплуатации.

Более эффективно используется энергия в котлах с электронагревателями (ТЭНами) и в электродных проточных водонагревателях. В них коэффициент использования первичной энергии приближается к единице.

Еще более эффективным и экономичным является способ получения тепла в установках, использующих вихревой эффект. Их работа основана на выделении тепловой энергии при вихревом движении теплоносителя, например воды, в специальном устройстве, называемом вихревым термогенератором (теплогенератором).

По результатам испытаний, вихревые термогенераторы имеют высокий условный коэффициент преобразования (КРЕ), рассчитанный по энергии, аккумулированной в теплоносителе. В среднем КРЭ термогенераторов выше на 23% по сравнению с электродными нагревателями, и на 42% выше по сравнению с ТЭН нагревателями.

Опыт эксплуатации котельного оборудования показывает, что при выборе теплогенератора следует стремиться к его максимальной конструктивной простоте, что является залогом его надежности.

Разрабатываются и производятся простые, высоконадежные, экономичные, автономные системы отопления и горячего водоснабжения для жилых и производственных помещений типа ТМГ (таблица 2, рисунки 1,2).

Уникальная конструкция вихревого термогенератора находит применение для отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных помещений, а также для различных технологических целей. Вихревые термогенераторы могут использоваться как автономная система отопления в местах, где отсутствует централизованное теплоснабжение, в качестве резервной или аварийной системы отопления и горячего водоснабжения на случай чрезвычайных ситуаций. В будущем вихревые термогенераторы могут составить конкуренцию системам централизованного теплоснабжения, так как отличаются более высокими показателями эффективности, меньшей величиной потерь тепла при транспортировке, меньшими первоначальными и эксплуатационными затратами. Вихревые термогенераторы весьма эффективны в условиях временного проживания людей, в районах с ограниченными запасами топлива.

Термогенератор состоит из вихревого энергопреобразователя, жидкостного насоса с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания и блока управления. При многократной циркуляции ограниченного объема жидкости по контуру насос - вихревой энергопреобразователь ее температура повышается до 120–140 °С. Разработана и находится в стадии промышленного освоения конструкция ряда термогенераторов мощностью от 2 до 37 кВт, ведется реализация ряда типоразмеров по заказам потребителей.

Для отопления и горячего водоснабжения населения во время стихийных бедствий, аварийных и других чрезвычайных ситуаций, как в условиях постоянного проживания, так и полевых условиях разработаны конструкции вихревых термосистем комплектуемых бойлером накопительного типа, воздушным калорифером, сушилкой. Планируется также создание полностью мобильных термосистем, с приводом от двигателей внутреннего сгорания различной мощности.

Уникальная конструкция вихревого термогенератора защищена патентами РФ, ее эффективность выше, чем у известных аналогов. Она позволяет подключать к термогенератору как существующие системы отопления, так и вновь создаваемые.

По сравнению с электрокотлами вихревые термогенераторы несколько дороже, но более высокие первоначальные затраты окупаются в течение 12-18 месяцев за счет меньшего расхода электроэнергии (ориентировочно на 30% по сравнению с ТЭНами).

Использование вихревых термогенераторов позволяет экономить средства при отоплении и горячем водоснабжении домов, больниц, детских учреждений, производственных помещений, осваивать территории с отдельно стоящими зданиями вне зависимости от возможностей снабжения газовым, жидким или твердым топливом.

Именно эти установки, являясь наукоемкими изделиями, могут стать разумной альтернативой газовым котельным в местах, где нет магистрального газоснабжения, и требуются значительные капитальные вложения для подвода газопровода или тепловых сетей.

Таблица 1   Сравнительные характеристики электрических отопительных установок



Таблица 2   Технические характеристики термогенераторов

* Температура теплоносителя ограничивается характеристиками электронасоса. Возможно получение перегретой воды с температурой до 140 °С при использовании соответствующего насоса, например марок ХО, ЦГ, ЦНС. Широко распространенные насосы (К, КМ) позволяют перекачивать жидкость с температурой до 85 °С.

** Возможно изготовление термогенераторов на заказ с установленной заказчиком мощностью и объемом бойлера.


 
 
Главная страница        >> Каталог технологий        >> Строительные технологии и материалы

Наверх