Елеманова Алия Аликовна

Алматы қаласы, Қазақстан Республикасы

 

 

Төменпотенциалды жылуды пайдаға асыру үшін жылусорғы қондырғыларын пайдаланудың тиімділігі

 

ӘОЖ621.57:658.26:628.32

 

Аңдатпа. Адамзаттың өмiрi үшiн энергия айтарлықтай маңызды қызметтер атқарады. Жылыту, суыту, жарықтандыру, тұрмыстық құралдар, көлік сияқты қызметтерге күннен күнге сұраныс артуда. Энергия негізгі мұқтаждықтарды қанағаттандырады және экономикалық өсу мен әлеуметтік дамудың маңызды бөлігі болып табылады. Қазіргі таңда Қазақстанда жиі қолданылатын жылу және электр энергиясы тек қана жылу электр станцияларында органикалық отынды жағу арқылы жүзеге асырылуда. Отын энергетикалық ресурстарды үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау үшін бейдәстүрлі энергия көздерін, екіншілік энергетикалық ресурстарды қолдану, сонымен қатар жылу электр орталықтарына кері қайтарылатын су мен ақаба сулардың төмен потенциалды жылуын қолдану арқылы көзделген мақсатқа қол жеткізуге болады. Бұл мақалада ақаба сулардың төменпотенциалды жылуы арқылы жылулық сорғыларды қолданудың сұлбасы келтірілген. Әрі сол сұлба бойынша жылу шығындарын анықтау теңдеулері келтірілген. Мақаланың басты мақсаты жылулық сорғыларды кеңінен қолдану арқылы Қазақстанда энергияны үнемдеу.

               

Түйіндеме сөздер:жылу сорғылары, жылуландыру, ақаба сулар, тиімділік, жылу, жылу шығыны, энергия, экономикалық тиімділік, жылуды аккумуляциялау

 

Күнделікті тұрмыс - тіршілікте электр энергиясы мен  жылулық энергияның алатын орны өте зор. Энергияны үнемдеу және энергия үнемдеуші технологияларды қолдану еліміздің экономикасының   өнеркәсіптік артықшылығы болып табылады.  Елімізде бейдәстүрлі энергия көздерін қолдану әлі толық дамыған жоқ.  Қазіргі таңдағы негізгі мәселе – энергия үнемдегіш технологиялардың көмегі арқылы меншікті энергия тұтыну көрсеткішін  барлық салаларда төмендету.

Жылулық және электр энергиясын өндіру және тарату жүйесін тиімдендіру, әрі энергияны үнемдеу, сонымен қатар энергетикалық және су теңдестігіне түзету енгізу, жылуэнергетиканың дамуын және технико-экономикалық көрсеткіштерін арттырады.

Әрине, қазіргі таңда жылу үнемдеудің альтернативі әлі дамыған жоқ.  Сондықтан жылуэнергетикалық қондырғыларды пайдалану және есептеу, олардың жұмыс істеу принциптерін білу арқылы ненің қайда, қандай мөлшерде, не үшін шығындалатынын анықтауға болады.

Қазіргі таңдағы негізгі мәселе – энергия үнемдегіш технологиялардың көмегі арқылы меншікті энергия тұтыну мөлшерін өндірістің барлық салаларында, тасымалдауда және тұрмыстық коммуналды шаруашылықта төмендету.

Әлем бойынша және Қазақстан бойынша бір біріне тығыз байланысты екі проблеманы шешу алға қойылған мақсаттың бірі, ол: отын энергетикалық ресурстарын үнемдеу және қоршаған ортаның ластануын төмендету.

Отын энергетикалық ресурстарын үнемдеудің тиімді жолдарының бірі бейдәстүрлі жаңғыртылатын энергия көздерін қолдану. Жылумен жабдықтау жүйесінде жылусорғыларын қолдану арқылы аталған проблемаларды шешуге болады.

Кез келген құрылыс алаңдарынан жаз мерзімінде 200С және қысқы уақыттарда 80С температуралы ақаба сулар тасталынады. Осындай температуралы ақаба сулардыңтөмен потенциалды жылуын жылулық сорғыларда қолдану арқылы тиімділікті едәуір шамаға арттыруға болады. Ақаба сулар тазартылған және тазартылмаған болып бөлінеді.

Әрине тазартылмаған ақаба сулардың температурасы тазартылған ақаба сулардың температурасынан әлде қайда жоғары. Бірақ тазартылмаған ақаба суларды қоолдану құбырларда шөгінділер, коррозия пайда болады.

Ал тазартылған ақаба суларды қандайда бір тұрғын үйденде, ғимараттанда алуға болады. Яғни ақаба су көзі бар жерге жылулық сорғылар орнату керек.  Бұндай қондырғылардың маусымдық жылу түрлендіру коэффициенті жоғары, соған сәйкесті экономикалық көрсеткіштері де жоғары.

Жаз маусымында желдетуден тасталынған, ақаба сулардан алынған және қарапайым күн коллекторарынан алынған жылуды арнайы жылу ұстағыш қабілеті жоғары топыраққа жинау керек. Ал қыс мерзімінде осы жиналған жылуды жылулық сорғыларда қолдануға болады. Осындай тәртіппен жұмыс істейтін қондырғының сұлбасы 1 суретте келтірілген.

 

1 - резервуар, 2 - пайдаға асырғыш - жылуалмастырғыш, 3 - жылу есептегіш, 4 - жылулық сорғы, 5 - айналымдық сорғы, 6 - температура датчигі, 7 - шығын датчигі, 8 - реттелетін үш жүрісті ысырма, 9 - фильтр

 

1 - сурет. Жылу сорғылық қондырғының қағидалық сұлбасы

 

Жылулық сорғының қуатын анықтау үшін алдымен жылытылатын ғимараттың жылу шығынын білу керек және ғимаратқа жылулық сорғыны   орналастыру үшін онығ жылуландыру жүйесінің сұлбасын білу керек. Моновалентті жүйелер үшін жылытылатын ғимаратқы жылулық сорғыларды орнатқанда, ол жылу шығынын 100% толықтыру керек. Жылытылатын ғимараттың жылу шығынын толықтыруға қажетті жылу мөлшері СНиП  2.04.05-91 бойынша жеке жылутехникалық есептеулер бойынша анықталады.

Қарапайым тұрғын үй және әкімшілік ғимараттары үшін жылу шығыны келесі теңдеу арқылы есептеледі:

 

,   [кВт]                                   (1)

 

мұндағыt i  - ғимараттың ішкі есептік температурасы;

tev  - сыртқы есептік температура;

tes – жылуландыру кезіндегі сыртқы орташа температура;

d - жылуландыру кезеңіндегі күндер саны;

Q – СНиП 2.04.05-91 бойынша жылу шығыны, кВт.

Сонымен қатар тұрмыстық ыстық суды дайындау үшін қажетті қуатты ескеру керек:

 

, [кВт]                                                (2)

 

мұндағы L – күн сайын 50 оС қыздырылатын су мөлшері,

Қажетіне қарай тариф жоғары болған кезде жылу шығынын жылулық сорғы арқылы жабуға болады, ол үшін оның жылу өндірулігін қор коэффициенті арқылы арттыру керек. Бұл төмен тариф кезінде жылулық энергияның көп мөлшерін өндіріп, оны бак аккумуляторларда аккумуляциялауға мүмкіндік туғызады.

 

,     [кВт]                                               (3)

 

мұндағы Q – СНиП2.04.05-91 бойынша жылу шығыны

Электр энергиясын тұтынуды есептеу жылуландыру маусымындағы жалпы жылу шығыны бойынша жылулық сорғының жылуландырулық факторы белгілі болғанда анықталады:

 

,   [кВт]                                                    (4)

 

мұндағы ε -жылуландыру маусымындағы жылуландырулық факторы.

Жылулық сорғы негізіндегі жүйелерді қолдану көптеген нысандар үшін экономикалық тұрғыда тиімді, жаңғыртылмайтын энергия көзін үнемдеуде және қоршаған ортаны қорғауда, сонымен қатар атмосфераға тасталынатын СО2 газдарды азайтуда маңызы зор. Ал жылу сорғылары үшін ақаба сулардың жылуын қолдану тұрақты, сенімді және экономикалық тиімді жылу көзін алуға мүмкіндік туғызады.

 

Әдебиеттер тізімі

1. Рей Д., Макмайл Д.. Тепловые насосы: перевод с англ. – Энергоиздат, 1982. – 224 с.

2. Петин Ю.М. Тепловые насосы в теплоснабжении // Новости тепло­снабжения. -2001. № 11. С. 42- 43

3. Литовский Е. И., Пустовалов Ю.В. Парокомпрессионные теплонасос­ные установки // М. - Эиергоиздат. - 1982.- 144 с.

4. Проценко В.П., Горшков В. Г., Осипович С. В., Об опыте использова­ния тепловых насосов // Новости теплоснабжения. -2003. № 1.С. 42-46.