Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Энергосбережение в строительстве

Экономия и эффективность


Экономия и эффективность

Несмотря на то, что имеется значительный объем информации по капитальным затратам на создание тепловых насосов, полученный на основе создания экспериментальных установок Совета и от эксплуатации коммерческих установок, все еще трудно говорить об определенной структуре цен. Установки существенно отличаются как по размеру, так и по конструкции. Удельные затраты на 1 кВт производимой тепловой энергии, часто приводящиеся в различных источниках, бессмысленны, если не дополнены информацией об условиях эксплуатации. Трудно сравнивать тепловые насосы, работающие на различных источниках тепла, с разными теплообменниками и прочими элементами. Не всегда ясно, какие дополнительные затраты включаются в публикуемые стоимостные показатели.

Наибольшая информация имеется по тепловым насосам для индивидуальных домов. Удачно сконструированные и хорошо установленные системы позволяют обеспечивать сезонный коэффициент преобразования тепла от 2 до 2,5. Затраты составляют 5000-7000 шв.крон (485-680 руб.) на установленный киловатт извлекаемой тепловой мощности (приводимые здесь цифры относятся к уровню 1983 г.). До настоящего времени было построено мало тепловых насосов для групповых котельных. Удельные капитальные затраты при установленной тепловой мощности насоса 100--300 КВт составляют около 4500-6500 шв.крон/кВт (440-630 руб/кВт). Более крупные установки в диапазоне мощностей 800-3000 кВт имеют удельные затраты порядка 3000--6000 шв.крон/кВт (292- 630 руб/кВт) в зависимости от типа используемого вспомогательного оборудования и объема модернизации существующего оборудования; средний годовой коэффициент преобразования тепла лежит между 2 и 3.

Тепловые насосы, использующие тепло вентиляционного воздуха, находят все более широкое применение. Потенциальный рынок весьма велик и включает практически все жилые здания с механической системой вентиляции, т.е. около 30 000 зданий, в которых размещены 950 000 квартир. Затраты составят 3000-10 000 шв.крон (292-972 руб.) на квартиру в зависимости от установленной тепловой мощности; расчетный средний годовой коэффициент преобразования тепла около 3, а в отдельных случаях даже более.

Потенциальные возможности тепловых насосов, использующих тепло сточных вод, определяются существованием в стране 1400 установок по их переработке. Удельные капитальные затраты для таких тепловых насосов, включая монтаж, составляют 1500-4000 шв.крон на 1 кВт (146-390 руб.) установленной тепловой мощности. Расчетный средний годовой коэффициент преобразования тепла 2,5-3,5, что подтверждается наблюдением на существующих экспериментальных установках.

Выполнено около 10 технико-экономических исследований возможности использования промышленного сбросового тепла. Капитальные затраты составляют 1500--3500 шв.крон на 1 кВт (146-340 руб.) установленной тепловой мощности. Во всех этих исследованиях предполагается, что тепловой насос будет работать на систему районного теплоснабжения. Расчетный средний годовой коэффициент преобразования тепла 3-4.

Ведутся научно-исследовательские работы по тепловым насосам с приводом от двигателя внутреннего сгорания. При использовании имеющегося оборудования с учетом стоимости электрической энергии и жидкого топлива такие установки в настоящее время экономически нецелесообразны для Швеции. Однако ограниченные исследования в этой области необходимы в связи с возможностью применения подобных установок в 2000 г., а также возможностями экспорта.

Абсорбционные тепловые насосы для индивидуальных домов экономически не конкурентоспособны с отопительными установками на жидком топливе, пока цены на нефть не возрастут вдвое. Тепловые насосы с электрическим приводом могут легко конкурировать с абсорбционными установками, пока цены на электричество будут оставаться низкими. По мнению Группы тепловых насосов Совета, абсорбционные тепловые насосы могут быть конкурентоспособны при работе с малыми бойлерными установками на жидком топливе, обслуживающими отдельные многоквартирные дома, промышленные здания, парниковые хозяйства и т.п., но они редко могут конкурировать с тепловыми насосами на электроприводе. Современные абсорбционные тепловые насосы смогут конкурировать с тепловыми насосами, имеющими электрический привод, если цены на электроэнергию удвоятся, что маловероятно, до 2010 г. Группа тепловых насосов Совета считает, что абсорбционные тепловые насосы, использующие сбросовое тепло при температурах 30-50 °С, могут найти применение в групповых котельных установках и системах районного теплоснабжения, т.е. когда теплоносителем для таких насосов является водяной раствор бромида лития.

Подходящие источники тепла, возникающие при соответствующем диапазоне температур, найдены в промышленных охладителях воды, а также бросового тепла от таких продуктов сгорания, как торф, древесные отходы и мусор. Перспективно извлечение тепла от установок по очистке продуктов сгорания для абсорбционных тепловых насосов, особенно при удалении водорастворимых веществ.

Уже сегодня применение тепловых насосов способно конкурировать с традиционными способами отопления, особенно если применяется нефть. В результате продажа тепловых насосов существенно увеличилась. Это относится прежде всего к установкам для индивидуальных домов, хотя наблюдается рост спроса и на установки мощностью до нескольких сотен киловатт.

Крупные установки (мощностью до несколько МВт) представляют интерес для местных теплоэнергетических компаний, многие из них уже установили тепловые насосы, а другие имеют планы на различных стадиях исполнения. Уже установлено по состоянию на 1984 г. около 400 МВт тепловой мощности. Большие установки имеют очень хорошие экономические показатели, однако публикуемые цифры затрат часто относятся только к тепловому насосу. В большинстве случаев возникают значительные дополнительные затраты при создании системы распределения тепла и, таким образом, общие удельные затраты оказываются на том же уровне, что и Для значительно меньших установок. Более тщательное рассмотрение различных элементов затрат при создании систем с тепловым насосом показывают, что затраты непосредственно на тепловой насос составляют относительную малую часть общих затрат, обеспечивающих разумные экономические показатели коммерческой установки.

Удельные затраты на тепловые насосы шведского производства возможно несколько уменьшатся в будущем, но будут оставаться относительно высокими из-за относительно малых серий и отсутствия массового производства. Только если Швеции удастся проникнуть на такие рынки, как север США, Канада или другие потенциальные рынки с аналогичными климатическими условиями, можно ожидать таких масштабов производства, при которых цены существенно уменьшатся. В противном случае японские и американские производители могут вскоре предложить на шведский рынок дешевые тепловые насосы.

Здания, в которых возможно применение тепловых насосов, в основном уже существуют. Это значит, что системы тепловых насосов всегда должны вписываться в местные существенно различные условия. Необходимые модификации и соответствующие затраты относятся, главным образом, к дополнительному оборудованию и не могут быть существенно рационализированы. В большинстве случаев затраты на собственно тепловой насос и другое основное оборудование составляют 2/3, а стоимость монтажа и вспомогательного оборудования 1/3 общих затрат. Для больших установок это соотношение может изменяться, и затраты на тепловой насос не превысят 25% полной стоимости. Совет считает, что с учетом умеренной инфляции цены в ближайшие годы, вероятно, останутся неизменными, что приведет к уменьшению реальных цен за 5 лет на 20-25%. Аналогичное уменьшение цен наблюдалось, например, при внедрении на шведский рынок холодильников в 60-е годы.

Отдельные элементы тепловых насосов будут совершенствоваться и далее. Прежде всего это связано с повышением качества, которое будет вести к уменьшению эксплуатационных затрат, облегчению запуска и увеличению срока службы; коэффициент преобразования тепла также будет увеличиваться. Оценки IEA показывают, что за 5 лет может быть достигнуто повышение коэффициента преобразования тепла на 10-15%.

В длительной перспективе совершенствование тепловых насосов будет связано с созданием новых типов. Примером таких новшеств является создание двухступенчатого компрессора, использование новых рабочих тел, разработка новых конструкций испарителей и применение новых холодильных циклов.

В настоящее время складывается ситуация, когда рост числа установок может обогнать распространение в Швеции опыта использования тепловых насосов. Это может привести к нежелательному результату, когда установка некоторого количества менее удачных тепловых насосов может привести к негативным результатам и потребуется ни один год для устранения такого отрицательного влияния. Неудачные разработки, связанные с недостаточными знаниями, использованием малоквалифицированного персонала или другими факторами, также могут задержать развитие применения тепловых насосов. Однако сейчас возможность предоставления электроэнергии по специальному тарифу для отключаемых поставщиков энергии будет наиболее серьезным тормозом внедрения тепловых насосов.



Похожие статьи:
Опыт жилищных организаций

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Энергосбережение в строительстве

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум