15 ОКТ
2020
Разработка ученого ЗабГУ позволит сократить затраты населения по оплате коммунальных платежей
Каждый год расходы на энергоресурсы увеличиваются, а разрушительные способы их потребления ведут не только к росту тарифов ЖКХ, но и к истощению источников энергии. Изменить ситуацию к лучшему можно с помощью инновационных энергоэффективных и энергосберегающих технологий, использующих возобновляемые ресурсы. Именно такую разработку предложил доцент энергетического факультета Забайкальского госуниверситета Михаил Кобылкин. Он провел комплексное исследование эффективности использования тепловых насосных установок в системах «ТЭЦ-потребитель» и совместно с коллегами с кафедры энергетики разработал способ использования данных приборов, который поможет существенно сократить энергозатраты.
Технология тепловых насосов сама по себе широко известна и используется практически повсеместно, к этой технологии относятся почти все системы получения холода: от бытовых кондиционеров и холодильников до многозональных систем чиллер-фанкойл.
Отдельной ветвью развития этой технологии являются установки обратного действия для получения теплоты путем доохлаждения различных слабо нагретых источников, например, получение теплоты из сточных или грунтовых вод для отопления зданий. По словам доцента ЗабГУ Михаила Кобылкина, эти технологии активно развиваются за рубежом и обеспечивают существенное сбережение энергии, однако в России практически не встречаются. Связано это с особенностями наших систем отопления и горячего водоснабжения, а именно с практически повсеместным использованием в качестве источника теплоты ТЭЦ, которые в одном цикле вырабатывают тепло и электроэнергию. Особенности работы тепловых электростанций приводят к тому, что неосторожное внедрение тепловых насосов в теплофикационные системы не только не будет эффективным, но и может привести к увеличению расхода топлива на ТЭЦ, что полностью исключает энергосберегающий эффект. Эта проблема ставит отечественных инженеров и исследователей перед выбором: либо отказаться от использования тепловых насосов в теплофикационных системах, потеряв возможный потенциал энергосбережения, либо найти путь адаптации технологии под российские особенности. Ученые Забайкальского госуниверситета решили выбрать второй путь и начали процесс разработки такой технологии.
Исследование эффективности работы тепловых насосных установок в системах теплоснабжения – это одно из планомерно развивающихся направлений научной и инженерной деятельности кафедры энергетики Забайкальского госуниверситета. Первые публикации исследователей ЗабГУ в этом направлении появились в 2008-2009 годах. За прошедшее время было проведено всестороннее изучение работы тепловых насосов в различных системах теплоснабжения, наиболее трудоемкой частью как раз и стало исследование эффективности тепловых насосных установок в системах «ТЭЦ-потребитель». Научную работу в этом направлении провел герой нашего материала Михаил Кобылкин.
Центральной частью исследования ученого стал запатентованный в 2015 году авторским коллективом ученых ЗабГУ способ летнего горячего водоснабжения здания с тепловым насосом. На основе этой разработки была спроектирована система горячего водоснабжения, принцип работы которой позволяет использовать её в системах централизованного теплоснабжения, исключая перерасход топлива на ТЭЦ и обеспечивая существенную экономию для пользователя. «Главной особенностью нашей разработки стало использование в качестве источника теплоты для теплового насоса отопительных систем здания в летнее время. Если говорить упрощенно, то система отопления летом начинает охлаждать помещения здания, а тепловой насос преобразует собранное низкотемпературное тепло помещений в высокотемпературное и отправляет его на подогрев воды для горячего водоснабжения. При эксплуатации нашей разработки потребитель получает горячую воду частично из возобновляемого источника и снижает нагрузку на кондиционирование, экономя в итоге до 40 % затрат на коммунальные нужды, а ТЭЦ при этом получает прирост основных показателей эффективности из-за перераспределения энергии в системе», – рассказал автор исследования.
По мнению ученого, наибольшую эффективность разработка может показать при внедрении на зданиях административного назначения, для которых характерно незначительное водопотребление и развитые системы отопления. Технология экологична и позволит сократить коммунальные расходы и затраты энергии. В настоящее время работы по направлению продолжаются, исследуются возможности всесезонного использования тепловых насосов, рассматриваются идеи дополнительной рекуперации теплоты.
Пресс-служба ЗабГУ
М. Кобылкин
Насосная установка