Альтернативная энергия для дома: солнечные коллекторы

•        

• Поделиться

1

Окружающая среда все с большим трудом справляется с продуктами, которые выделяются при сжигании топлива. Количество токсических выбросов возрастает ежегодно из-за увеличения потребности в энергии. В свою очередь, постоянно возрастающие цены на топливные ресурсы заставляют ученых и инженеров двигаться в направлении экологически не опасных и возобновляемых энергоносителей.
Одним из экологически чистых источников энергии являются солнечные коллекторы. С их помощью можно получать энергию в достаточно больших количествах для нагрева воды и для отопления. Хотя на сегодняшний день такие системы достаточно дорогие, но инвестиции в их производство и монтаж, несомненно, оправданы.

Использование полученного тепла

Наибольшая интенсивность излучения солнца в наших широтах приходится на период март – октябрь, когда необходимости отапливать дом нет. Из-за этого коллекторы, в основном, используют в системе ГВС для нагрева воды и в бассейнах, хотя какое-то непродолжительное время они могут служить и как вспомогательный источник тепла для обогрева дома.
Теоретически тепловой энергией, которую мы получаем летом от солнечного коллектора, можно обогревать дом и после начала отопительного сезона, но для этого её нужно аккумулировать в больших заполненных водой хранилищах, с толстым слоем теплоизоляции, а это экономически невыгодно.

Плоские коллекторы

Основу плоского коллектора составляет абсорбер (поглотитель) солнечного излучения и находящиеся с ним в хорошем контакте медные трубки. Тепло поглощенное абсорбером передается жидкости, циркулирующей по трубкам, соответственно температура жидкости увеличивается. Чтобы увеличить эффективность поглощения лучей абсорбер красят в черный цвет. Устройство выглядит как плоский герметичный теплоизолированный корпус, сверху закрытый ударостойким стеклом.
Чтобы уменьшить теплопотери коллекторы делают не с одним, а с двумя и даже с тремя слоями остекления. В процессе эксплуатации плоского коллектора рекомендуется, чтобы температура теплоносителя не повышалась выше 100°C, иначе может произойти его закипание.
Плоские коллекторы имеют плохую теплоизоляцию, поэтому быстро теряют тепло, то есть у них довольно низкая эффективность, правда они намного дешевле, чем сделанные по современным технологиям трубчатые коллекторы.

Вакуумные трубчатые коллекторы

Трубчатый коллектор состоит из определенного числа (от одного до нескольких десятков) труб изготовленных из стекла. Для уменьшения теплопотерь в трубках создается вакуум, который делает трубчатые коллекторы значительно эффективнее плоских. В продаже можно встретить две разновидности трубчатых коллекторов. Первая – с непосредственной циркуляцией теплоносителя и вторая – с тепловой трубкой.
В моделях с непосредственной циркуляцией в трубу коллектора встроен абсорбер высокой эффективности, а к нему подсоединен коаксиальный («труба в трубе») прямоточный теплообменник. В результате, процесс идет по следующей схеме: отдав теплоту в накопительном баке, теплоноситель переходит в теплообменник через внутреннюю трубку, где нагревается, и далее по внешней трубке – возвращается обратно в накопительный бак. Часто в трубах делают зеркальное покрытие, которое фокусирует свет на абсорбер. Этот прием способствует намного более эффективному использованию энергии солнца.
Солнечный коллектор с тепловыми трубками напоминает трубчатый с непосредственной циркуляцией, но в его конструкции используется другой принцип передачи тепловой энергии. Тепловую трубку – закрытую трубку (обычно, сделанную из меди) частично наполняют легко испаряющейся жидкостью. Один конец ее контактирует с абсорбером, второй (конденсатор) – с теплообменником контура теплоносителя. Тепло, поступающее от абсорбера, воздействует на жидкость и она, испаряясь, поднимаясь в конденсатор. Там она нагревает теплоноситель, и, отдав тепло, конденсируется стекая вниз. Чтобы коллектор можно было установить с минимальным уклоном, поверхность трубки изнутри покрывают пористым материалом. Из-за этого возникают капиллярные силы, которые возвращают конденсат в абсорбер.

Когда коллектор начинает работать

Коллекторами поглощаются прямые и рассеянные лучи, качество и количество которых меняется в зависимости от метеорологических условий, расположения солнца в течение дня и времени года.
Преобразование коллектором солнечной энергии в тепловую начинается после того, как будет превышено пороговое значение излучения. Этот показатель зависит от конструкции установки. Для коллекторов с абсорбером без покрытия он составляет примерно 210 Вт/м2, для коллекторов со стеклянным покрытием – в пределах от 70 до 90 Вт/м2. Наиболее низкое и эффективное пороговое значение у вакуумных коллекторов – порядка 20 Вт/м2.
Если говорить о временных рамках в разрезе дня, то солнечные коллекторы начинают работать в 9-10 часов утра и, при достаточном уровне освещения, способны нагревать за 4-6 часов до 200 литров воды до температуры 40-60°С. Самый эффективный КПД коллектора приходится на период с апреля по октябрь.

Для чего нужен накопительный бак?

Вторая половина дня – период, когда эффективность коллектора самая высокая, в это время в накопительном баке аккумулируется горячая вода для последующего использования, когда солнце спрячется за горизонтом или наступят пасмурные дни. Неплохо также обеспечить возможность нагрева теплоносителя и альтернативными способами, например, электрическими ТЭНами или газовым котлом.

Теплоносители

Для того, чтобы передать из коллектора тепловую энергию (полученную из солнечного излучения) системе ЦО или ГВС необходим теплоноситель. Самыми простыми теплоносителями являются вода или воздух. У воздуха очень низкая эффективность теплообмена, поэтому в солнечных коллекторах в качестве теплоносителя чаще используют воду или другие незамерзающие жидкости.
Недостатком использования воды является то, что она замерзает при 0°C, поэтому подходит лишь для тех систем, которые эксплуатируются исключительно в летнее время (например, на дачном участке), а перед наступлением заморозков теплоноситель с них сливают.
Что касается незамерзающих жидкостей, которые имеют необходимую концентрацию, то они могут использоваться даже в период очень сильных морозов. Но эти продукты намного дороже воды и способствуют коррозии металлических частей оборудования. Особенно этим отличается водный раствор гликоля. В добавок к этому, необходимо учитывать повышенную вязкость этих веществ, что влечет за собой увеличение диаметра труб или же увеличения давления в системе при помощи насоса.
Лучше всего, в качестве теплоносителей, подходят готовые спецрастворы гликоля, которые содержат в своем составе ингибиторы коррозии, а также биоциды – вещества блокирующие размножение водорослей и бактерий в системе.
Как теплоноситель в системе солнечного коллектора используют также вещества с точкой затвердевания от – 40°C и до –100°C и с температурой кипения от 220 до 350°C, к которым относятся масла. В связи с тем, что вязкость масел в десять раз и более выше вязкости воды, в этом случае требуется использование насосов, которые создают больший напор.

Как подобрать размер коллектор

Считается, что солнечные коллекторы должны обеспечивать примерно 60 – 70% от общей потребности в тепловой энергии, которая необходима, чтобы нагреть воду для системы ГВС. В этом случае на каждого из жильцов дома приходится 1 – 1,5 м2 площади коллектора. Чтобы обеспечить 100% необходимой тепловой энергии, площадь коллекторов придётся значительно увеличить. Это в свою очередь неоправданно увеличит капиталовложения, ведь вакуумный коллектор площадью  1,5 м2 с накопительным баком 150-200 литров и установкой будет стоить приблизительно от 2000-3000$ , а плоский коллектор — от 1000$. При изменении площади коллектора, его эффективности и объема накопительного бака, цена также меняется.

АВТОНОМНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ЭНЕРГИЯ ВЕТРА, СОЛНЦА- ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Заработай в интернете! Заработай на партнёрской программе!
Размести рекламный баннер MMCIS на своём сайте, в блоге или на страничке в соцсетях
и ЗАРАБОТАЙ!!!!

Автономное энергообеспечение удалённых и проблемных объектов .
ООО ГазТеплоЭнергоКомплект"
http://gtek.ucoz.ru/index

ДОСТУПНЫЕ ЦЕНЫ!
Энергосберегающее отопительное оборудование:
1. Котельные системы на твёрдом топливе-уголь, торф, дрова,
деревоотходы. Пиролизное горение (газификация топлива)- работа котла на
одной загрузке топлива 8-12часов. Оборудование отечственное и импортное.
Присутствие постоянного персонала не требуется.
2. Электроотопленние с аккумуляцией тепла (теплонакопитель). Потребление
электроэнергии в ночное время по низкому тарифу. В дневное время
теплоснабжение производится из теплонакопителя. Теплоподача ведётся в
зависимости от температуры.
3. Электроинфракрасные обогреватели потолочные и настенные.
4. Электроотопление плёночными нагревательными элементами (ПЛЭН).
Плёночные нагревательные элементы устанавливаются на потолок, а также
могут использоваться, как система "тёплый пол" и закрыватся потолочными
или напольными покрытиями.
5. Электроотопительные системы индукционного нагрева. Химводоподготовка
не требуется.
6. Системы солнечного отопления и горячего водоснабжения .
Электроотопительные системы полностью автоматизированы, с
погодозависимыми датчиками.

Житель Краснодара сэкономил более миллиона рублей, построив свою теплоэлектростанцию

Без вложений начни свой бизнес.  Заработай в интернете!

• Энергетика

Житель Краснодара Николай Дрига отказался подключать свой дом к централизованным электросетям, запустив во дворе своего дома в пригородном поселке Индустриальный автономную теплоэлектростанцию

 

На все компоненты системы автономного электроснабжения у меня ушло порядка 350 000 рублей, что, в принципе, вполне разумные средства. Особенно на фоне того, что моим соседям, которые на расстоянии 60 метров от меня, местная электроснабжающая организация выставила счет на 1 миллион 570 рублей, чтобы столбы поставили, кабель соответствующий, — Николай Дрига.  Подготовка к запуску станции заняла около трех лет. За это время энтузиаст собирал материалы о развитии темы автономности, систематизировал их, изучал производство, причем как в России, так и за рубежом.

На определенном этапе, когда уже дом практически был построен, я подошел к выбору. На мои письма по поводу электрификации, которые я писал местным властям два года, приходили стандартных ответы : «планируем», «проектируем» и так далее. Стало ясно, что придется действовать самостоятельно. К этому моменту у меня уже был сформирован перечень необходимого оборудования.  

Система электроснабжения Николая выглядит так:

1. Ветрогенераторы (2 шт.) по 1,5 кВт; 2. Контроллеры ветряков (2 шт.); 3. Солнечные панели (6 шт. по 150 Вт, 4 штуки по 230 Вт); 4. Контроллер солнечных панелей; 5. Инвертор мощностью 6 кВт; 6. Аккумуляторы (8 шт).

Кроме того в  автономную энергоустановку входит котел на древесных топливных пеллетах. Номинальная мощность источника тепла составляет 30 кВт, электрогенераторы в среднем суммарно выдают мощность около 5 кВт. Этого, по словам собеседника, достаточно для комфортной жизни семьи, подачи воды из скважины и отопления помещений площадью около 200 кв. метров.

Электричество используется для работы электроприборов, бытовой техники и подогрева воды. Зимой для отопления я запускаю котел. В году бывают несколько действительно пасмурных дней — тогда мы стараемся не использовать стиральную машину и один из бойлеров на 80 литров.

Дом изобретателя расположен в быстро растущем пригороде Краснодара — поселке Индустриальном на территории Прикубанского внутригородского округа, однако темпы развития инженерной инфраструктуры в этом районе серьезно отстают от строительства индивидуальных и многоквартирных домов.

Краснодарец также отметил, что его опытом намерены воспользоваться еще несколько семей живущих по соседству. Таким образом, по его оценке, в ближайшие годы в поселке могут заработать еще порядка 10 аналогичных автономных электростанций, использующих природные и альтернативные источники энергии.

По расчетам Николая, в прошлом ракетчика, электростанция окупится лет через десять. Но оно того стоит, говорит мужчина. Никаких тебе квитанций, забот о повышении тарифов и страха, что наступит «конец света.Начало формы

 II. Оборудование малой энергетики:
Ветроэлектростанции, солнечные, ветросолнечные, гибридные
ветер+солнце+дизель электростанции, мини-ГЭС.
КОНСУЛЬТАЦИИ. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ.
ОБОРУДОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ, ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
ВЕТРОСОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ.
МИНИ-ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ-(ветродизельные,ветер+миниГЭС,ветер+солнце+
ГЭС.)
ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ –теплоэлектростанции (твёрдое и биотопливо).
ГАЗОПОРШНЕВЫЕ и ГАЗОТУРБИННЫЕ- теплоэлектростанции (мини-ТЭС).
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ОТОПИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (уголь, дрова , отходы
деревообработки,сельхозхозяйственные отходы,пиролизное горение).
ООО ГазТеплоЭнергоКомплект"
г. Екатеринбург
http://gtek.ucoz.ru/index  
э\п gtek2008@mail.ru
э/п gtek2008@yandex.ru

Солнечные коллекторы как альтернативное отопление дома

≡ Солнечные коллекторы как альтернативное отопление дома

Практика показывает, что использование солнечной энергии более эффективно на нужды горячего водоснабжения, чем на выработку электрической энергии или отопление, по крайней мере, на сегодняшний день. Интерес к солнечным коллекторам все больше растет, а вместе с ним растет и количество противоречивых мнений по поводу использования гелиосистем в наших широтах. Было бы неправильно не уделить внимание этому виду альтернативного отопления и не попробовать разобраться с принципом работы коллекторов, классификацией, их эффективностью, стоимостью и т.д.

 Принцип работы солнечных коллекторов (СК)

 Различают несколько видов солнечных коллекторов:

• вакуумные (трубчатые);
• плоские;
• воздушные.

В зависимости от вида коллектора процесс преобразования солнечной энергии в тепловую имеет свои особенности. Однако в любом случае солнечное излучение нагревает теплоноситель (воду, антифриз), протекающий в трубках. Далее уже нагретый теплоноситель попадает в остальные элементы системы и продолжает циркулировать. В плоских коллекторах для преобразования солнечной энергии в тепловую используется абсорбер – металлические пластины (медные и алюминиевые), посредством которых передается тепло теплоносителю. Вакуумные же представляют собой две трубки вложенные друг в друга, пространство между ними заполнено вакуумом, что позволяет снизить теплопотери. Внутри находится медная трубка, по которой  перемещается испаряющаяся жидкость. Тепло от стенок трубки к медной трубке передается посредством алюминиевого экрана. Затем тепло от вакуумных трубок передается в теплосборник. В воздушных коллекторах в качестве теплоносителя используется воздух, однако этот вид достаточно редкий и не встречается в наших странах.

 Различия между плоскими и вакуумными коллекторами

Сравнительный анализ показывает, что вакуумные коллекторы имеют больше преимуществ по сравнению с плоскими, при этом считается, что они и более дорогие. Более низкие теплопотери, простота замены трубок и возможность использования при значительно низких температурах делают более привлекательным именно вакуумные коллекторы. Считается, что они имеют большую светопоглащающую площадь, следовательно, должны быть более эффективными. Часто встречается в сети информация, что и КПД вакуумных коллекторов выше, чем у плоских. Однако если взглянуть более предвзято, то оказывается, что из-за расположения трубок и более высокого показателя отражения солнечного излучения увеличивается оптическая составляющая потерь. Почитать об этом можно здесь: http://energobelarus.by/articles/alternativnaya_energetika/dorogoy_kollektor_dlya_besplatnoy_energii/. Это, в свою очередь, позволяет утверждать, что при положительной температуре наружного воздуха и необходимости подогрева воды до 40-60 ºС  вакуумные СК не эффективней тех же плоских коллекторов. А эффективность их возрастает при необходимости нагреть теплоноситель значительно выше температуры окружающей среды.  Первоначальный монтаж в том и другом случае не должен доставлять трудностей. Еще одним важным показателем является механическая прочность, которую оценивают по устойчивости к граду. Вакуумные СК с одинарным стеклом повышенной толщины способны выдерживать град до 35 мм, чего не скажешь о вакуумных СК с обычным стеклом. Неприятность может доставить также выпавший снег, сохраняясь между трубками СК и подтаяв, он может нарушить целостность трубок. В плоских СК применяется обычное оконное силикатное стекло, которое способно выдерживать крупный град, а также более дорогое стекло “без блеклости”, позволяющее исключить возможность отражения солнечных лучей при угле наклона ниже 30 градусов. Срок службы таких коллекторов составляет 20 лет, вакуумных – 10 лет.

 Стоимость солнечных коллекторов

Стоимость самого коллектора составляет 50-70% стоимости всей системы. Вакуумные коллекторы на 10 трубок можно встретить стоимостью  510 – 610$. Встречались предложения за коллектор 20 трубок –  (725$). Площадь абсорбции такого СК составит порядка 2,7 м².  Стоимость плоских коллекторов (2,6 м² Польского производства) составляет порядка 400 евро. Это не самый дешевый, но и не самый дорогой вариант. При этом не учитываем стоимость остальных элементов сети.  Т.е. большой разницы не видно. Но опять-таки цена зависит от многих факторов: производителя, типа нагревательного элемента, стекла и т.д. При равных условиях СК немецкого производства будет приблизительно на 200 евро стоить дороже. Или, например, вакуумный СК с элементом из алюминиевого сплава будет дороже своего аналога с плоским тепловым элементом, т.к. является более эффективным. Соответственно коллекторы с более прочным стеклом будут также дороже коллекторов с обычными стеклами. Т.е.  это такой беглый просмотр цены, да и не мешало бы сначала определиться, сколько понадобиться трубчатых или плоских панелей для дома или другого объекта. Расчет солнечного коллектора заслуживает отдельной статьи. Производительность сильно зависит от региона, в среднем можно считать, что 1 м² нагреет 10 литров воды в час. Срок окупаемости гелиосистем на базе СК зависит от варианта исполнения и составляет порядка 15 лет. Производители заявляют гораздо меньший срок окупаемости.

Гелиосистемы на базе солнечных коллекторов

Гелиосистема на солнечных коллекторах для ГВС имеет более простую структуру. Когда возникает задача отопления дома, то это значительно усложняет гелиосистему.  Для отопления дома солнечные коллекторы применяют параллельно с  системами, выполненными  на базе котлов или тепловых насосов. Пример такой гелиосистемы приведен на рисунке.

Печи «Булерьян»: практическое применение, виды, установка

Практическое применение Булерьян - бытовое название калориферной печи, которое выполняет функцию нагревания воздуха. Буллер - устройство, агрегат, который работает на твердом топливе. Он имеет способность равномерно и в то же время мощно "перемешивать" теплый воздух по всему объему помещения. Булерьян состоит из 2-х камер сгорания, вокруг которых расположены воздушные трубы, дымовая заслонка, воздухорегулятор и печная дверца.В нижней камере топки происходит образование печных газов, в верхней - их дожигание. Прохладный воздух по низу воздушных труб проходит внутрь, нагревается и равномерно выходит в отапливаемое помещение. Колебание температуры воздуха в помещении не высокая, т.к. Булерьян создает движение воздуха по всему объёму. Сгорание топлива происходит в обоих камерах. Газы, не сгоревшие в нижней камере, поднимаются наверх, где полностью сгорают благодаря дополнительному воздуху, который поступает туда через инжекторы. Такая конструкция топки обеспечивает полное использование топлива и высокий к.п.д.(75 %).Поверхность печи в это время не нагревается, как это бывает в "буржуйках". Печи булерьян часто используют для обогрева дачных домов, коттеджей, залов, мастерских, для сушения древесины, а также теплиц. Диапазон применения разнообразен. В качестве топлива используют древесину и ее отходы. Устройство способно обогреть помещение площадью от 100 до 1100м2. Высота печи в зависимости от модели может колебаться от 700 до 960 мм, длина-685 - 1440 мм весят от 57 до 245 кг. При этом КПД во всех моделях равняется 75%. Объем топки от 40 до 240 л, а диаметр дымохода 220-140 мм. Установка печи булерьян Перед установкой печи необходимо удостовериться в том, что для нормального функционирования печи, в помещении, где она установлена, организован приток свежего воздуха, необходимого для горения дров. Место для установки печи следует выбирать так, чтобы обеспечить не только наиболее эффективный обогрев отапливаемого помещения, но и была бы возможность свободного доступа для ее осмотра и очистки. Пол под печью обязательно должен быть из негорючих материалов. Кроме того, установить булерьян необходимо на металлическую подставку высотой не менее 20 см. или на кирпичное основание как это показано на рисунке. Пол из горючих материалов под топочными дверцами следует защищать металлическим листом. В связи с тем, что в печи процесс сгорания топлива оптимизирован (для увеличения времени работы и повышения КПД), то правила эксплуатации печи, предъявляют жесткие требования к материалам из которых изготовляется дымоход и к условиям его монтажа. Основные требования к дымоходу для печи Важным требованием к дымоходу является его коррозийная стойкость. Таким материалом является кислотостойкая нержавеющая сталь, обеспечивая дымоходу его долговечность. Внутренние участки дымохода должны быть гладкими без шероховатостей, это способствует хорошей тяге и меньшему образованию конденсата. Элементы дымохода, которые могут быть склонны к действию холода (чердачное помещение, улица) то есть что находятся вне отапливаемого помещения, должны быть в обязательном порядке теплоизолированными базальтовой ватой толщиной 30 - 50 мм. Дымоход должен выдерживать высокие температуры дымовых газов (в момент разжигания печи), обеспечивать стабильное дымоудаление, быть пожаробезопасным, а также легко монтироваться. Монтаж дымохода для булерьяна Дымоход и его расположение зависит от того, в каком месте установлена печь булерьян, есть несколько вариантов расположения дымоходной трубы, основные из них, это: Расположение дымохода снаружи здания, то есть по фасаду, этот способ чаще всего используется в случае установки отопительного агрегата в уже построенном доме. Расположение дымохода внутри здания, дымоходные трубы располагают у внутренних стен и перегородок. Выводят дымоход через крышу и междуэтажные перекрытия с применением специальных проходных патрубков. Тройник для булерьяна Монтаж дымохода для булерьяна, начинается с монтажа его дымового патрубка, который размещен на задней стенке. При монтаже дымохода горизонтальные участки не рекомендуются. Как исключение, допускается один горизонтальный участок, который выходит непосредственно из печи длиной не больше 1 м. Для предотвращения забивания дымохода сажей и конденсатом, а также для удобства чистки дымохода необходимо после выхода из печи устанавливать Т-образный тройник со съемной заглушкой (лейкой и декой) как показано на рисунке. От тройника дымоход собирается вверх, для обхода препятствий (окна, балконы и так далее) используются колени, на самый верх дымохода одевается термо грибок. Сам дымоход крепится к стене с помощью булавок и скоб. В зависимости от его высоты, дымоход крепится на растяжки для его жесткости. Топливо для печи булерьян Печь работает на всех видах твердого топлива : дерево, древесные отходы, древесные и торфяные брикеты, паллеты, бумага, картон и т. д. Стандартным вариантом топлива - есть колотые дрова высушенные естественным способом. Как вариант возможное употребление не колотых крупных круглых поленьев длиной равной длине топки. В случаи употребления опилок, то ее необходимо использовать вместе с кусковой древесиной или с дровами. Никогда не применяйте как топливо любые жидкости или газы, а также уголь, кокс и т. д. Режим интенсивного горения не является основным режимом работы печи и не может быть рекомендован к постоянному употреблению, поскольку в этом случае резко снижается срок службы изделия и не обеспечивается сохранение жаропрочного покрытия. Печь окрашена кремниево-органической жаропрочной эмалью. Первые протопки печи необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении при полностью открытых дверях и окнах или на улице вне помещения. Не допускается сжигать в печи любые виды пластмасс, пластика, резины и т. д., поскольку это ведет к выделению ядовитых газов, а также к загрязнению окружающей среды. Варианты устройства печей «булерьян» в жилых помещениях Предлагаем несколько вариантов дизайна устройства печей «булерьян» в жилых помещениях (зарубежный опыт)

Геотермальные установки со струйными насосами

Геотермальные установки с использованием пароводяной смеси, поступающей непосредственно из геотермальной скважины, или пара после сепараторов ГеоТЭС и струйных насосов-инжекторов предназначены для горячего водо- и теплоснабжения и для реинжекции сливных вод в пласт через скважины закачки. Они могут существенно (в 2.3 раза) снижать минерализацию солей в воде благодаря смешению с холодной и слабоминерализованной водой из поверхностных источников.
Струйный насос (инжектор-конденсатор) работает как насос, поднимающий воду из источника и подающий ее потребителю; он нагревает ее и может менять ее минерализацию. В камере смешения струйного аппарата, являющейся эффективным теплообменником смешивающего типа, происходит ее интенсивный нагрев. Струйный насос содержит паровое и жидкостное сопла, камеру смешения и диффузор. Он не требует ухода, достаточно дешев и несложен в изготовлении и обслуживании. В нем отсутствуют трущиеся и вращающиеся детали, что гарантирует длительный срок службы.
Струйный насос работает следующим образом. После расширения в паровом сопле пароводяная смесь с весьма низким начальным массовом паросодержанием с достаточно высокой скоростью смешивается с подаваемой в камеру смешения холодной жидкостью. В результате смешения и конденсации пара давление в камере смешения образуется достаточно низкое (вакуум), что позволяет засасывать воду из источника, в том числе и достаточно нагретую, и с примесями. Это позволяет использовать такой насос для перекачки горячих минерализованных вод. Благодаря окончанию конденсации паровой фазы в диффузоре и резкой перестройке структуры течения после диффузора происходит значительное повышение давления (до 4.5 раз в данном случае) по сравнению с его значениями на входе в аппарат.
Отличительной особенностью струйного насоса-инжектора являются его характеристики, позволяющие эффективно работать в достаточно широком диапазоне изменения режимных и геометрических параметров. Он работает с различными расходами жидкости и смеси и различным массовым паросодержанием на входе. Для регулирования выходных параметров может использоваться сменный набор горловин диффузора.
Основным отличием струйных насосов в геотермальных установках является то, что для перекачки горячей воды используется вторая ступень инжектора или отверстия во второй половине его камеры смешения (их обычно используют вначале для запуска). При таком использовании струйные насосы заменяют дорогостоящие и громоздкие центробежно-вихревые насосы с электроприводом для работы на горячих минерализованных водах.
В ЭНИНе были созданы и успешно использовались на Паужетском геотермальном месторождении на Камчатке различные по конструкции струйные насосы, перекачивающие или поднимающие из источника от 1 до 60 т/ч холодной и примерно вдвое меньше горячей минерализованной воды. Общая производительность всех одновременно работающих насосов составила 120 т/ч. Насосы на Камчатке получали пароводяную смесь из бросовых скважин, уже не подающих смесь в сепараторы Паужетской геотермальной электростанции.
В рассматриваемых геотермальных установках тепловая энергия пароводяной смеси из скважин после ее преобразования в струйном насосе в механическую энергию используется для подъема из источников холодной и горячей жидкости, для ее нагнетания-подачи потребителю или для повторной закачки в пласт.
Геотермальные установки со струйными насосами могут подавать горячие рассолы на предприятия для извлечения из них ценного сырья. Они устраняют загрязнение (тепловое и солевое) окружающей среды, характеризуются простотой, надежностью, низкой стоимостью и малым весом основного элемента — струйного насоса и повышенной эффективностью

Ресурсосбережение и научные исследования: в смоленском ВУЗе внедрили автономную систему энергообеспечения

    

В Смоленском филиале Московского энергетического института установлена система альтернативного энергообеспечения, позволяющая обеспечить электричеством нужды лаборатории инженерного центра

Как сообщает «Российская газета», инженерный центр призван вовлекать студентов и аспирантов в научно-исследовательскую работу, а также заниматься изучением новых направлений в электронике и энергетике. Работы в сфере альтернативной энергетики здесь начались по заказу одного из предприятий российского аэрокосмического комплекса. Поначалу речь шла о разработке портативных систем энергообеспечения малых космических аппаратов на основе солнечных батарей, а со временем в рамках программы развития научно-исследовательских работ МЭИ инженерный центр обзавелся комплексом, позволяющим заниматься перспективами использования не только энергии солнца, но и ветра.
В комплекс альтернативного энергоснабжения входит ветрогенератор, установленный на территории вуза на 48-метровой мачте, комплект из 16 солнечных батарей, дизельный генератор, аккумуляторы и компьютерная система управления. В зависимости от поставленной задачи эти системы могут работать по отдельности, по очередности или одновременно. Опасность остаться без света невелика: энергия, производимая альтернативными источниками, накапливается в аккумуляторах и используется в ночное время и в штиль, на крайний случай есть дизельгенератор. Директор инженерного центра Олег Фролков мечтает о том, что прибавить во всем этим возможностям еще и тепловые насосы, позволяющие вырабатывать тепловую энергию на основе разницы температур в земной коре.
Смоленская область — энергоизбыточна, объем производимой на ее территории электроэнергии превышает потребности региона, и развитием систем альтернативной энергетики здесь до сих пор никто особо не интересовался. Инженерный центр СФ МЭИ начал, по сути дела, базовые исследования, направленные на получение основных статистических данных: количество солнечных дней в году, направление и сила ветра. Изучается также изменение мощности, отдаваемой солнечными батареями в различных условиях освещенности (специалистами инженерного центра разработан специальный прибор — характериограф, позволяющий оценивать вырабатываемую мощность и снимать характеристики работы альтернативных источников электроэнергии).
Перспективным направлением работы Инженерного центра в связи с появлением комплекса альтернативного энергоснабжения является и изучение двунаправленной системы учета энергии. Человек уходит на работу, в это время у него дома электроэнергия не потребляется, и все, что производят ветрогенератор и солнечные батареи, может отдаваться в общую сеть. В этот период владелец установки является производителем электроэнергии. К вечеру работа его солнечных батарей завершается, человек возвращается домой, включает бытовую технику, уже сам становится потребителем, и счетчик начинает работать в другую сторону. Оплачивать в этом случае нужно разницу между тем, что он произвел, и тем, что потребил. Это чрезвычайно красивая картина, воплотить которую в реальной жизни, наверно, можно будет, лишь преодолев бездну всевозможных препятствий. В вузе же автономная система энергообеспечения, в рамках которой можно без особых проблем заниматься описанными исследованиями