Поливалентные (гибридные) системы теплоснабже­ния, страница 3

Таблица 5.1. Основные характеристики теплоаккумулирующих материалов.

№  п.п.	Теплоаккумули-рующие материалы	Тпл., оС	Плотность, кг/м3		Теплопро- водность, Вт/(м· К)		Теплоемкость, кДж/(кг·К )		Энтальпия фазового перехода dj
			Твердое состо-яние	Жидкое состо-яние	Твердое состо-яние	Жидкое состо-яние	Твердое состо-яние	Жидкое состо-яние	кДж/кг	МДж/м3
1	Бетон		2200		0,9-1,75		0,96
2	Магнезитовые кирпичи		2700		4,64		1,13
3	Грунт (мелкие куски)		2560		0,52		0,84
4	Галька, гранит		2640		1,7-4,0		0,88
5	Вода			1000		0,70		4,19
6	46% NаNОз + 54% КNОз			1735		0,57		1,56
7	CaCl2*6H2О	29,2	1620	1500	0,60	0,30	1,47	1,47	172,50	258,10
8	Nа2SO4*10Н2О	32,4	1460	1410	0,50	0,30	1,76	3,31	251,00	345,20
9	Nа2НРO4*12Н2О	35,2	-	1420	0,50	-	1,55	3,18	279,60	403,20
10	Лауриновая кислота	44,0	-	910	0,40	0,20	-	-	175,30	159,60
11	Миристиновая кислота	54,1	-	870	-	-	1,60	2,26	187,80	162,80
12	Пальмитиновая кислота	65,0	-	880	-	-	1,80	2,73	184,50	162,90
13	Парафин-2	42,0	910	770	-	-	2,08	-	187,80	144,00
14	Октадекан	28,0	-	790	-	0,10	2,10	2,17	244,20	194,10
15	n-Эйкозан	36,7	860	780	-	0,20	2,01	2,21	247,00	192,00

Для суточных аккумуляторов применяют теплоизолированные водяные ёмкости. В систе­мах, позволяющих накапливать тепло более высокого потенциала, часто используются теплонакопители с магнезитовыми кирпичами (рис. 1.16). Такие устройства позволяют накап­ливать тепло во время провала графика электри­ческой нагрузки (льготный ночной тариф) и от­давать его в остальное время суток.

В сезонных аккумуляторах малой мощности наиболее часто используется тепло грунта с по­мощью горизонтальных змеевиков, закладывае­мых ниже глубины промерзания, либо с помо­щью вертикальных теплообменных скважин. Для аккумуляторов тепла большей мощности тепло аккумулируют в водоносных слоях (рис. 5.6), так как подобный способ имеет наименьшую удель­ную стоимость и наибольший КПД (до 85 %).

5.5. Поливалентные системы тепло­снабжения с использованием геотермальных вод.

В условиях роста энергопотреб­ления, ограниченности топливных ресурсов и, как следствие, неук­лонного повышения их стоимо­сти, экологически чистая геотермальная энергия с практически неисчерпаемыми запасами при­влекает к себе всё больше вни­мание. Развитие новых техноло­гий в этой области способствует снижению стоимости сооружения подобного рода систем и расши­рению зон России, где их созда­ние экономически целесообраз­но. Поэтому помимо районов, уже использующих геотермальную энергию (Камчатка, Северный Кавказ), это становится экономи­чески выгодным также в Цен­тральном и Северо-Западном ре­гионах России, на Урале, в Сиби­ри, на Дальнем Востоке.

Выбор рациональной техноло­гии обработки, доставки потреби­телю и сброса геотермального те­плоносителя определяется многи­ми факторами, важнейшими из которых являются качественная характеристика теплоносителя (ми­нерализация, агрессивность и др.), его температура, давление, возможная производительность, удалённость от потребителей и др.

Используются различные схемы геотермаль­ного теплоснабжения (рис. 5.7). В зависимости от величины напора в добычной скважине доставка геотермального теплоносителя осуществляется с применением насоса или без него. Прямое исполь­зование геотермального теплоносителя (рис. 5.7. а) возможно при достаточно высокой его температу­ре t_г ≥ 55^оС и низкой минерализации (менее 5 г/л). При низкой температуре теплоносителя t_г и низкой минерализации осуществляется догрев теплоноси­теля (рис. 5.7 b).

Более эффективно использование низкотемпе­ратурного теплоносителя в напольных водяных системах отопления (рис. 5.7 с) либо в воздушных системах. При высокой минерализации (более 35 г/л) схемы теплоснабжения усложняются за счёт применения промежуточных теплообменников. В системах горячего водоснабжения прямое исполь­зование термальных вод осуществляется при ми­нерализации не более 10 г/л.

Рис. 5.7. Схемы геотермального отопления и горячего водоснабже­ния:

а - с доставкой теплоносителя за счет естественного напора;

b - с применением насосов и согревающих котлов;

c - c использованием низкотемпературных систем отопления;

d - с использованием тепловых насосов.

1 - добычная скважина; 2 - насос; 3 - горячее водоснабжение;

4 - радиаторное отопление; 5 - сброс или реинжекция отработанной воды; 6 - догревающая (пиковая) котельная; 7 - напольное отопление или калориферы; 8 - теплонасосная установка.