07 марта 2016г.
Рассматривая актуальные задачи в области теплоэнергетики, в свете послания Президента страны народу Казахстана, следует отметить, что в условиях рыночной экономики необходимо и целесообразно развитие и внедрение в практику энергосбережения современных теплоэнергетических систем.
Теплоэнергетические системы являются одной из важнейших проблем в теплоэнергетике. Современный анализ теплоэнергопроизводства и теплоэнергопотребления в мире показывает, что, несмотря на наметившееся уменьшение доли потребляемого органического топлива в общем балансе за счет использования возобновляемых источников энергии, по крайней мере, в первой половине XXI века, основным источником теплоэнергии по- прежнему остается органическое топливо - газ, нефть и уголь. Это означает, что при использовании традиционных способов теплоэнергетических систем сохранится и интенсивность выбросов вредных продуктов сгорания органического топлива.
Наиболее эффективной для крупных и средних городов является система централизованного теплоснабжения, основанного на комбинированном способе производства тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Однако становится все очевиднее, что преимущества комбинированного способа производства тепла и электричества (экономия топлива, дешевизна и т.д.) обесцениваются значительными потерями тепла в протяженных тепловых сетях, огромными затратами на их сооружение, эксплуатацию и ремонт. Теплоснабжение средних городов и поселков осуществляется в основном от небольших ТЭЦ и котельных, размещенных в черте населенного пункта, вредные выбросы которых наносят большой ущерб населению.
В связи с дефицитом тепловой энергии в хозяйственном комплексе, ростом цен на энергоносители, проблемами экологии, сильным загрязнением окружающей среды, недостаточной экономической эффективностью существующих источников теплоты, а также с интенсивным ростом строительства коттеджей в Караганде существует потребность создания высокоэффективных экологически чистых энергосберегающих технологий и оборудования.
Перспективность исследований определяется их практической направленностью и возможностью реального применения теплонасосных установок в различных климатических областях нашей республики для теплоснабжения жилых, общественных и производственных зданий. Это позволит в ряде случаев надежно обеспечить теплом, в первую очередь, организации бюджетной сферы (больницы, детские сады, предприятия соцбыткульта, школы, колледжи, ВУЗы, административные здания, объекты здравоохранения, исправительные колонии и т.д.). Потому что они выделяют значительные средства за надежную и бесперебойную подачу тепловой энергии в виде тепла и горячей воды к этим объектам; жилые массивы в районах городов и коттеджи в сельской местности, удаленные от магистралей централизованного теплоснабжения. Кроме того, можно получить значительную экономию средств бюджета за счет внедрения новых технологий, а именно:
- экологическая безопасность;
- экономия материальных ресурсов;
- долговечность эксплуатации, срок без капитального ремонта 15 - 20 лет и более;
- минимальные эксплуатационные расходы по сравнению с другими
- отопительными системами, использующими расходуемое топливо;
- отсутствие дополнительных средств на финансирование (шлаконакопителей, химводоподготовку, ремонт тепловых сетей большой протяженности и т.д.);
- малые габариты и вес отопительных систем.
Результаты проведенных исследований показали возможность и эффективность применения теплонасосных установок в системах теплоснабжения, целесообразность их практического использования в качестве альтернативных источников теплоты в ряде регионов РК.
Таким образом, теплонасосные установки могут применяться практически:
- в любой отрасли промышленности, где имеются в качестве потенциального источника теплоты отходящие газы и вода;
- технологических процессов, промышленные и очищенные бытовые стоки (металлургия, машиностроение, топливно-энергетический комплекс и т.п.), теплота наружного или удаляемого из здания воздуха, теплота грунта, геотермальных, грунтовых и артезианских вод и т.п.;
- в сельском хозяйстве для переработки продуктов питания (молоко, сыры, консервы и т.д.);
- как альтернативный источник теплоты в системе отопления и горячего водоснабжения жилых, граждан и производственных здании.
Высокая экономичность, эффективность и экологическая чистота тепловых насосов аналогов в РК не имеет. Теплоснабжение большинства регионов республики с суровыми зимами, требует значительных затрат энергоносителей, поэтому в этих условиях возможно применение теплового насоса для отопления и горячего водоснабжения зданий, сооружений различного назначения площадью от 100 до 1000м2 .
Наиболее эффективно ТНУ работает, когда используется низкотемпературная теплота земли или водоемов
(реки, озера, воды шахт), особенно, когда используется грунтовая вода, та к как, достигая одновременно осушения территории участка застройки, она способна обеспечить теплотой жилые и производственные помещения.
В РК в настоящее время, за исключением г. Усть-Каменогорска (учебно-научно-производственный и внедренческий центр «Проблемы энергоэффективности и энергосбережения» ВКГТУ им. Д. Серикбаева), отсутствуют предприятия по выпуску ТНУ. Основными потенциальными потребителями ТНУ являются, в первую очередь, организации бюджетной сферы. Они выделяют значительные средства за на дежную и бесперебойную подачу тепловой энергии в виде тепла и горячей воды к этим объектам; жилые массивы в районах городов и коттеджи в сельской местности, удаленные от магистралей централизованного теплоснабжения. В ряде промышленных регионов РК, таких как Карагандинский Павлодарский, Экибастузский, Южно- Казахстанский, Восточно-Казахстанский области и т.д., имеются предпосылки для внедрения ТНУ.
Сложности с поставками топлива в Карагандинскую область, его дороговизна, сильное загрязнение окружающей среды, недостаточная экономическая эффективность существующих источников теплоты приведут к активному внедрению энергосберегающих технологий, развитию альтернативных источников снабжения теплом.
Выполнение разработанной намеченной программы внедрения ТНУ позволит:
- сохранить ресурсы (как сырьевые, так и финансовые);
- уменьшить финансовую нагрузку на бюджет;
- усилить энергетическую безопасность;
- улучшить экологическую обстановку в области.
Внедрение эффективных энергосберегающих технологий с применением ТНУ путем утилизации низкопотенциальной теплоты технологических процессов на предприятиях и жилищно-коммунальном хозяйстве Республики Казахстан, что даст возможность:
- решить программу по импортозамещению выпуска холодильного оборудования в республике;
- отказаться в ряде случаев от строительства дорогостоящих объектов энергообеспечения (ТЭЦ, ГЭС, АЭС), т.к. целенаправленный переход на энергосбережение даст возможность стране обойтись тем объемом вырабатываемого электричества, который она производит в настоящее время;
- при переходе страны на энергосберегающие технологии с применением ТНУ расходы на теплоснабжение бюджетной и других сфер уменьшить в 3-5 раз;
- экономии топливно-энергетических ресурсов; снижения вредных выбросов от теплогенерирующих установок; привлечения новейших технологий в промышленность, жилищно-коммунальное хозяйство и т.д.;
- снижения бюджетного финансирования на развитие систем теплоснабжения различных объектов в РК.
Широкомасштабное внедрение ТНУ различной мощности на территории РК позволит решать многие производственные и научно-технические вопросы в области охраны окружающей среды, энергетики, металлургии, химии, переработки сельхозпродуктов и т.п.
Как показывает опыт России, экономическая эффективность установки ТНУ по сроку окупаемости (от
1 года до 6 лет) снизит себестоимость тепла (от 1,5 до 4,5 раза) по сравнению с ныне существующими источниками теплоты.
Применение тепловых насосов зависит от условий эксплуатации и в большой степени от цен на энергию. В качестве факторов, сдерживающих развитие и широкое распространение ТНУ в системах утилизации низкопотенциальной теплоты технологических процессов промышленных предприятий, теплоснабжения различных объектов на территории РК, можно отметить следующие:
- сложность оборудования по сравнению с обычными бытовыми нагревательными приборами;
- высокие капитальные вложения (цены на тепловые насосы в 3 раза выше цен на обычное бытовое отопительное оборудование), но сопоставимое со стоимостью строительства котельных и ТЭЦ;
- необходимость убеждения руководителей предприятий в целесообразности использования ТНУ, экономической выгоде;
Вышеуказанные недостатки могут быть преодолены за счет проведения ряда мероприятий, направленных на организацию соответствующих сервисных служб, ответственных за установку, наладку и гарантийное обслуживание насосов, выпуск достаточного количества разнообразной информации, введения льготных тарифов на электроэнергию, понижение цен на топливо за счет выделения кредитов, установления налоговых льгот и др.
Список литературы
1. Бубялис Э, Марцинаукас К., Шкема Р. Возможности и перспективы применения тепловых насосов в производстве низкопотенциальной теплоты. // Денисова Промышленная энергетика, 2000, т.22, №3.
2. Гомелаури В.И., Везирашвили О.Ш. Опыт разработки и применения теплонасосных установок // Теплоэнергетика, 2003, №1.
3. Дукенбаев К.Д. Энергетика Казахстана. Условия и механизмы ее устойчивого развития. Алматы, 2002.
4. Дукенбаев К.Д., Нурекен Е. Энергетика Казахстана (технический аспект) Алматы, 2001 – 312с.
5. Послание Президента страны народу Казахстан
