автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Системы сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК

На правах рукописи

СИСТЕМЫ СБЕРЕГАЮЩЕГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ МАЛЫХ УДАЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ АПК

Специальность: 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Саратов 1999

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете

Научные консультанты

-доктор технических наук, профессор Симонов В.Ф. -доктор технических наук, профессор Курицын Б.Н.

Официальные оппоненты

-доктор технических наук, профессор Галактионов В.В.

-доктор технических наук, профессор СеделкинВ.М.

-доктор технических наук, профессор Гоман В.Г.

Ведущее предприятие -ОАО «Гипрониигаз», г.Саратов.

Защита состоится « 4 » ноября 1999г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 063.58.02 по техническим наукам при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77, корпус 1, ауд.216а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 4 » октября 1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т:н., доцент

А

Е.АЛарин

\\ш.и,о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительные территории и относительно невысокая плотность населения сельских районов России обуславливают свойственную рыночным отношениям тенденцию к развитию малых удаленных агропромышленных предприятий (АПП), сопутствующих им населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры(в дальнейшем -малых удаленных объектов АПК). В общем балансе малых объектов АПК значительное распространение получают животноводческие, зерноводческие и овощеводчестсие фермерские хозяйства, а также миницеха модульного типа по переработке сельскохозяйственной продукции.

Возрастающие объемы строительства малых объектов АПК и сопутствующих им населенных пунктов требуют разработки и внедрения новых, прогрессивных систем топливоэнергоснабжения.

В современной отечественной и зарубежной практике все более широкое применение находят децентрализованные системы сберегающего энергоснабжения с использованием сжиженного углеводородного газа (СУГ). Применение СУГ в качестве энергоносителя для технологических установок, а также для бытовых и хозяйственных нужд в полной мере отвечает социальным, экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям, способствует улучшению качества выпускаемой продукции и снижению ее себестоимости. Высокая степень диверсификации и автономности топливосберегающих систем энергоснабжения на базе СУГ в сочетании с высоким потребительским и энергетическим эффектом делают сжиженный углеводородный газ наиболее предпочтительным энергоносителем для малых объектов АПК и сопутствующих им поселений, удаленных от опорных пунктов энергоснабжения.

Цель работы - разработка теоретических основ и технических решений оптимального функционирования децентрализованных систем сберегающего энергоснабжения (ДССЭ) малых удаленных объектов АПК и сопутствующик населенных пунктов на базе сжиженного углеводородного газа.

Задачи исследований. Поставленная цель реализуется путем решения ряда взаимосвязанных задач, среди которых к числу наиболее приоритетных относятся следующие:

1. Создание методических основ оптимизации систем сберегающего энергоснабжения малых АПП и сопутствующих населенных пунктов.

2. Выявление алгоритма выбора вида и зон применения топливно-энергетических ресурсов в условиях неопределенности конвертирована ценовых факторов; обоснование целесообразности использования СУГ для сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК.

3. Разработка эффективных систем децентрализованного энергоснабжения на базе подземных резервуарных установок СУГ с вертикальным расположением сосудов, их теоретическое обоснование и оптимизация.

4. Создание новых способов и схем проточной регазификации СУГ с повышенным содержанием бутановых фракций и их теоретическое обоснование.

5. Определение оптимальной структуры и удельных экономических показателей ДССЭ.

6. Комплексная оптимизация систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК на базе сжиженного углеводородного газа.

Методы исследования: системный подход при обосновании и оптимизации систем сберегающего энергоснабжения; математическое моделирование процессов оптимизации ДССЭ; физическое и математическое моделирование процессов теплообмена при хранении и регазификации СУГ; методы математической статистики при обработке результатов физических измерений; направленный поиск оптимальных параметров ДССЭ; численные методы решения дифференциальных уравнений оптимизации ДССЭ; метод декомпозиции при решении задач оптимизации и теплообмена; метод суперпозиции при решении задач теплообмена подземных резервуаров и испарителей с полуограниченным грунтовым массивом.

Научная новизна работы и основные положения, выносимые на защиту:

1. Экономико-математическая модель обоснования и оптимизации децентрализованных систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК, при одновременном использовании первичных, вторичных и возобновляемых энергоресурсов, позволяющая на базе системного подхода приводить все конкурирующие варианты энергоснабжения к единой структуре и учитывающая динамику развития ДССЭ и иерархию функционирования в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов.

2. Методические рекомендации по обоснованию вида топливно-энергетического ресурса в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов, а также рациональной области и границ его применения для малых объектов АПК.

3. Новые способы и конструкции использования сжиженного газа в вертикальных подземных сосудах и его безгидратной регазификации в проточных системах, на базе которых разработаны и внедрены вертикальные резер-вуарные установки с электрическими и грунтовыми испарителями, обеспечивающие по сравнению с существующими системами снижение металлоемкости в 1,9 раза и сокращение интегральных затрат на 65 %.

4. Экономико-математическая модель оптимизации подземных резерву-арных установок сжиженного газа, на базе которой созданы алгоритмы обоснования вертикального способа установки сосуда, его оптимальной конфигурации и выявления оптимального типоряда вертикальных резервуаров.

5. Физико-математическая модель теплового взаимодействия вертикального подземного резервуара сжиженного газа с грунтом, комплексно учитывающая влияние конфигурации сосуда, наличие собственного температурного

поля грунта, различие условий теплообмена на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с паровой и жидкой фазами продукта, на базе которой разработана методика теплотехнического расчета подземного вертикального резервуара.

6. Комплекс физико-математических моделей теплообмена в проточном испарителе сжиженного углеводородного газа, учитывающих зависимость температурных условий кипения от компонентного состава и давления про-пан-бутановой смеси, наличие различных способов регазификации и схем движения греющей и нагреваемой сред, необходимость нагрева жидкой фазы газа з интервале температур ее полного выкипания, а также интенсивность теплообмена применительно к грунтовым и электрическим регазификаторам.

7. Методические рекомендации по определению экономически целесообразной структуры оптимальных параметров функционирования систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК.

Практическая ценность. Разработанные теоретические и практические положения обеспечивают научно обоснованное развитие децентрализованных газосберегающих систем энергоснабжения малых объектов АПК путем реализации и внедрения: рекомендаций по оптимальному функционированию ДССЭ малых удаленных объектов АПК; алгоритмов и программ выбора экономически целесообразного варианта и оптимизации его структуры и параметров; рекомендаций по выбору оптимальных типоразмеров подземных вертикальных резервуаров и определению их основных геометрических и эксплуатационных параметров; новых- технических решений и разработок в области хранения и регазификации С-УГ. в резервуарных установках вертикального типа для районов с неблагоприятными климатическими и геологическими условиями; комплекса апробированных практикой инженерных методик для расчетов и оптимизации процессов, установок и технологических схем в ДССЭ малых объектов АПК на базе СУ Г.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Российской конференции по инженерному освоению и оборудованию застраиваемых территорий в Тюменской области (Тюмень, 1974 ); Всесоюзной научно-технической конференции « Развитие и совершенствование эксплуатации газового хозяйства в сельской местности» ( Уфа, 1976 ); Всесоюзной научно-технической конференции «Пути интенсификации газоснабжения сельской местности» (Курск, 1983 ); Всесоюзном методологическом семинаре по вопросам использования энергии в сельской местности ( Иркутск, СЭИ АН СССР, 1988 ); Всероссийском совещании Госгортехнадзора России «Повышение эффективности и надежности систем газоснабжения в городской и сельской местностях» (Саратов, 1992 ); выставке-ярмарке стран СНГ по разработке и освоению нового газового оборудования (Саратов, 1993 ); четвертом международном съезде Ассоциации инженеров по отоплению, теплоснабжению и вентиляции ( АВОК ) «Наука и практика энергоснабжения» (Москва, 1995);

пятом международном съезде АВОК «Стратегия и тактика развития современного энергоэффективного и экологически чистого инженерного оборудования и теплозащиты зданий в настоящем и будущем строительства России» (Москва, 1996); международной научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей сред» (Волгоград, 1997); международной научно-практической конференции «Современное строительство МК-52-18, секция: Инженерно-экологические системы и энергоснабжение» (Пенза, 1998 ); научно-технических советах: РПУ Оргаз (Москва, 1986, 1990,1992); ОАО «Росгазификация» (Москва, 1990-1999); ОАО «Сигнал» (Энгельс, 1996-1997); ОАО «Сарэнергомаш» (Саратов, 1990-1999); научно-технических конференциях института «Гипро-ниигаз» (Саратов, 1978, 1980,1985,1991-1993,1997,1999); научных семинарах и конференциях проблемной лаборатории энергетического факультета (Саратов, 1995-1999 ); научных семинарах кафедры «Теплофикация и газоснабжение» МИСИ (Москва, 1978-1980); итоговых научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СГТУ (Саратов, 1972-1999).

Реализация результатов работы. Предложенные способы и конструкции при транспорте, хранении и регазификации СУГ защищены авторскими свидетельствами, патентами и включены в окончательную редакцию новых строительных норм и правил СНиП 42-01-99. Газораспределение. - М.Д999. (п.7.1). Методы расчета резервуарных установок СУГ в виде номограммы и рекомендаций по хранению и регазификации СУГ включены в окончательную редакцию Свода правил по проектированию и строительству газопроводов СН 42-101-99. - М.: (п. 7.1, 7.2, 7.7-7.11). Грунтовый испаритель экспонировался на ВДНХ в 1989 году и награжден серебряной медалью.

Для практического освоения предложенных технических решений, а также рекомендаций по оптимальному функционированию систем сберегающего энергоснабжения сжиженным газом разработано шесть руководящих документов и типовых решений, утвержденных и введенных в действие Глав-газом МЖКХ РСФСР в 1977, 1986, 1987 годах, Госкомгазом Белоруссии в 1988 году и ОАО «Росгазификация» в 1994,1998 годах.

По разработанным комплектам документации на заводах Саратовэнерго-маш и Саратовгазаппарат, Сигнал, Кузполимермаш, Белгазтехника налажен выпуск вертикальных подземных резервуаров РПВ-3,5-04 (ТУ4859-007-00210714-96), головок резервуарных малогабаритных ГРМ-04 (ТУ4859-008-00210714-96), электрических испарителей с промежуточным теплоносителем ИЭПТ-10М-04 (ТУ4859-009-00210714-96), клапанов безопасности КПБ-10-04 (ТУ4859-010-00210714-96), грунтовых испарителей ИГ-10 ( ТУ12 - 86-00. 00. 000).

Внедрение технических разработок, технико-экономических рекомендаций осуществляется ОАО «Росгазификация» и КТБ и ОП «Белгазтехника» в соответствии с планами технического развития газовых хозяйств России и

Белоруссии, краевыми и областными управлениями и объединениями: Хаба-ровсккрайгаз, Краснодаркрайгаз, Владимироблгаз, Саратовоблгаз, Оренбур-гоблГаз^ Брестоблгаз, Минскоблгаз, Могилевоблгаз. Подтвержденный экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 34,5 млн. рублей в год.

По материалам диссертации в СГТУ подготовлены и читаются два спецкурса по системам сберегающего теплогазоснабжения для студентов специальности ТГСиВ (2907).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 83 печатных работы, в т.ч. 7 авторских свидетельств и патентов, шесть руководящих документов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 312 наименований, 11 приложений. Общий объем диссертационной работы 530 страниц, включая 69 рисунков, 33 таблицы, 11 приложений.

Автор приносит свою глубокую благодарность доктору технических наук, профессору А.И. Андрющенко, советы и пожелания которого во многом определили направления и результаты проведенных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, раскрывается необходимость разработки и применения систем сберегающего энергоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа для малых удаленных объектов АПК, сформулированы цель и задачи работы, методы их решети, научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся общая характеристика малых объектов АПК, объемы и структура потребления энергоносителей, основные технологические процессы и их основные параметры, анализируется распределение топливно-энергетических ресурсов на различные нужды и изучаются пути их эффективного сбережения, показывается энергетическая целесообразность использования одного энергоносителя - сжиженного углеводородного газа на все производственные и бытовые нужды, включая электроснабжение.

Малые объекты АПК характеризуются многообразием функционального назначения, включая частные подворья, животноводческие, овощеводческие н зерноводческие фермерские хозяйства, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, сопутствующие объекты стройиндустрии, сельхозтехники, социальной инфраструктуры с энергопотреблением до 1000 МВт-ч/год.

В общем балансе их энергопотребления 70-85 % занимает нагрузка на технологическое теплоснабжение и отопителыю-вентиляционные нужды, 15 -30 % - нагрузка на электроснабжение. При этом 20-25 % энергии теряется с

уходящими дымовыми газами, 25-35 % - с теплым воздухом и водой из технологических установок и систем вентиляции, 15-25 % - во внешних системах энергоснабжения, 5-20 % - с теплопотерями через ограждающие конструкции зданий.

Максимальную экономию первичного топлива обеспечивают: автономная выработка тепловой и электрической энергии на базе газовых МИКРО-ТЭС или высокоскоростных ветроэлектрогенераторов в сочетании с котельными установками; глубокое охлаждение дымовых газов, уходящих из котлов и МИКРО-ТЭС с помощью конденсационных теплообменников; утилизация теплоты воздуха, воды, других жидкостей, уходящих из технологических установок и систем вентиляции; тепловая защита зданий и сооружений. Основное направление энергосбережения здесь - минимальные затраты первичного энергоносителя для совершения работы с целью извлечения максимальных количеств тепловой энергии вторичных, регенерируемых и возобновляемых энергоносителей.

Как показывают статистические данные, объекты АПК, удаленные от магистральных газопроводов природного газа, используют в качестве источников энергоснабжения каменный уголь, мазут и электроэнергию от распределительных электросетей (РЭС). Применение угля и мазута для технологических установок малой мощности, а также на цели отопления и вентиляции зданий не отвечает современным социальным, экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям.

Наиболее энергетически эффективными и технически совершенными для удаленных потребителей на перспективу являются децентрализованные системы сберегающего энергоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа, используемого на все технологические и бытовые нужды, включая электроснабжение. Величина системного эксергетического КПД здесь на 7,5-25 % выше, а потери первичного топлива в 1,34-3,1 раза ниже по сравнению с аналогичными системами на базе жидкого, твердого топлива или электроэнергии.

Экономическое обоснование систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК на базе сжиженного углеводородного газа требует разработки математической модели, учитывающей одновременное использование первичных, вторичных, регенерируемых и возобновляемых энергоносителей в условиях рыночных отношений и неопределенности конвертирования ценовых факторов.

Вторая глава посвящена разработке методических основ оптимизации децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения малых объектов АПК и включает структурирование ДССЭ, выявление ее внешних связей, разработку математической модели оптимизации систем сберегающего энергоснабжения.

Вопросы технико-экономической оптимизации систем энергоснабжения объектов промышленного, сельскохозяйственного и жилищно-коммунального назначения освещаются в работах многочисленных исследователей и научно-исследовательских организаций (JI.A. Мелентьев, А.И.Андрющенко, JI.C. По-пырин , В.А. Смирнов, В.Ф.Симонов, Б.Н. Курицын, A.A. Ионин и др.). Однако предложенные авторами решения и рекомендации предполагают использование конкретного вида невозобновляемых энергоносителей, получены б детерминированной постановке, не учитывают влияние неопределенности исходной экономической информации и не позволяют проведение оптимизационных исследований в условиях одновременного использования невозоб-ровляемых, возобновляемых, вторичных и регенерируемых топливно-энергетических ресурсов.

В целях системного подхода к задаче оптимизации и получения универсального и достоверного решения разработан метод структурирования сберегающих систем энергоснабжения и их отдельных звеньев, подсистем и элементов в условиях одновременного использования первичных, вторичных, возобновляемых и регенерируемых энергоносителей. Базируясь на принципах аналогии энергетических систем, метод позволяет приводить все ДССЭ, независимо от вида используемых в них энергоносителей, к одинаковой структуре (рис.1). В этом случае ДССЭ есть единая совокупность систем энергоснабжения j более низкого иерархического уровня, звеньев п, подсистем Z, элементов р, объединенных общей целью - обеспечение сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК. Любая j-тая система использует свой j-тый невозобновляемый или возобновляемый энергоноситель и содержит п .¡репьев. При этом каждое n-ное звено включает Z подсистем, а каждая z-тая юдсистсма содержит р элементов. Индексы в обозначениях систем j, звеньев л, подсистем Z и элементов р показывают (читать слева направо) номер системы j, звена п, подсистемы z, элемента р. Например, подсистема Z213 - входит з j-тую систему номер 2, n-ное звено номер 1, а сама z-тая подсистема имеет номер 3.

Выявленные внешние связи систем сберегающего энергоснабжения характеризуются качественными и количественными отличиями от известных аналогов. В качестве прямой внешней связи используется уравнение (1) расчетной цены энергоносителя Cyt, комплексно учитывающей затраты в пункте отпуска энергоносителя в собственные энергосети Су«,, критерий потребительской ценности использования топлива ßi (формируемый в зависимости от энергетического ф,в, экологического фэк и социального фсоц эффектов его применения), критерии надежности ß2 и сезонности ß3 поставок ТЭР в течение года, коэффициент перспективного удорожания энергоносителя в t-том году эксплуатации ДССЭ без учета инфляции:

т

Сц1=Си,0-р1(фэ„,фэк,фсоц)Р2-Рз-П Кс,. (1)

»1

В качестве обратной внешней связи предложено уравнение на основе коэффициента использования первичной энергии:

и.пг КО п.пг'1 |ш1.пг .пг (Ч'сб )]}, (2)

>1 П«1 1-1

где Qn.nzsQc6.nz, 'Ппв.пг " соответственно, полезно используемая энергия, расход возобновляемого, вторичного и регенерируемого энергоресурса, КПД использования первичного энергоносителя в г-той подсистеме п-ного звена той системы ДССЭ; Ч'сб.пг - параметр, учитывающий снижение расхода первичного энергоносителя в г-той подсистеме п-ного звена .¡-той системы ДССЭ.

Предлагаемая математическая модель оптимизации ДССЭ малых АЛЛ включает в себя целевую функцию (3), уравнения внешних связей (1), (2), балансовые уравнения (5)-(7) и ограничения управляющих параметров (8). Расчетная схема задачи приведена на рис.1.

В качестве критерия оптимальности целевой функции принят минимум удельных интегральных затрат в ДССЭ

) т

31 = Зв; + Зс; — 2 ^ а^С;/КПЭуОРок,^от,Тус,¥увДт) + +£ £ I [I Цупгр+ £ Цо-Кип2р)+Х ЩП2т\

Я=1 2*1 М Р"1 Р~Р, й}=1

О^окЗ'отЗ'ус^^увД^т^з) /ОаСР^Л^^тО ~~ шт; (3)

р=1,Р; 1=1,Т; т=1,М. (4)

Система балансовых уравнений ДССЭ:

1. Уравнение баланса энергии, отпускаемой из внешней системы энергоснабжения и используемой в ¡-том варианте ДССЭ

I £ дапэ)у = £ £ £ £ £ «/КПЭ)ип2р. (5)

1-1 >1 1=1 >1 П=] г»] р.)

2.Уравнение баланса расхода энергии для каждой 2-той подсистемы ДССЭ

2 (Р/КПЭ)Х = 0; Х=№. (6)

3. Уравнение гидравлического (аэродинамического, электродинамического) баланса для каждого .¡-того энергоносителя г-той подсистемы ДССЭ

(Р + АР - Р")д = 0 . (7)

Система ограничений управляющих параметров выражается неравенствами вида:

Невозобновляемый (первичный) энергоноситель

п„ - транспорт, хранение, распределение

кпэ,

2И1 ^12 2И4

транспорт хранение распреде- производ-

<— ч--- ление ■*---- ств. сети

-г- пэ —<-пэ —5——*—

-------,

Рис. 1. Структурная схема ДССЭ малого АПП на иерархическом уровне г

— пэ - - первичный энергоноситель; - гв — горячая вода; - п - - пар; - э - - э/энергия; —сн— теплоносители в звене снижения расхода энергоносителя;— еп— биотепло

чт<¥от<чт;

к¥™<Чув<х¥™; <11;"; х™л<г3<т; Г. (8)

Математическая модель оптимизации ДССЭ реализует сопоставимость по: одинаковости границ для всех конкурирующих вариантов и учету всех затрат в системе «источник энергоносителя - подсистема энергопотребления» (см. формулу (1) и рис.1); расходу топливно-энергетических ресурсов, подведенному как всей системе, так и отдельным ее подсистемам и элементам (уравнения (5) и (6)); срокам службы систем и отдельных элементов (формула (4)); изменению стоимости топлива во времени (1); изменению удельной теплоты сгорания топлива во времени; надежности и сезонности поставок.

Минимизация целевой функции (3), с учетом (1), (2), (4)-(8) в централизованном порядке затруднительна ввиду большого объема и разнообразия функциональных связей. Поэтому комплексная оптимизация ДССЭ малых АПН предусматривает ряд взаимосвязанных подзадач, последовательность решения которых определяет соответствующую иерархию построения экономике - математических моделей.

К числу задач, решаемых на наиболее низком иерархическом уровне, относится экономическое обоснование вида первичного топлива для систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных АПП.

В третьей главе приводится алгоритм обоснования вида и зон применения топливно-энергетических ресурсов в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов, включающий метод обоснования вида ТЭР, определение его погрешности, выявление зон применения конкурентоспособных вариантов ДССЭ.

Для обоснования вида энергоносителя использовалась экономико-математическая модель (1)-(8) с введением следующих упрощающих допущений: управляющие параметры переведены в разряд исходных данных с их подбором согласно известным литературным источникам; сметные показатели систем энергоснабжения укрупнены и включают в себя стоимость оборудования и дополнительные капвложения на его установку; сооружение систем энергоснабжения осуществляется в течение одного года с последующим выходом объекта на проектную мощность с постоянным уровнем эксплуатационных издержек.

С учетом принятых допущений целевая функция (3) примет вид:

31= I (к i агОу/КПЭу + £ £ ± [Цо-Код^Е а5+

¿"1 Ы >=! Ц.1 2-1 Г=1

+ ^-фуП2)] / 0>у= гшп, 1 = 1Д. (9)

1-1

Реализация целевой функции (9) в такой постановке требует наличия достоверной информации в части стоимостной оценки составляющих затрат

по системам энергоснабжения. Отсутствие надежной информации о ценовой динамике, особенно на перспективу, сложность и противоречивость инфляционных процессов требуют разработки специальных методических подходов к решению задачи.

Характерной особенностью современного этапа реформирования отечественной экономики является перевод энергоносителей на мировой уровень цен. Переход на мировые цены - важнейшая задача народного хозяйства, решение которой является исходной предпосылкой широкой интеграции России в мировое экономическое сообщество.

В этой связи при реализации экономико-математической модели стоимостная оценка энергоносителей осуществлялась в расчетных ценах, ориентированных на мировой уровень в соответствии с механизмом ценообразования, предложенным Энергоцентром и ИЭИ РАН, и выраженных в устойчивой валюте (долларах США по курсу 1988 года, т.е. без учета инфляционной составляющей).

В отличие от стоимости энергоносителей другие компоненты целевой функции (9), такие как капитальные вложения и эксплуатационные затраты, не имеют мировых аналогов, поскольку основные составляющие указанных затрат, как-то: стоимость местных материалов, транспортные издержки, заработная плата и др., полностью определяются федеральными и региональными особенностями.

Поэтому при исчислении капитальных вложений и эксплуатационных расходов использовались отечественные цены (выраженные в долларах США по курсу 1988 года), индексированные с помощью коэффициентов ц0иц( с учетом удорожания топливно-энергетических ресурсов при переводе последних на расчетные цены.

Поскольку влияние удорожания энергоресурсов на удорожание капитальных вложений и эксплуатационных расходов точно учесть не представляется возможным, в расчетах использовались две границы затрат:

- нижняя граница, когда удорожание энергоресурсов не влияет на стоимостную оценку затрат, поэтому коэффициент индексации принимается равным своему минимальному значению }Л0=(_1™"'=1; ц, = р.=1;

- верхняя граница, когда затраты индексируются пропорционально удорожанию топливно-энергетических ресурсов, т.е. коэффициент индексации принимается равным своему максимальному значению |Л0 = ц™"*; ц, .

Наличие двух уровней затрат обуславливает зону экономической неопределенности (ЗЭН), в пределах которой сравниваемые варианты систем энергоснабжения являются равноэкономичными. При этом, как показывает дополнительный анализ, максимальная погрешность детерминированного решения задачи при Цо=(И-Гх+Н-Г) /2 и ц,=(|а1""х+ц"|П)/2 не превышает 19,1 %, что вполне достаточно для практики инженерных расчетов.

Результаты аналитических исследований по выбору экономически наиболее целесообразного энергоносителя, а также рациональной области его применения представлены на рис.2.

о

е. я о «

О Ч

VO U

I-

а g

о и к

U £

5*3 ю

сЗ я о

2 о, .

ё 3

m й

ь 2 ^ 1

1 |

У ---------

D

---- ----- -----

I !

С D

i 1

О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Годовое энергопотребление Q— МВт-ч/год

Рис.2. К выбору экономически целесообразного ТЭР для систем энергоснабжения малых удаленных объектов АПК

3 - сжиженный углеводородный газ на все нужды, включая электроснабжение от собственной МИКРО-ТЭС;

4 - природный сетевой газ на все нужды, включая электроснабжение от собственной МИКРО-ТЭС;

5 - природный сетевой газ для производственно-технологических нужд, отопление и вентиляцию; электроснабжение от ЛЭП, запитываемых на базе КЭС и ТЭС.

Как следует из рис.2, экономически наиболее целесообразным энергоносителем в системах сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК является сжиженный углеводородный газ, используемый на все нужды, включая электроснабжение на базе автономной МИКРО-ТЭС.

Обоснование СУГ как единого энергоносителя для малых удаленных АПП позволяет сформулировать основные задачи дальнейших исследований и порядок их реализации: разработка, обоснование и оптимизация систем ре-зервуарного энергоснабжения СУГ —> определение паропроизводительности подземных вертикальных резервуаров —» разработка и исследование технологических схем, процессов и установок при регазификации СУГ -» обоснова-

ние и оптимизация систем генерирования, потребления и сбережения тепловой и электрической энергии на базе СУГ —> определение экономических показателей отдельных подсистем и их элементов -» комплексная оптимизация систем сберегающего энергоснабжения на базе СУГ применительно к малым удаленным объектам АПК.

В четвертой главе, в соответствии с основными задачами исследования и иерархией функционирования ДССЭ малых удаленных объектов АПК, приводятся результаты экономического и технического обоснования наиболее слабо изученного в настоящее время звена транспорта, хранения и распределения сжиженного углеводородного газа, включающие определение оптимальных геометрических параметров предложенных конструкций подземных вертикальных резервуаров, обоснование их оптимального типоряда, исследование основных эксплуатационных характеристик: паропроизводительности, температуры и давления.

Резервуарные установки являются центральным звеном технологической цепочки снабжения потребителей сжиженным газом. Они обеспечивают прием и хранение продукта, его регазификацшо и подачу паровой фазы потребителю. Большая металлоемкость указанных установок, сложность и трудоемкость монтажных работ обуславливают высокую стоимость строительства. В этой связи обоснование оптимальных размеров, конфигурации резервуаров, способа установки и других технологических параметров является весьма важным резервом повышения экономичности систем газоэнергоснабжения.

Традиционная технология монтажа предусматривает подземную установку резервуаров с горизонтальным расположением в грунте, обратную засыпку котлована песком и вывоз вынутого грунта в отвал. В развитие способов и конструкций хранения и распределения СУГ запатентована альтернативная схема, предусматривающая вертикальную установку подземных резервуаров с песчаной засыпкой в специальную опалубку без вывоза грунта в отвал.

Выбор оптимальной конфигурации подземных резервуаров и способа размещения в грунте сводится к минимизации функции капитальных затрат в сооружение резервуарной установки:

р

(Ц+йо-К)^= £ (Ц+Цо'Юцпгр [ФДУрез)] =ГШП, (10)

Р=1_'

где ё = з^4Урез / тг(Ф + 0,33); Ф = Ш. (11)

Последние включают в себя капитальные вложения в подземные резервуары сжиженного газа и антикоррозийную изоляцию, отрывку котлована и песчаную засыпку, стоимость ограждения и территории, отчуждаемой под размещение резервуарной установки.

Реализация экономико-математической модели (10) позволила выявить оптимальные значения конфигурации подземных резервуаров сжиженного газа Ф и величины геометрического объема Урез.

Как показывает сравнительный анализ, применение вертикальных резервуаров сжиженного газа оптимальной конфигурации, с учетом новой технологии строительно-монтажных работ, снижает сметную стоимость резервуар-ных установок в 1,3-1,5 раза. При этом исключается вывоз фунта в отвал, в 2 раза сокращается потребность в песчаной засыпке, на 20-30 % снижается протяженность ограждения и площадь территории резервуарной установки. Вертикальные подземные резервуары сжиженного газа более технологичны в изготовлении, удобны в обслуживании и эксплуатации.

К числу важнейших предпосылок оптимального функционирования ре-зервуарных систем снабжения сжиженным газом относится выбор расчетного объема резервуарной установки Урез в зависимости от годовой нагрузки энергоснабжаемого объекта (^у.

С увеличением емкости резервуарного парка увеличиваются затраты на сооружение и эксплуатацию резервуарной установки. Вместе с тем снижаются годовые расходы по заправке резервуаров сжиженным газом.

Условие оптимальности реализует минимум функции интегральных затрат:

р т м

Зщю=аг (£ (Ц+МОупгр + £ атЕ ИуПгт = шт. (12)

р=1 1=1 т=1

На основании зависимостей (10), (11) были получены формулы определения экономических показателей (дополнительных капвложений КцП1р и стоимости ЦуП2р) отдельных элементов резервуарной установки с одним и двумя подземными резервуарами.

Составляющие целевой функции в зависимости от объема резервуарной установки Урез и годового энергопотребления <2ц описывает следующая система уравнений: - капитальные вложения в резервуарную установку:

^о-К^^Урез^уДз); Фор«]; (13)

- расходы по эксплуатации резервуарной установки:

Иу^гХ Иуп2т=ф(ц+|Д0-К)цп2+Иупг4; (14)

т-1

- годовые затраты по заправке резервуаров сжиженным газом:

Щпг4= (365 /т3)-(Ис+ИКр+Иа). (15)

Приведенная модель была реализована методом вариантных расчетов. Влияние неопределенности конвертирования стоимостных факторов учитывалось в соответствии с методическими положениями, изложенными в третьей главе диссертации.

В результате проведенных исследований разработан оптимальный типо-ряд подземных резервуарных установок сжиженного газа. В диапазоне годо-

вых нагрузок до 126 МВт-ч/год целесообразно использовать индивидуальные резервуарные установки, включающие в себя 6 типоразмеров емкостей (от РПВ-1,3 до РПВ-4,7). В диапазоне нагрузок от 126 до 1000 МВт-ч/год следует применять групповые установки из двух и более подземных резервуаров, включающих в себя 2 типоразмера емкостей РПВ-3,8 и РПВ-4,7.

Резервуарные системы снабжения сжиженным газом, эксплуатируемые в режиме естественной регазификации, генерируют паровую фазу продукта за счет естественного теплопритока из окружающего грунта. В этой связи изучение теплообмена в системе «грунт-резервуар сжиженного газа» является важнейшей предпосылкой эффективной организации газоснабжения потребителей.

Тепловые процессы в грунте по своей природе являются нестационарными. Однако динамика температурных полей носит растянутый во времени характер (особенно при наличии фазовых превращений: замерзание или оттаивание грунтовой влаги). Это позволяет рассматривать нестационарный процесс теплопроводности как последовательную смену квазистационарных тепловых состояний. Указанный методический прием широко используется в научной и инженерной практике и достаточно полно апробирован в условиях физического моделирования и натурного эксперимента.

Общую постановку задачи теплового взаимодействия резервуара с грунтом описывает уравнение теплопроводности.

32t

1 d2t

- + —

d2t

дт г дг ду

= 0

(16)

при граничных условиях:

- на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с жидкой фазой СУГ

tF* = = const; (17)

-на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с паровой фазой СУГ

dt

дп

= 0;

П

-на поверхности дополнительного слоя грунта

t t ь >f5™ ^

Wn - tB При Пдоп - А

\Хсп a J

(18)

(19)

(20)

-в грунтовом массиве на удалении от резервуара

1 = Цу) при г-> 00. Задача решается методом источников (стоков) теплоты и суперпозиции температурных полей. Результирующая температура массива, обусловленная

воздействием совокупности точечных источников (стоков) теплоты и собственно температурного поля грунта, находится по уравнению:

1 п гЕ -о*

4 пк ¡=1

1 1

+1е(Ук) (21)

,л/(У1-Ук)2+гк2 л/(2у1 -Ук)2 + при 1 = 1,2,....,п.

В частном случае для точек массива, лежащих на контуре, соответствующем поверхности резервуара, контактирующей с паровой фазой СУГ:

а

= 0 при к=1,2,....,т; 1—1,2,....п. (22)

Пг

дп

Аналогично для точек массива, лежащих на контуре, соответствующем смоченной поверхности резервуара:

1к = 1жприк=т+1,т+2,....,п; 1=1,2,...,п. (23)

Расчетный теплоприток к резервуару:

<2=2 0.- (24)

1=1

Определение расчетной величины теплопритока к подземному резервуару сжиженного газа сводится, тагам образом, к решению п линейных уравнений (22), (23) с П неизвестными. Программа численного решения задачи на ПЭВМ приводится в диссертации.

В частном случае при П-»<» приближенное решение задачи совпадает с точным. Однако, как показывает дополнительный анализ, уже при п=20 максимальная погрешность приближенного решения не превышает 2-3 %.

В соответствии с изложенным алгоритмом проведена серия расчетов. Количественная интерпретация полученных результатов показывает, в частности, что определяющее влияние на расчетную величину теплопритока, а, значит, и паропроизводительности подземного резервуара сжиженного газа оказывают следующие параметры: геометрический объем и конфигурация резервуара, температура жидкой фазы СУГ и остаточный уровень заполнения резервуара газом, климатический район эксплуатации резервуарной установки и теплофизические характеристики грунта.

Экспериментальная проверка полученных теоретических зависимостей по определению теплопритока к подземному резервуару объемом 0,96 м3, проведенная в экспериментальном центре института Гипрониигаз, показала хорошую сходимость. Среднее расхождение составляет 15 % с доверительной вероятностью 95 %. Это позволяет рекомендовать полученные аналитические решения (21)-(24) к использованию в инженерной практике.

Пятая глава посвящена разработке новых схем и способов регазифика-ции смесей СУГ в резервуарных установках малых удаленных объектов АПК, а также методических основ их теплотехнического расчета, включающих: ма-

тематические модели теплообмена в системах проточной регазификации смесей пропана и бутана; зависимости по определению коэффициентов теплопередачи грунтовых и электрических испарителей; алгоритм определения паро-производительности проточных испарителей СУГ.

При использовании сжиженного углеводородного газа в качестве первичного энергоносителя в децентрализованных системах резервуарного газоснабжения он, как правило, подвергается регазификации. Особую актуальность вопросы регазификации приобретают на современном этапе в условиях возрастающих поставок продукта с повышенным содержанием бутановых фракций.

В развитие методов децентрализованного снабжения малых удаленных объектов АПК сжиженным газом от резервуарных установок разработаны и запатентованы новые технологические схемы проточной регазификации продукта в грунтовых теплообменниках трубчатого типа и в электрических испарителях с промежуточным теплоносителем. С целью теоретического обоснования предложенных решений разработана физико-математическая модель тепломассообмена при регазификации жидких смесей пропана и н-бутана в испарителях с проточным режимом эксплуатации. В результате аналитических исследований предложена методика теплового расчета установок регазификации, комплексно учитывающая компонентный состав сжиженного газа, способ испарения продукта, температурные условия выкипания смеси и другие определяющие факторы.

Для расчета поверхности испарителя сжиженного газа рекомендуется следующая зависимость:

Г . . . 4

к

•г!

Г, V I

Лг + Сг I

йи

(25)

гУ

Температуры начала ^ и конца ^ кипения смеси: пропан-н-бутан определяются по диаграммам: температура-состав. Производная от степени сухости паров имеет следующий вид:

ах

л.

в

пр

(1-х]/)(Р-Е) Вбу(Р-Б)

4* *

(С„Р+1Г

)2Е2

(С6+и2Б2

где

Е = Р •

А В"Р пр С +1 10 р :

Аб-

Вб

0 = Р-10 Сб+,г

(26)

(27)

В работе приведен алгоритм приближенного численного решения задачи на ПЭВМ, основанный на применении конечно-разностных методов. Внедрение предлагаемой методики расчета в практику конструирования испарителей сжиженного газа обеспечивает экономию поверхности нагрева до 23 и более процентов.

К числу важнейших параметров, определяющих необходимую поверхность установок регазификации, относится коэффициент теплопередачи. Методы расчета теплопередачи в испарителях с искусственным подводом тепла разработаны в настоящее время достаточно полно.

Использование известных уравнений (А.П. Клименко, Н.И. Преображенский, Н.И. Рябцев, А.К. Трошин и др.) кипения парожидкостной смеси про-пан-н-бутана применительно к искусственной регазификации в предложенном электрическом испарителе с промежуточным теплоносителем ИЭПТ-10М-04,реализующем процесс регазификации СУГ внутри труб, обеспечивает хорошую сходимость с полученными экспериментальными данными (10,5 %) при определении коэффициента его теплопередачи.

В то же время специфические вопросы теплообмена в системе: грунт-испарительный трубопровод сжиженного газа освещаются в литературе весьма ограниченно.

Анализ литературных источников показывает, что задача о тепловом взаимодействий трубопровода с промерзающим (протаивающим) грунтом при наличии свободной поверхности массива наиболее полно и обоснованно представлена в постановке Г.В. Порхаева. При постановке задачи в качестве основных допущений автор использует известный принцип квазистационарных позиций, а также игнорирует собственное температурное поле массива, принимая его температуру постоянной по глубине и на поверхности.

Следует отметить, однако, что в реальных условиях грунт, окружающий трубопровод, имеет по глубине собственный температурный градиент, величина и направление которого изменяются по сезонам эксплуатации. Наличие сезонного градиента сильно искажает температурное поле грунта во внешней области от мерзлой зоны трубопровода. В связи с этим данный аспект задачи требует более общей постановки.

Поскольку теплопроводности мерзлого и талого грунта отличаются весьма незначительно, будем рассматривать грунтовый массив, окружающий мерзлую зону вокруг трубопровода^ качестве однородной изотропной среды с приведенным коэффициентом теплопроводности Используя принцип

суперпозиции, расчленим расчетное температурное поле во внешней области от мерзлой зоны испарительного трубопровода СУГ на два более простых поля. Первое поле - собственное температурное поле грунта, которое генерирует по глубине массива переменную температуру

Второе поле - поле, которое возбуждает в полуограниченном массиве система из п линейных стоков тепла интенсивностью qк. Указанные стоки тепла расположены по вертикальной оси симметрии контура мерзлой зоны с постоянным шагом ДЬ=2Я(п-1).

Искомая интенсивность линейных стоков тепла , удовлетворяющая граничным условиям расчетного поля, находится путем решения системы из п линейных уравнений, составляемых для п точек контура мерзлой зоны

п 1 п х?+[(Ь-К) + (к-1)АЬ + у=]2

•*-*»=-,?, <28)

Тепловой поток, поступающий к контуру мерзлой зоны грунта вокруг трубопровода, определяется по уравнению:

п

Чподв=Е Чк- (29)

к=1

В частном случае, при К/Т1—><ю система уравнений (28) трансформируется в одно уравнение. В этом случае удельный теплоприток к контуру мерзлой зоны можно найти по формуле:

Чподв^лЛ^ф^ф) / 1п(2Ь/Я). (30)

Теоретический анализ показывает, что уже при ЬЛ1>3,0 замена уравнения (29) на (30) обуславливает погрешность расчетов, не превышающую 5 %.

С учетом проведенных исследований исходное уравнение теплового баланса для месячного периода эксплуатации испарительного трубопровода СУГ можно записать в следующем виде:

Чотв=Яподв±СТ®(1^2, -К-* ) / (Тк-Т„) или в развернутой форме:

( 1 1 ги 1 .

— + —Ь-55- + —---^

Чагтр ^и гтр ^м 2ги _

1п[4Ь/ (Кк - Ян)] тк-тн

Здесь индексы « н » и « к » относятся к началу и концу месячного периода эксплуатации трубопровода, в течение которого естественная температура грунта ^ на оси заложения испарителя принимается постоянной и равной ее среднемесячному значению. Знак «плюс» соответствует режиму промерзания грунта. Знак «минус» - режиму оттаивания. По известному значению радиуса мерзлой зоны Кк в конце определенного периода эксплуатации трубопровода находим величину удельного притока к 1 п.м грунтового испарителя

Г 1 1 . Ги 1 , я ^

-+ —1п— + —1п—

Чагтр ^"и Гтр ^м ги /

(32)

Используя уравнения (31) и (32), были проведены соответствующие расчеты для годичного цикла эксплуатации грунтового испарителя. В качестве климатического района был принят г. Оренбург. В расчетах варьировали температуру сжиженного газа, диаметр трубопровода, структуру и влажность окружающего грунта.Как показывают расчеты, изменение радиуса мерзлой зоны трубопровода в годичном цикле его эксплуатации носит характер гармо-

нических колебаний. Минимальные значения радиуса соответствуют осеннему периоду эксплуатации (сентябрь-октябрь). Максимальный радиус - весеннему периоду (май-июнь). Максимальному радиусу промерзания грунта соответствует минимальная величина удельного теплопритока и наоборот. Следует отметить также, что сезонные колебания удельного теплопритока носят слабо выраженный характер и легко усредняются с погрешностью, не превышающей 6 %. Определяющее влияние на величину удельного теплопритока к трубопроводу оказывают структура и влажность грунта. Так, например, при температуре сжиженного газа - 15°С удельный теплоприток увеличивается от 18 Вт/'м для глинистого грунта влажностью 15 % до 39 Вт/м для песчаного грунта влажностью 25 %, т.е. в 2,2 раза. Изменение диаметра трубопровода с 22 до 57 мм увеличивает теплоприток всего на 14 %. Таким образом, применение для грунтовых испарителей трубопроводов большого диаметра экономически нецелесообразно.

Для подтверждения приведенных аналитических зависимостей были проведены экспериментальные исследования. Задачами экспериментальных исследований являются: доказать правомерность уравнения (31) теплового взаимодействия трубопровода с промерзающим грунтом при наличии собственного температурного поля массива и его сезонной динамике; оценить величину погрешности, которую вызывают допущения, принятые при постановке задачи о промерзании грунта вокруг трубопровода сжиженного газа; оценить погрешность расчетной зависимости (25) с учетом (32) для определения удельной паропроизводительности грунтового испарителя сжиженного газа. Для проверки теоретических решений был выбран метод натурных наблюдений. Исследования проводились на полигоне траста «Южуралгазстрой». Среднее расхождение экспериментальных значений радиуса промерзания грунта вокруг трубопровода и теоретических значений, вычисленных по формуле (31), составляет 18,2 %.

Экспериментальные значения удельной паропроизводительности грунтового испарителя определялись по формуле: теоретические значения удельной паропроизводительности - по формуле (25) с учетом (32). Среднее расхождение экспериментальных и теоретических значений удельной паропроизводительности составляет 15,9 %. Результаты расчетов по определению удельной паропроизводительности для грунтов различной структуры и влажности показывают, что даже при наличии газа с повышенным (до 60 %) содержанием бутана она составляет 0,1*0,2 кг/(м-ч). Достаточно высокий паро-съем с 1 п.м грунтового испарителя делает целесообразным его применение в отечественной практике газоэнергоснабжения малых удаленных объектов АПК. По результатам проведенных исследований разработана методика расчета и конструирования испарителей сжиженного углеводородного газа проточного типа.

В шестой главе приводятся результаты обоснования и оптимизации отдельных звеньев и подсистем, а также результаты комплексной оптимизации систем сберегающего энергоснабжения на базе СУГ для малых удаленных объектов АПК.

Оптимизация осуществляется в нескольких иерархических уровнях.На низшем уровне в главах 3 и 4 дано обоснование и определены экономические показатели звена (п^) - снабжения сжиженным газом (рис.1) на базе подземных вертикальных резервуаров, оснащенных при необходимости грунтовыми или электрическими испарителями проточного типа.

Оптимизация на среднем иерархическом уровне ставит своей основной целью выявление оптимальной структуры звеньев генерирования (п)2), потребления (1^3) и снижения расхода (1^4) тепловой и электрической энергии, получаемой на базе сжиженного углеводородного газа.

Учитывая, что структура и параметры указанных звеньев в значительной степени определяются типом и функциональными особенностями потребителя, результаты оптимизации приведены применительно к фермерским хозяйствам животноводческого профиля, занимающим наибольший удельный вес в общем балансе малых объектов АПК.

Результаты оптимизации звена 1^2 показывают, что для малых удаленных объектов АПК генерирование тепловой и электрический энергии экономически целесообразно и энергетически экономично осуществлять на базе модульных МИКРО-ТЭС с приводом от двигателей внутреннего сгорания , использующих в качестве топлива сжиженный углеводородный газ. Выработка электрической энергии является здесь приоритетной и производится согласно полученным графикам годового и суточного сберегающего энергопотребления. Дисбаланс между величинами теплопотребления и выработки тепла МИКРО-ТЭС покрывается на базе газовых пароводяных котлов.

В климатических районах со среднегодовой скоростью ветра 6,5 м/с и более на отметке 9-12 метров от поверхности земли и количеством штилевых дней до 15-18 %, оптимальной является выработка электроэнергии на базе блока, состоящего из высокоскоростного ветроэлектрогенератора (с ветроко-лесом, установленным на отметке 9-12 метров от поверхности грунта) и газовой микро-электростанции на базе СУГ. Выработка тепловой энергии осуществляется от пароводяных котлов.

Дымовые газы после МИКРО-ТЭС и котлоагрегатов подвергаются, глубокому охлаждению в подсистемах снижения расхода СУГ £¡42 и (рис.1) на базе пластинчатых теплообменников конденсационного типа с принудительной подачей теплообменивающихся сред (дымовых газов и воздуха для горения).

На уровне звена энергопотребления 1^2 малого АПП животноводческого профиля весь объем сэкономленных топливно-энергетических ресурсов

приходится на сберегающие подсистемы: сушки (травы, зернофуража и т.п.), вентиляции и отопления.

Для подсистем Zj34 (рис.1)оптимальной является низкотемпературная сушилка с полной регенерацией теплоты горячего воздуха на базе пароком-прессионной теплонасосной установки, работающей на неазеотропных смесях И22 (30 мол %) иШ1 (70 мол %). Реализация принципа противоточного теплообменника здесь позволяет обеспечить средний температурный напор между сушильным и рабочим агентами в испарителе и конденсаторе теплового насоса в размере 5-7 °С и, как следствие, получение высоких коэффициентов преобразования 4*^=15-20, а также полной осушки воздуха, циркулирующего по замкнутому циклу.

Результаты оптимизации подсистем отопления Zjз^ и вентиляции Zjз2, а также органично связанных с ними подсистем теплозащиты Zj.ii и регенерации теплоты уходящего вентиляционного воздуха г^з показывают, что экономически наиболее целесообразными здесь являются:

1. Комбинированная система отопления, использующая возобновляемое биотепло (З421 (рис.1), выделяемое телом животных с подключением при 0|421<0тп воздушного отопления, совмещенного с системой приточной вентиляции (Отп - теплопотери через ограждающие конструкции). Значительные выделения возобновляемого биотепла от тела животных и с выдыхаемым ими воздухом, компенсирующие 82 % годовых теплопотерь, в сочетании с относительно небольшими потерями тепла, приходящимися на одно животное, предопределяют приоритетность данного энергоисточника. Оптимальная структура тепловой защиты включает трехслойные стеновые панели с внутренним и наружными слоями из железобетона и эффективным утеплителем на основе минерало - (стекло) штапельных волокон между ними, а также окна на основе двухслойных стеклопакетов.

2. Механическая приточно-вытяжная система вентиляции с дополнительным режимом воздушного отопления (^^Отт получающая тепловую энергию от МИКРО-ТЭС или котлоагрегатов. Тепло вентиляционного воздуха, уходящего из помещений, регенерируется в пластинчатом противоточном теплообменнике конденсационного типа Zj4з.

На верхнем иерархическом уровне осуществляется комплексная оптимизация управляющих параметров системы сберегающего энергоснабжения на основе СУГ для малых удаленных объектов АПК.

Базой для проведения комплексной оптимизации является математическая модель, включающая целевую функцию (3), расчетные зависимости (1) и (2) для определения внешних связей, балансовые уравнения (5)-(7),ограничения управляющих параметров (8), структурную схему ДССЭ (рис.1). Определение оптимальных параметров функционирования ДССЭ

осуществлялось путем направленного поиска минимума интегральных затрат 3i как функции шести независимых переменных градиентным методом:

/ Si-FCiV, )-> min.

Данная задача решена численным методом. Результаты расчетов, проведенных для удаленного животноводческого фермерского хозяйства, показывают, что оптимальные значения независимых энергосберегающих параметров: vFOIopt=0,57, 4VP-0,21, Tycopt=18,2, заметно приближаются к сь'оим верхним предельным значениям vFOTmax=0,6, vFo>rrax=0,24, vFycm:M=28,l, vPysmax=0,52. Это свидетельствует о высокой экономической эффективности указанных энергосберегающих решений.

В то же время наблюдается резкое снижение влияния параметра RT, управляющего системой теплозащиты зданий и сооружений и являющегося важным фактором при оптимизации систем энергоснабжения. Его оптимальная величина RTopt=l,9(m2,K)/BT опустилась до своего минимального значения 1^=1,9 (м2-К)/Вт. Такое положение обусловлено вводом энергосберегающих ограничительных норм по тепловой защите, согласно которым усредненное значение RT для зданий производственного назначения должно быть не менее 1,9 (м2-К)/Вт.

Полученные значения управляющих параметров обеспечивают величину системного коэффициента использования первичной энергии в размере КПЭц= 1,55 и приводят к общему снижению потребления СУГ в ДССЭ в 2,1 раза по сравнению с обычными системами энергоснабжения, КПЭ которых не превышают значений 0,7-0,8.

Наибольшее влияние на эффективность энергосберегающих мероприятий для малых удаленных АНН оказывает изменение цены на сжиженный газ Cijt (см.рис.З). Так, в середине прогнозируемого периода (2017 год) при расчетной цене на СУГ, равной Qji=23 долл/МВт-ч (точка 1 на рис.3), значение 1ШЭу1=1,55, приводит к сокращению расхода топлива по сравнению с обычными системами энергоснабжения в 2,1 раза. Для сравнения, в 1997 году отечественные цены на СУГ в размере С„2=13,5 долл/МВт-ч (точка 2),заметно приближаясь к расчетной цене Cyi, уже позволяли получить значение КПЭу2=1,3 и экономию топлива в 1,73 раза, а в 1984-88 годах при С„з=5,9 дслл/МВт-ч (точка 3) позволяли получить значение КПЭу3=1,05 и сокращение расхода топлива в 1,4 раза. В то же время изменение интегральных затрат 34zp па энергосберегающую технику для звена снижения расхода энергоносителя (iij4) оказывает значительно меньшее влияние на величину КПЭу по. сравнению с динамикой цен Qjt.

Так, снижение затрат в 2,1 раза с 15,5 до 7,5 долл/МВт-ч при постоянной цене на СУГ (точки 16 и 1а на рис.3) приводит к уменьшению экономии топлива на 20,5 %. Таким образом, системы сберегающего энергоснабжения на базе СУГ малых удаленных объектов АПК значительно экономии-,

нее обычных систем энергоснабжения в широком диапазоне изменения цен на этот вид топлива и затрат на энергосберегающую технику.

Изменение цен на сжиженный углеводородный газ, долл/МВт-ч

Рис. 3. Прогнозирование уровня энергосбережения малых объектов АПК в зависимости от динамики цен на топливо и топливосберегающую технику

По результатам проведенной комплексной оптимизации систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК разработаны рекомендации по выбору оптимальной структуры и значений управляющих параметров для дальнейшего практического использования в газовых хозяйствах Российской Федерации. Внедрение рекомендаций в проектных и эксплуатационных организациях способствует улучшению структуры и параметров систем энергоснабжения малых объектов АПК, улучшает экологическую обстановку, создает высокие социальные условия жизни и обеспечивает народно хозяйственный эффект в размере 34,5 млн. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ технико-экономических, социальных, экологических аспектов энергоснабжения малых удаленных объектов АПК , сопутствующих им населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры свидетельствует о высокой эффективности децентрализованных систем сберегающего энергоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа.

2. Разработан метод структурирования сберегающих систем энергоснабжения и их отдельных звеньев, подсистем и элементов в условиях одновременного использования первичных, вторичных, возобновляемых и регенерируемых энергоносителей . Базируясь на принципах системного подхода и аналогии энергетических систем, метод позволяет приводить все ДССЭ, независимо от вида используемых в них энергоносителей, к одинаковой структуре, включающей на верхнем иерархическом уровне звенья: 1 - транспорта, хранения, распределения первичного топлива; 2 - выработки тепловой и электрической энергии; 3 - энергопотребления; 4 - снижения расхода топливно-энергетических ресурсов.

Выявлены внешние связи топливосберегающей системы энергоснабжения. В качестве прямой внешней связи предложено уравнение расчетной цены первичного эпергоресурса, комплексно учитывающее: затраты в системе «источник-пункт отпуска энергоносителя в ДССЭ»; энергетический, экологический и социальный эффекты использования топлива; надежность и сезонность его поставок. В качестве обратной внешней связи разработано уравнение на основе коэффициента использования первичной энергии, позволяющее достоверно учитывать расход первичного топлива при одновременном применении первичных, возобновляемых и регенерируемых энергоносителей в условиях их сложных превращений в различные виды энергии.

3. Разработана экономико-математическая модель оптимизации децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения, одновременно использующих первичные, вторичные, регенерируемые и возобновляемые топливно-энергетические ресурсы. Модель позволяет комплексно учитывать: 1- динамику изменения стоимости и удельной теплоты сгорания топлива, замены быстро изнашивающегося оборудования, а также изменение других показателей в течение срока службы ДССЭ; 2- влияние неопределенности ценовых факторов в условиях перехода к развитой рыночной экономике.

4. Предложен алгоритм использования разработанной экономико-математической модели для обоснования вида энергоносителя в системах, сберегающего энергоснабжения при неопределенности конвертирования ценовых факторов в условиях перехода к устойчивой рыночной экономике. Разработан метод определения погрешности при детерминированном решении задачи выбора вида энергоносителя в ДССЭ для случая множества конкурирующих вариантов. Максимальная погрешность от принятия детермини-

рованного решения не превышает 19,1 %. Реализация алгоритма в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов позволяет выявить рациональную зону и масштабы применения сжиженного углеводородного геиа в сберегающих системах энергоснабжения малых удаленных объектов АПК. Энергосбережение резко расширяет территориальные границы применении сжиженного углеводородного газа и, наоборот, сужает зону использования сетевого природного газа, что свидетельствует об увеличении в перспектива роли СУГ для систем сберегающего энергоснабжения малых удалённых АЛЛ.

5. Разработаны новые конструкции подземных резервуаров СУГ с вертикальным расположением сосудов. В целях их обоснования предложена математическая модель оптимизации подземных резервуарных установок сжиженного углеводородного газа, устанавливающая влияние на величину затрат формы сосуда, запаса газа, геометрических параметров установки. Реализация модели позволила выявить оптимальную конфигурацию сосуда СУГ, обосно вать его вертикальное расположение в грунте и выявить оптимальный тино-ряд подземных вертикальных установок СУГ, включающий шесть типоразмеров от 1,3 до 4,7 м3.

6. Разработана математическая модель теплового взаимодействия вертикального подземного резервуара сжиженного газа с грунтом, комплексно учитывающая влияние конфигурации сосуда, наличие собственного температурного поля грунта, различие условий теплообмена на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с паровой и жидкой фазами продукта, и позволяющая определить расчетные теплоприток и паропроизводительность установок СУГ с подземными вертикальными резервуарами. Проверка математической модели теплового взаимодействия подземного резервуара с грунтом в условиях натурного эксперимента подтверждает корректность соответствующих теоретических положений. Среднее расхождение расчетных и экспериментальных значений теплопритока составляет 15 % с доверительной вероятностью 95 %.

7. Предложены новые способы и конструкции проточной регазификацип сжиженного газа с повышенным содержанием бутановых фракций в трубах с использованием грунтовых теплообменников и электрических испарителей с промежуточным теплоносителем, органично связанных с подземными резгр-вуарными установками вертикального типа.

В целях теоретического обоснования предложенных технических решений: разработана математическая модель теплообмена в установках проточной регазификации СУГ, состоящих из смесей пропана и бутана; обобщены и экспериментально проверены зависимости по определению коэффициента теплопередачи электрического испарителя с промежуточным теплоносителем; предложена формула для определения коэффициента теплопередачи грунтового испарителя, полученная на основе сформулированных уравнений теплового взаимодействия испарительного трубопровода СУГ с промерзаю-

щим (протаивающим) грунтом; выявлены зависимости для определения расчетной паропроизводительности грунтовых и электрических испарителей с кипением пропан-бутановых смесей в трубах. Экспериментальная проверка подтверждает корректность предложенных математических моделей и созданных на их основе инженерных методик. Применение предложенных решений снижает металлоемкость процессов регазификации, повышает устойчивость и безопасность эксплуатации испарительных установок.

8. Разработаны расчетные зависимости по определению расхода первичного энергоносителя на нужды тепло- и электроснабжения систем сберегающего энергоснабжения малых ЛЮТ в условиях одновременного использования невозобновляемых, возобновляемых, вторичных и регенерируемых топливно-энергетических ресурсов.

9. Разработана оптимальная структура и определены экономические показатели звеньев и подсистем генерирования, потребления и снижения расхода тепловой и электрической энергии для систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных АПП на базе сжиженного углеводородного газа. Наибольшую экономическую целесообразность, применительно к малым АПП животноводческого и зерноводческого профиля показали энергосберегающие подсистемы : глубокого охлаждения дымовых газов от котлоагре-гатов и МИКРО-ТЭС на базе пластинчатых теплообменников конденсационного типа с принудительной подачей теплообменивающихся сред ; регенерации теплоты воздуха от сушилок с помощью парокомпрессионных теплонасосных установок, работающих на неазеотропных смесях 1122 (30 мол %) и Ш 1(70 мол %); регенерации теплоты воздуха систем вентиляции на базе рекуперативных теплоутилизаторов с принудительной подачей теплообменивающихся сред. Основное направление энергосбережения здесь - минимальные затраты первичного энергоносителя для совершения работы с целью извлечения максимальных количеств тепловой энергии вторичных, регенерируемых и возобновляемых ТЭР. Оптимальным типом привода для теплонасосных установок, насосов и вентиляторов являются электродвигатели, получающие электроэнергию от газовой МИКРО-ТЭС или высокоскоростного ветроэлектрогенератора.

10. Выявлены границы изменения управляющих параметров подсистем и звеньев систем сберегающего энергоснабжения и проведена их комплексная оптимизация. Комплексная оптимизация систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных АПП на базе сжиженного углеводородного газа показала, что оптимальные значения управляющих параметров заметно приближаются к своим верхним предельным значениям, что свидетельствует о еысокой экономической эффективности энергосберегающих решений, заложенных в экономико-математическую модель.

11. Системы сберегающего энергоснабжения на базе СУГ малых удаленных .АПП значительно экономичнее обычных систем энергоснабжения в ши-

роком диапазоне изменения цен(в два-три раза) на этот вид топлива и затрат на энергосберегающую технику.

12. Внедрение результатов исследований в практику проектных и эксплуатационных организаций России способствует улучшению структуры и параметров систем энергоснабжения малых агропромышленных предприятий, сопутствующих населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры, повышает уровень инженерного сервиса, улучшает экологическую обстановку, создает высокие социальные условия жизни и обеспечивает общий народнохозяйственный эффект в размере 34,5 млн. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В РАБОТАХ:

1. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Исследование температурных условий при кипении и конденсации сжиженных углеводородных газов в проточных системах // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. научн. трудов ин-та Гипрониигаз. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1974, вып.11. С.304-310.

2. Никитин НИ., Курицын Б.Н., Усачев А.П. Диаграмма «температура -состав» и ее применение к расчету естественного испарения сжиженных углеводородных газов в замкнутом объеме // Использование газа в народном хозяйстве: Сборник научн. трудов ин-та Гипрониигаз. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1974, вып.11. С. 311-315.

3. Усачев А.П., Герасимова Л.И. Исследование температурных условий при кипении смеси пропан-и-бутан-н-бутан в испарителях проточного типа // Распределение и сжигание газа : Научн. сб. Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1974, вып.65. С. 190-196.

4. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Грунтовый испаритель сжиженного газа // Жилищное и коммунальное хозяйство. 1975.-№12. С. 30-31. .

5. Усачев А.П. Резервуарные установки сжиженного углеводородного газа с грунтовыми испарителями // Распределение и сжигание газа: Мсж-вуз. научн.сб. Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1977. С. 59-64.

6. Указания и технические решения по газоснабжению потребителей от подземных резервуаров, оборудованных грунтовыми испарителями -Саратов: Гипрониигаз. Сарат. политехи, ин-т,1977. 33с. ( Курицын Б.Н., Усачев А.П. и др.).

7. Курицын Б.Н., Богданов В.П., Усачев А.П. Паропроизводителыюсть грунтового испарителя сжиженного газа // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. статей ин-та Гипрониигаз.- Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1976, вып. 12. С. 180-185.

8. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Коэффициент теплопередачи грунтового испарителя сжиженного газа при постоянном отборе паров// Распродало-

ние и сжигание газа: Межвуз. науч. сб.-Саратов:Сарат. политехи, ин-т, 1977. С. 73-76.

9. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Учет собственного температурного поля массива при расчете теплового взаимодействия трубопровода с грунтом // Опыт инженерно-экономических исследований в строительстве. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. -ч.2. С.65-68.

10. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Тепловой расчет проточных испарителей // Жилищное и коммунальное хозяйство. 1978. - №1. С.36-37.

11. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Щуркик Е.П., Семенов В.Г. Электрический испаритель сжиженного газа с промежуточным теплоносителем // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. статей ин-та Гипрониигаз. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1979, вып.14. С.129-135.

12. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Семенов В.Г. Испаритель сжиженных углеводородных газов с промежуточным теплоносителем для установок промышленного газоснабжения // Распределение и сжигание газа: Межвуз. научн.сб. -Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1981. С.50-57.

13. A.c. 1064071 СССР, МКИ 17 С 9/12. Способ испарения сжиженного газа в подземной установке / Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. (СССР), Заявл. 07.08.81. Опубл. 30.12.83. Бюл. № 48.

14. Рекомендации по газоснабженшо потребителей от групповых ре-зервуарных установок, оборудованных грунтовыми испарителями -Саратов: Гипрониигаз. Сарат. политехи, ин-т, 1986. 48 с. ( Голик В.Г., Курицын Б.Н., Усачев А.П. и др.).

15. ХЦуркин Е.П., Усачев А.П., Курицын Б.Н. Теплопроводность полуограниченного массива с цилиндрической полостью при наличии сезонного температурного градиента // Использование газа в народном хозяйстве : Сб. статей ин-та Гипрониигаз. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1987, вып. 17. С. 85-92.

16. A.c. 1511514 СССР, МКИ Г 17 С 7/04. Способ испарения сжиженного углеводородного газа / Курицын Б.Н., Усачев А.П., Егоров Н.В. (СССР) Заявл. 2.06.87 Опубл. 30.09.89 Бюл. №36.

17. Усачев А.П. Экономия газового топлива при использовании газомоторных теплонасосных установок // Саратов: СПИ, 1989. Деп. ЦБНТИ

188, ЖКД- 89.9с.

18. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Оптимальная конфигурация резервуаров сжиженного газа // Деп. ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР. Саратов: СПИ .

189. ЖКД-89. 8с.

19. Патент РФ 1809910АЗ F 17 С 3/00, 13/06. Подземный резервуар для хранения и газификации сжиженного углеводородного газа / Усачев А.П., Курицын Б.Н., Кочегаров H.H. Заявл. 26.04.89. Опубл. 15.04.93. Бюл. №14.

20. A.c. 1818502 F 17 С 3/ОО.Способ испарения сжиженного углеводородного газа / Усачев А.П., Курицын Б.Н. Заявл. 30.01.91. Опубл. 18.06.93. Бюл.№20.

21. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Оптимизация геометрических параметров резервуарных установок сжиженного газа // Совершенствование систем теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз.научн.сб. Саратов: Сарат.гос.техн. ун-т, 1994. С.64-71.

22. Усачев А.П. Подземные резервуарные установки сжиженного газа для районов с неблагоприятными климатическими и геологическими условиями // Совершенствование систем теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз. научн.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1994. С.72-77.

23. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Обоснование выбора энергоносителя в децентрализованных системах энергоснабжения малых населенных пунктов // Совершенствование строительных конструкций, архитектурных решений, технологий и организации строительства: Межвуз. научн. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1996. С. 80-85.

24. Усачев А.П. Анализ существующих и газосберегающих систем децентрализованного энергоснабжения индивидуальных жилых зданий // Совершенствование строительных конструкций, архитектурных решений, технологий и организации строительства: Межвуз.научн.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1996. С.85-92.

25. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Теплообмен вертикального резервуара сжиженного газа с грунтом // Совершенствование строительных конструкций, архитектурных решений, технологий и организации строительства: Межвуз.научн.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1996. С. 60-65.

26. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Экономические предпосылки к выбору источника децентрализованного энергоснабжения зданий //V съезд АВОК. - М.: Изд-во ГП «Информрекламиздат» , 1996. С.43-48.

27. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Разработка технологии обратной засыпки резервуаров сжиженного газа песком в скользящую металлическую опалубку // Совершенствование строительных конструкций, архитектурных решений, технологий и организации строительства: Межвуз. научнхб.Саратов: Сарат.гос. техн.ун-т,1997.С. 87-91.

28. Усачев А.П. Технико-экономическая модель оптимального функционирования децентрализованной сберегающей системы энергоснабжения // Совершенствование строительных конструкций, архитектурных решений, технологий и организации строительства: Межвуз.научн.сб. Саратов: Сарат. гос.техн. ун-т, 1997. С.179-185.

29. Усачев А.П. Экологически чистые сберегающие системы энергоснабжения малых удаленных агропромышленных предприятий // Проблемы охраны производственной и окружающей среды: Материалы между-нар. научн.-техн. конф. Волгоград. 15-16 дек. 1997г.- Волгоград: Волг ГАСА, 1997. С.130-131.

30. Курицын Б.Н.,Усачев А.П. Теплообмен в парогенераторах сжиженного углеводородного газа с промежуточным теплоносителем // Труды Сарат. научн. центра жилищн.-коммун. академии РФ,- Саратов: Изд-во Надежда, 1997, вып. 1. С. 53-62.

31. Усачев А.П. Математическое моделирование теплообмена в проточных парогенераторах сжиженного углеводородного газа // Труды Сарат. научн. центра жилищн.-коммун. академии РФ.- Саратов: Изд-во Надежда, 1997, вып. 1. С.71-77.

32. Усачев А.П. Сравнительная эффективность энергоснабжения населенных пунктов на базе природного сетевого и сжиженного углеводородного газов // Актуальные проблемы развития систем теплогазоснабже-ния и вентиляции: Межвуз. научн.сб.- Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1998. С. 11-18.

33. Курицын Б.Н.,Усачев А.П Шамин О.Б. Обоснование оптимального типоряда вертикальных подземных резервуаров сжиженного газа // Актуальные проблемы развития систем теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз.научн.сб.- Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1998. С.19-24.

34. Усачев А.П. Комплексная оптимизация сберегающих систем энергоснабжения малых агропромышленных предприятий // Современное строительство: Материалы междунар.научншрактич.конф. 18-20 ноября 1998г. -Пенза, 1998. С.201-204.

35. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Математическая модель теплообмена между грунтом и испарительным трубопроводом сжиженного углеводородного газа // Повышение эффективности систем тепло- газоснабжения и вентиляции: Межвуз.научн.сб.- Саратов: Сарат. гос.техн.ун-т, 1999. С. 15-21.

36. Усачев А.П. Структурирование и определение внешних связей сберегающих систем энергоснабжения малых потребителей // Вопросы совершенствования региональных энергетических систем и комплексов: Сб. научн. трудов - Саратов: Сарат. гос. техн.ун-т, 1999. С. 74-81.

37. Усачев А.П. Математическое моделирование и комплексная оптимизация сберегающих систем энергоснабжения малых потребителей // Вопросы совершенствования региональных энергетических систем и комплексов: Сб. научн. трудов - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. С. 60-66.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

С - цена единицы отпускаемой энергии, долл/МВт-ч; Q - расход энергии; тепловой поток, Вт, МВт; q - удельный расход энергии, Вт/м; Вт/м2; 3 -удельные интегральные затраты, долл/МВт-ч; Ц - стоимость оборудования, долл; К - дополнительные капвложения по установке оборудования, долл; К0 -общие капвложения с учетом стоимости оборудования, долл; И - эксплуатационные расходы, долл/год; Е - норма дисконта, 1/год; ф - доля годовых экс-

плуатационных отчислений, 1/год; - удельный вес j-того энергоносителя в общем балансе энергопотребления, в долях; Цо - коэффициент удорожания энергоресурсов для года сооружения системы энергоснабжения; ja, - коэффициент удорожания энергоресурсов для текущего года (t) эксплуатации системы энергоснабжения; КПЭ - коэффициент использования первичной энергии;

- относительная экономия энергии за счет глубокого охлаждения дымовых газов, уходящих из котлоагрегатов и модулей МИКРО-ТЭС, доли; 4VF„ - относительная экономия энергии за счет регенерации тепла воздуха, Заходящего из сушилки и системы вентиляции, доли; R, - сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций , (м2-К)/Вт; т3 - продолжительность (время) между соседними заправками резервуара, сут; rj - коэффициент полезного действия, %; с - теплоемкость, кДж/(кгК); г - теплота парообразования, кДж/кг; х - степень сухости пара, доли; X - теплопроводность, Вт/(м-К); со - влажность грунта, доли, %; сг - теплота плавления, кДж/кг; *F - содержание пропана в сжиженном газе, мол %; А, В, С - эмпирические коэффициенты в корреляции Антуана; a - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); t - температура, °С, К; х - время, ч, сут; G -расход , кг/ч, кг/сут; g - удельный расход, кг/ч-м, кг/ч-м2; 5 - толщина, м; Р -давление, Па; L - расстояние, м, км; V - объем, м3; d - диаметр, м; Ф - конфигурация (формфактор); F - поверхность (площадь), м2; h - высота (глубина заложения), м.

i, I - номер и количество вариантов систем энергоснабжения; j, J - номер и количество систем энергоснабжения (или энергоносителей, используемых в них); n, N , z, Z, р, Р - номер и количество, соответственно, звеньев, подсистем и элементов в системах энергоснабжения; m, М - номер и количество составляющих эксплуатационных затрат; t, Т - расчетный год и срок службы системы энергоснабжения.

БУКВЕННЫЕ ИНДЕКСЫ

н - начало; к - конец; г - сжиженный газ; гр - грунт; и - антикоррозийная изоляция; тр - трубопровод; м - мерзлый грунт; т - талый грунт; ф - фазовые превращения влаги в грунте; б - бутан; пр - пропан; тн - теплоноситель; рез -резервуар; сн - снег; з - заправка; с - слив; кр - командировочные расходы; а -автоцистерна; год - годовой.

ГНС - газонаполнительная станция; СУТ - сжиженный углеводородный газ; ТЭР - топливно-энергетические ресурсы; ДССЭ - децентрализованная система сберегающего энергоснабжения; АПК - агропромышленный комплекс; АПП- агропромышленные предприятия; МИКРО-ТЭС - микротеплоэлектростанция; КЭС - конденсационная электростанция.

max - максимальный; min - минимальный; opt - оптимальный.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава1. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ АПК.

1.1. Характеристика объектов энергоснабжения и структура энергопотребления.

1.2. Анализ энергосберегающих решений в системах энергоснабжения малых удаленных объектов АПК.

1.2.1. Регенерация тепловой энергий.

1.2.2. Децентрализованные системы энергоснабжения удаленных объектов АПК с подачей одного первичного энергоносителя на все нужды.

Выводы по главе 1.

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ОПТИМИЗАЦИИ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ МАЛЫХ АГРОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

2.1. Системный анализ ДССЭ малых удаленных АПП.

2.1.1. Структурирование ДССЭ малых удаленных АПП.

2.1.2. Выявление и описание внешних связей ДССЭ.

2.1.3. Иерархический подход и учет неопределенности исходной информации при оптимизации ДССЭ.

2.2. Разработка математической модели оптимизации децентрализованной сберегающей системы энергоснабжения малых

АПП и населенных пунктов.

23. Условия сопоставимости, заложенные в математической модели обоснования и оптимизации конкурирующих вариантов ДССЭ.

2.4. Последовательность оптимизации сберегающих систем энергоснабжения малых удаленных АПП.

Выводы по главе 2.

Глава 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОБОСНОВАНИЯ ВИДА И ЗОН ПРИМЕНЕНИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ЦЕНОВЫХ ФАКТОРОВ.

3.1. Использование предлагаемой экономико-математической модели для обоснования вида топливно-энергетического ресурса.

3.2. Методика решения задачи обоснования варианта ДССЭ и анализ погрешности.

3.3. Определение зон применения конкурирующих вариантов ДССЭ малых АПП при наличии сетевого природного газа.

3.4. Определение зон применения вариантов ДССЭ при отсутствии сетевого природного газа.

3.5. Последовательность проведения дальнейших исследований.

Выводы по главе 3.

Глава 4. РАЗРАБОТКА, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА.

4.1. Математическая модель систем транспорта и хранения СУГ.

4.2. Обоснование резервуарных установок сжиженного газа с подземными цилиндрическими резервуарами.

4.3. Технико-экономическое обоснование подземных резервуар-ных установок с вертикальным размещением резервуаров.

4.3.1. Сравнительная эффективность подземных резервуарных установок при полной засыпке котлована песком.

4.3.2. Сравнительная эффективность подземных резервуарных установок с частичной засыпкой котлована песком.

4.4. Оценка погрешности расчетной оптимизации подземных установок сжиженного газа вертикального типа.

4.5. Оптимальный типоряд подземных вертикальных резервуаров для индивидуальных и групповых резервуарных установок.

4.6. Определение паропроизводительности подземных вертикальных резервуаров сжиженного углеводородного газа.

4.6.1. Постановка задачи теплообмена между грунтом и вертикальным резервуаром сжиженного газа.

4.6.2. Разработка математической модели теплового взаимодействия между грунтом и подземным вертикальным резервуаром. Оценка погрешности решения задачи.

4.6.3. Числовые расчеты и экспериментальная проверка те-плопритока к подземным резервуарам сжиженного газа.

4.6.4. Расчетная паропроизводительность вертикальных резервуаров сжиженного газа.

4.7. Разработка, освоение и экономическая эффективность подземных вертикальных резервуаров.

Выводы по главе 4.

Глава 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, ПРОЦЕССОВ И УСТАНОВОК ПРИ РЕ

ГАЗИФИКАЦИИ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА.

5.1. Анализ и разработка принципиальных схем и конструктивных решений по испарению сжиженного углеводородного газа с повышенным содержанием бутана в резерву-арных установках малых объектов АПК.

5.2. Температурные условия при кипении смесей сжиженных углеводородных газов.

5.3. Тепловой расчет проточных испарителей сжиженных углеводородных газов.

5.4. Теплообмен в испарителе СУГ с промежуточным теплоносителем.

5.5. Исследование процессов регазификации в грунтовых проточных испарителях пропан-бутановых смесей.

5.5.1. Теоретические предпосылки и состояние вопроса.

5.5.2. Обобщенная постановка задачи теплообмена горизонтального испарительного трубопровода с промерзающим грунтом в условиях сезонной динамики собственного температурного поля массива. Пути упрощения задачи.

5.5.3. Принцип суперпозиции и его применение к учету собственного температурного поля грунта.

5.5.4. Математическое моделирование теплового взаимодействия испарительного трубопровода сжиженного углеводородного газа с промерзающим грунтом.

5.5.5. Тепловые режимы грунтового испарителя сжиженного газа.

5.5.6. Экспериментальное исследование процессов регазификации сжиженного углеводородного газа в грунтовом испарителе проточного типа.

5.5.7. Паропроизводительность грунтового испарителя сжиженного углеводородного газа.

Выводы по главе 5.

Глава 6. ОПТИМИЗАЦИЯ СБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ АПК НА БАЗЕ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА.

6.1. Балансы и режимы энергопотребления малых АПП.

6.2. Выбор оптимального варианта выработки тепловой и электрической энергии для малых удаленных объектов АПК.

6.2.1. Технико-экономический выбор систем комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на базе МИКРО-ТЭС.

6.2.2. Технико-экономический выбор систем раздельной выработки тепловой и электрической энергии в районах с высокой среднегодовой скоростью ветра.

6.3. Технико-экономическое обоснование сберегающих систем энергопотребления малых АПП.

6.3.1. Технико-экономический выбор подсистем технологического энергопотребления.

6.3.2. Технико-экономический выбор энергосберегающих систем отопления и вентиляции.

6.4. Комплексная оптимизация децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения малых удаленных агропромышленных предприятий.

Выводы по главе 6.

Актуальность. Значительные территории и относительно невысокая плотность населения сельских районов России, особенно в Сибири, на Дальнем Востоке и севере европейской части, обуславливают свойственную рыночным отношениям тенденцию к развитию малых удаленных агропромышленных предприятий, сопутствующих им населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры ( в дальнейшем малых объектов АПК).

Движущей силой такой тенденции является стремление товаропроизводителя максимально приблизить сферы производства и жизнеобеспечения к выделенным ему в собственность или арендуемым земельным наделам с целью сокращения капитальных и эксплуатационных затрат, времени и расхода энергоресурсов.

В общем балансе малых объектов АПК значительное развитие получают животноводческие и зерноводческие фермерские хозяйства, а также мини-цеха модульного типа по переработке сельскохозяйственной продукции.

Характерной особенностью постепенного реформирования агропромышленного комплекса России является широкое распространение частных подворий по откорму птиц, свиней, крупного рогатого скота, по производству и поставке на рынок мяса, копченостей, колбасных изделий, творога, сметаны, меда, фруктов и овощей на первых этапах перехода к развитым рыночным отношениям. Их доля в общем производстве скота и птицы в 1997 году составила 65%, по молоку-66%, яйцу-54%.

По мере накопления капитала и приобретения сельхозтехники отдельные частные подворья, расположение на территории сел и хуторов, преобразуются в индивидуальные фермерские хозяйства с обустройством зоны производства и жизнедеятельности непосредственно на выделенных землях.

В районах, покрытых массивами со строевым лесом, наряду с крупными акционерными обществами, получают распространение малые предприятия по заготовке и сушке древесины, производству столярных полуфабрикатов. Высокая мобильность таких мини-цехов модульного типа позволяет им вести заготовку и переработку древесины в труднодоступных удаленных массивах, имеющих требуемый тип и качество строевого леса. Транспортировка сухих отбракованных полуфабрикатов ( обрезных досок, бруса и т.п.) отсюда обходится на 40-50% дешевле по сравнению с круглым лесом естественной влажности.

В сельских районах, удаленных от крупных населенных пунктов, получают также развитие малые предприятия по производству: - малотеплопроводного кирпича и блоков с заполнителем из отходов сельскохозяйственной промышленности ( подсолнечной, просяной лузги и т.п. );

-изделий народного промысла из дерева, ивовых прутьев, глины, фарфора и т.п.).

В удаленных районах России получают дальнейшее развитие предприятия, требующие высокого уровня автономности жизнеобеспечения, такие, как геологические партии по разведке полезных ископаемых опорные пункты мехлесхозов, дома обходчиков, метеорологические станции, специальные и военные объекты.

В то же время, низкая плотность населения в удаленных сельских районах резко ограничивает возможности развития малых предприятий по производству современных промышленных и строительных изделий и материалов, поскольку спрос на эту продукцию здесь не обеспечивает минимальный уровень рентабельности.

Значительная рассредоточенность и, как правило, удаленность малых объектов АПК от существующих сел обуславливают дальнейшую тенденцию к развитию небольших поселений и хуторов, соответствующих объектов социальной инфраструктуры.

Возрастающие объемы строительства малых объектов агропромышленного комплекса и сопутствующих им населенных пунктов требуют разработки и внедрения новых, прогрессивных систем топливо - энергоснабжения.

Интенсивная динамика роста цен на отечественные энергоресурсы в плане их полного сближения с мировыми ценами, быстрое истощение запасов органических видов топлива существенно ограничивают возможность их применения для энергоснабжения малых объектов АПК России и побуждают изыскивать меры по рациональному использованию имеющихся первичных и по широкому использованию регенерируемых и возобновляемых энергоносителей [45,70-72, 109,155,210,234].

В современной и отечественной зарубежной практике энергоснабжения малых удаленных потребителей все более широкое применение находят децентрализованные системы энергоснабжения потребителей с использованием газового топлива, особенно сжиженного углеводородного газа [29, 68, 74,122,131,161,255].

В тоже время низкие экономические, санитарно-гигиенические, социальные и другие характеристики твердого и жидкого топлива ( уголь, нефть ) ограничивают потребительский спрос на эти виды энергоносителей. Широкое вовлечение указанных энергоресурсов в топливно-энергетический баланс жилищного сектора городов и сельских поселков представляется возможным только в трансформированном виде, т.е. с помощью преобразованных энергоносителей ( сжиженные нефтяные газы, синтезгазы, электроэнергия ) [ 131,210, 234,247 ].

Природный сетевой и сжиженный газы, по сравнению с другими видами органического невозобновляемого топлива, являются наиболее сервисными, экологически чистыми и удобными в использовании. Российская Федерация обладает самыми большими в мире запасами газового топлива, имеет уникальную единую систему газоснабжения, способную обеспечивать надежное и безопасное энергоснабжение в настоящее время и в обозримой перспективе. Запасы природного газа в России в среднем составляют 30% от общемировых разведанных запасов газа [120, 48, 167]. Запасы газа на одного жителя России, ориентировочно, в 16 раз превышают общемировой уровень.

Поступательное развитие природного газа в динамике структуры мирового энергетического баланса отмечено всеми исследователями. Если в 1960 году удельный вес природного газа в мировом энергопотреблении составлял около 10%, то в настоящее время от достиг 19-20%. По совместной согласованной оценке таких конкурирующих организаций, как МАГАТЭ, ОПЭК, Венский институт системного анализа, промышленный департамент ООН, он должен в середине 21 столетия составить 28-30%. При этом в конкретных условиях развития газовой индустрии в России, с учетом уникально больших ресурсных возможностей и наличием мощной единой системы газоснабжения, удельный вес газового топлива в общем энергопотреблении страны по различным оценкам [131,155,48,247] на этот же период должен оставить 36-40%.

Отличительной особенностью рыночной экономики является способность доставки ( подачи ) топливно-энергетического ресурса в определенную точку территории или степень диверсификации. Степень диверсификации существенным образом определяет конкурентоспособность энергоносителя. Потребитель прежде всего выберет систему энергоснабжения, обладающую высокой проникающей способностью, регулируемостью и га-рантированностью поставок, с высоким потребительским эффектом и низкой стоимостью.

Здесь следует отметить, что существующие системы энергоснабжения, в частности системы снабжения сетевым газом и электроэнергией, обладают низкой степенью диверсификации в связи с необходимостью отчуждения территории под размещение линейных энергопроводов, в том числе и на землях частных владений, малой плотностью населения в сельской местности, большими расстояниями до потребителей и, как следствие, большими капитальными вложениями [48].

В тоже время технологическая система снабжения сжиженным углеводородным газом: « ГПЗ (НПЗ) -» ГНС -» ПОТРЕБИТЕЛЬ» имеет меньшую системно-параметрическую отягощенность за счет возможности оперативной доставки СУГ любым, в том числе и отдаленным потребителям [29, 74].

Применение сжиженного газа в качестве энергоносителя для технологических установок, а также для бытовых и хозяйственных нужд, в полной мере отвечает социальным, экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям малых потребителей, способствует улучшению качества выпускаемой продукции и снижению ее себестоимости. Высокая степень диверсификации и автономности систем энергоснабжения на базе СУГ, в сочетании с высоким потребительским эффектом, делают сжиженный газ наиболее предпочтительным энергоносителем для малых объектов АПК и сопутствующих им поселков, удаленных от опорных пунктов энергоснабжения.

Представленная работа выполнялась в Саратовском государственном техническом университете на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция» в соответствии со следующими планами и программами: -по планам грантов Министерства образования России за 1996 - 1997 годы, раздел С-096, направление 02 проект «Разработка теоретических основ создания эффективных источников и систем децентрализованного энергоснабжения малых промышленных предприятий и населенных пунктов», а за 1998 - 1999 годы, раздел С-098, направление 06, проект «Разработка методов экономии природного газа при создании децентрализованных источников и систем энергоснабжения малых промышленных предприятий и населенных пунктов»;

-врамках комплексной научно-технической программы 0.64.10 «Разработка и внедрение методов и средств повышения надежности, эффективности и безопасности систем газоснабжения»: разделы Д 1, 10.03, 07.03 ( темы 10.03.03; 10.03.06; 07.03.03 ) Минжилкомхоза Российской Федерации; - по тематическим планам научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ, освоения производства новой техники и внедрения прогрессивной технологии Главгаза Российской Федерации ( 1980-1988 годы) и ОАО «Росгазификация» (1988 - 1998 годы)

Цель работы заключается в решении важной народнохозяйственной задачи - эффективном развитии децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения (ДССЭ) малых объектов АПК на базе сжиженного углеводородного и природного сетевого газов, которое выражается в экономическом обосновании зон применения этих видов первичных энергоносителей в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов, в комплексной оптимизации схем и параметров сберегающих систем энергоснабжения и базируется на разработке новых технических решений в области децентрализованного энергоснабжения потребителей газовым топливом.

Задачи исследования: обоснование принципов оптимального развития ДССЭ малых объектов АПК России; разработка физико-математических моделей, раскрывающих основные закономерности функционирования технологических схем, процессов и установок в ДССЭ; системный анализ и комплексная оптимизация ДССЭ малых АПП и разработка на этой основе рекомендаций по их эффективному использованию в перспективе.

Научная новизна: 1 .Экономико-математическая модель обоснования и оптимизации децентрализованных систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных объектов АПК, при одновременном использовании первичных, вторичных и возобновляемых энергоресурсов, позволяющая на базе системного подхода приводить все конкурирующие варианты энергоснабжения к единой структуре и учитывающая динамику развития ДССЭ и иерархию функционирования в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов.

2. Методические рекомендации по обоснованию вида топливно-энергетического ресурса в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов, а также рациональной области и границ его применения для малых объектов АПК.

3. Новые способы и конструкции использования сжиженного газа в вертикальных подземных сосудах и его безгидратной регазификации в проточных системах, на базе которых разработаны и внедрены вертикальные резервуар-ные установки с электрическими и грунтовыми испарителями, обеспечивающие по сравнению с существующими системами снижение металлоемкости в 1,9 раза и сокращение интегральных затрат на 65 %.

4. Экономико-математическая модель оптимизации подземных резервуар-ных установок сжиженного газа, на базе которой созданы алгоритмы обоснования вертикального способа установки сосуда, его оптимальной конфигурации и выявления оптимального типоряда вертикальных резервуаров.

5. Физико-математическая модель теплового взаимодействия вертикального подземного резервуара сжиженного газа с грунтом, комплексно учитывающая влияние конфигурации сосуда, наличие собственного температурного поля грунта, различие условий теплообмена на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с паровой и жидкой фазами продукта, на базе которой разработана методика теплотехнического расчета подземного вертикального резервуара.

6. Комплекс физико-математических моделей теплообмена в проточном испарителе сжиженного углеводородного газа, учитывающих зависимость температурных условий кипения от компонентного состава и давления про-пан-бутановой смеси, наличие различных способов регазификации и схем движения греющей и нагреваемой сред, необходимость нагрева жидкой фазы газа в интервале температур ее полного выкипания, а также интенсивность теплообмена применительно к грунтовым и электрическим регазификаторам. 7. Методические рекомендации по определению экономически целесообразной структуры и оптимальных параметров функционирования систем сберегающего

Практическая ценность. Разработанные теоретическое и практические положения обеспечивают научно-обоснованное развитие ДССЭ на базе СУГ малых объектов АПК путем реализации и внедрения: рекомендаций по оптимальному функционированию ДССЭ малых объектов АПК на базе СУГ; алгоритма и программы выбора экономически целесообразного варианта ДССЭ и комплексной оптимизации его структуры и параметров; рекомендаций по выбору оптимальных типоразмеров подземных вертикальных резервуаров и определению их основных геометрических и эксплуатационных параметров; новых технических решений и разработок в области хранения и регазификации СУГ в резервуарных установках вертикального типа, позволяющих эффективно использовать смеси с повышенным содержанием бутана в различных регионах России, включая холодную климатическую зону при наличии сезонно промерзающих пучинистых и просадочных грунтов и повышенной сейсмической активности; комплекса апробированных практикой инженерных методик для расчета и оптимизации процессов, установок и технологических схем в ДССЭ малых объектов АПК на базе СУГ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на; российской конференции по инженерному освоению и оборудованию застраиваемых территорий в Тюменской области (Тюмень, 1974); всесоюзной научно-технической конференции «Развитие и совершенствование эксплуатации газового хозяйства в сельской местности» (Уфа, 1976); всесоюзной научно-технической конференции «Пути интенсификации газоснабжения сельской местности» (Курск, 1983); всесоюзном методологическом семинаре по вопросам использования энергии в сельской местности (Иркутск, СЭИ АН СССР, 1988); всероссийском совещании Госгортехнадзора России «Повышение эффективности и надежности систем газоснабжения в городской и сельской местностях» (Саратов, 1992 ); выставке-ярмарке стран СНГ по разработке и освоению нового газового оборудования (Саратов, 1993); на четвертом международном съезде Ассоциации инженеров по отоплению, теплоснабжению и вентиляции (АВОК) «Наука и практика энергоснабжения», (Москва, 1995); на пятом международном съезде АВОК «Стратегия и тактика развития современного энергоэффективного и экологически чистого инженерного оборудования и теплозащиты зданий в настоящем и будущем строительства России» (Москва, 1996); на международной научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей сред» (Волгоград, 1997); на международной научно-практической конференции «Современное строительство МК-52-18, секция: Инженерно-экологические системы и энергоснабжение» (Пенза, 1998 ); научно-технических советах: РПУ Оргаз (Москва, 1986, 1990, 1992); ОАО «Росгазификация» (Москва, 1990-1998); ОАО «Сигнал» (Энгельс, 1996-1997); ОАО «Сарэнергомаш» (Саратов, 1990-1998); научно-технических конференциях института «Гипрониигаз» (Саратов, 1978, 1980,1985,1991-1993,1997); научных семинарах и конференциях проблемной лаборатории энергетического факультета ( Саратов, 1995-1998 ); научных семинарах кафедры «Теплофикация и газоснабжение» МИСИ (Москва,

1978-1980); итоговых научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СГТУ ( Саратов, 1972-1998 ).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 48 печатных работах, в т.ч. в 36 статьях [78-97,123,124,218-231], в 6 авторских свидетельствах и патентах на изобретения [10-13,145,146], в 6 руководящих и нормативных документах [164,169,171,172, 217,232].

На защиту выносятся теоретические и практические положения, связанные с системным анализом, обоснованием и разработкой эффективных путей развития децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения малых объектов АПК России на базе СУГ, которые представлены в виде: комплекса экономико-математических моделей оптимального функционирования ДССЭ на разных иерархических уровнях, методических рекомендаций по выбору зон применения СУГ в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов; прогнозирования оптимальной структуры и параметров ДССЭ на перспективу; математических моделей, раскрывающих механизм функционирования основных технологических процессов в системах децентрализованного сберегающего энергоснабжения малых объектов АПК на базе СУГ с учетом компонентного состава продукта, климатических условий его использования и необходимой обеспеченности газопотребления, позволяющих эффективно использовать смеси с повышенным содержанием бутановых фракций в различных климатических районах России; результатов теоретического обоснования новых технических решений, технологических схем и установок, а также рекомендаций по выбору их оптимальных параметров; комплекса апробированных практикой инженерных методик, обеспечивающих при их применении научные основы оптимального проектирования, эксплуатации и прогнозирования ДССЭ малых объектов АПК на базе СУГ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Малые объекты АПК характеризует многообразие функционального назначения, включая частные подворья, животноводческие и зерноводческие фермерские хозяйства, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, сопутствующие объекты стройиндустрии, сельхозтехники, социальной инфраструктуры с энергопотреблением до 1000 МВт-ч/год. В общем балансе их энергопотребления 70-85 % занимает нагрузка на технологическое теплоснабжение и отопительно-вентиляционные нужды, 15-30 % - нагрузка на электроснабжение. При этом 20-25 % энергии теряется с уходящими дымовыми газами, 30-35 % - с теплым воздухом из сушилок и систем вентиляции, 15-20 % - во внешних системах энергоснабжения, 5-10 % - с те-плопотерями через ограждающие конструкции зданий.

2. Максимальную экономию первичного топлива обеспечивают: автономная выработка тепловой и электрической энергии на базе газовых МИК-РО-ТЭС или высокоскоростных ветроэлектрогенераторов в сочетании с котельными установками; глубокое охлаждение дымовых газов, уходящих из котлов и МИКРО-ТЭС с помощью конденсационных теплообменников; утилизация теплоты воздуха, воды, других жидкостей, уходящих из технологических установок и систем вентиляции; тепловая защита зданий и сооружений. Основное направление энергосбережения здесь - минимальные затраты первичного энергоносителя для совершения работы с целью извлечения максимальных количеств тепловой энергии вторичных, регенерируемых и возобновляемых энергоносителей.

Наиболее энергетически эффективными и технически совершенными для удаленных объектов АПК являются децентрализованные сберегающие системы энергоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа (вариант 1). Величина системного эксергетического КПД здесь на 7,5-25 % выше, а потерь первичного топлива в 1,34-3,1 раза ниже по сравнению с аналогичными системами на базе жидкого, твердого топлива или электроэнергии.

3. Разработан метод структурирования сберегающих систем энергоснабжения и их отдельных звеньев, подсистем и элементов в условиях одновременного использования первичных, вторичных, возобновляемых и регенерируемых энергоносителей . Базируясь на принципах системного подхода и аналогии энергетических систем, метод позволяет приводить все ДССЭ, независимо от вида используемых в них энергоносителей, к одинаковой структуре, включающей на верхнем иерархическом уровне звенья: 1 - транспорта, хранения, распределения первичного топлива; 2 - выработки тепловой и электрической энергии; 3 - энергопотребления; 4 - снижения расхода топливно-энергетических ресурсов.

Выявлены внешние связи топливо-сберегающей системы энергоснабжения. В качестве прямой внешней связи предложены уравнения расчетной цены первичного энергоресурса, комплексно учитывающие: затраты в системе «источник-пункт отпуска энергоносителя в ДССЭ»; энергетический, экологический и социальный эффекты использования топлива; надежность и сезонность его поставок. В качестве обратной внешней связи разработано уравнение на основе коэффициента использования первичной энергии, позволяющее достоверно учитывать расход первичного топлива при одновременном применении первичных, возобновляемых и регенерируемых энергоносителей в условиях их сложных превращений в различные виды энергии.

4. Разработана экономико-математическая модель оптимизации децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения, одновременно использующих первичные, вторичные, регенерируемые и возобновляемые топливно-энергетические ресурсы. Модель позволяет комплексно учитывать: 1-динамику изменения стоимости и удельной теплоты сгорания топлива, замены быстро изнашивающегося оборудования, а также изменение других показателей в течение срока службы ДССЭ; 2- влияние неопределенности ценовых факторов в условиях перехода к развитой рыночной экономике.

Предлагаемая экономико-математическая модель включает критерий оптимальности целевой функции затрат, систему балансовых уравнений, ограничения управляющих параметров, уравнения внешних связей, структурную схему ДССЭ и реализует высокий уровень сопоставимости конкурирующих вариантов систем энергоснабжения.

5. Предложен алгоритм использования разработанной экономико-математической модели для обоснования вида энергоносителя ДССЭ в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов при переходе к устойчивой рыночной экономике и разработан метод определения погрешности при детерминированном решении задачи выбора вида энергоносителя в ДССЭ для случая множества конкурирующих вариантов. Максимальный ущерб от принятия детерминированного решения не превышает 19,1%.

Реализация алгоритма в условиях неопределенности конвертирования ценовых факторов позволяет выявить рациональную зону и масштабы применения сжиженного углеводородного газа в децентрализованных сберегающих системах энергоснабжения малых удаленных объектов АПК.

6. Энергосбережение резко расширяет территориальные границы применения сжиженного углеводородного газа и, наоборот, сужает зону использования сетевого природного газа, что свидетельствует об увеличении в перспективе роли СУГ для систем сберегающего энергоснабжения малых удалённых АПП.

7. Разработаны новые конструкции подземных резервуаров СУГ с вертикальным расположением сосудов. В целях их обоснования предложена математическая модель оптимизации подземных резервуарных установок сжиженного углеводородного газа, устанавливающая влияние на величину затрат формы сосуда, запаса газа, геометрических параметров установки. Peaлизация модели позволила выявить оптимальную конфигурацию сосуда СУГ, обосновать его вертикальное расположение в грунте и выявить оптимальный типоряд подземных вертикальных установок СУГ, включающий шесть типоразмеров от 1,3 до 4,7 м .

8. Разработана математическая модель теплового взаимодействия вертикального подземного резервуара сжиженного газа с грунтом, комплексно учитывающая влияние конфигурации сосуда, наличие собственного температурного поля грунта, различие условий теплообмена на внутренней поверхности резервуара, контактирующей с паровой и жидкой фазами продукта, и позволяющая определить расчетные теплоприток и паропроизводи-тельность установок СУГ с подземными вертикальными резервуарами.

Проверка математической модели теплового взаимодействия подземного резервуара с грунтом в условиях натурного эксперимента подтверждает корректность соответствующих теоретических положений. Среднее расхождение расчетных и экспериментальных значений теплопритока составляет 15% с доверительной вероятностью 95%.

9. Предложены новые способы и конструкции проточной регазифика-ции сжиженного газа с повышенным содержанием бутановых фракций в трубах с использованием грунтовых теплообменников и электрических испарителей с промежуточным теплоносителем.

В целях теоретического обоснования предложенных технических решений разработаны: математические модели теплообмена в установках проточной регазификации СУГ, состоящих из смесей пропана и бутана; обобщены и экспериментально проверены зависимости по определению коэффициента теплопередачи электрического испарителя с промежуточным теплоносителем; предложена формула для определения коэффициента теплопередачи грунтового испарителя, полученная на основе сформулированных уравнений теплового взаимодействия испарительного трубопровода СУГ с промерзающим (протаивающим) грунтом; выявлены расчетные зависимости для определения расчетной паропроизводительности грунтовых и электрических испарителей с кипением пропан-бутановых смесей в трубах.

Проверка предложенных математических моделей и созданных на их основе инженерных методик подтверждает корректность соответствующих теоретических положений. Применение предложенных решений снижает металлоемкость процессов регазификации, повышает устойчивость и безопасность эксплуатации испарительных установок и обеспечивает экономический эффект в объеме 30,1 долл. на тонну сжиженного газа.

10. Разработаны расчетные зависимости по определению расхода первичного энергоносителя на нужды тепло- и электроснабжения систем сберегающего энергоснабжения малых АПП в условиях одновременного использования невозобновляемых, возобновляемых, вторичных и регенерируемых топливно-энергетических ресурсов.

На основе полученных зависимостей составлены балансы энерготехнологических процессов и построены графики тепло- и электропотребления топливосберегающих малых АПП. Графики сберегающего потребления тепловой и электрической энергии в течение года отличаются высокой степенью равномерности (0,5-0,6) и одинаковой годовой динамикой.

11. Разработана оптимальная структура звеньев и подсистем генерирования, потребления и сбережения энергии на базе сжиженного углеводородного газа применительно к малым удаленным объектам АПК.

Наибольшую экономическую целесообразность, применительно к малым АПП животноводческого и зерноводческого профиля показали энергосберегающие подсистемы : глубокого охлаждения дымовых газов от кот-лоагрегатов и МИКРО-ТЭС на базе пластинчатых теплообменников конденсационного типа с принудительной подачей теплообменивающихся сред; регенерации теплоты воздуха от сушилок с помощью парокомпрессионных теплонасосных установок, работающих на фреоновых неазеотроп-ных смесях Я22 (30 мол %) и Ю 1(70 мол %); регенерации теплоты воздуха систем вентиляции на базе рекуперативных теплоутилизаторов с принудительной подачей теплообменивающихся сред. Оптимальным типом привода для теплонасосных установок, насосов и вентиляторов является электродвигатель, получающий энергию от газовой МИКРО-ТЭС (вариант 3) или высокоскоростного ветроэлектрогенератора (вариант 6).

Выявлены границы изменения управляющих параметров подсистем и определены удельные экономические показатели.

12. Комплексная оптимизация систем сберегающего энергоснабжения малых удаленных АПП на базе сжиженного углеводородного газа показала, что оптимальные значения управляющих параметров заметно приближаются к своим верхним предельным значениям, что свидетельствует о высокой экономической эффективности энергосберегающих решений, заложенных в экономико-математическую модель.

13. Комплексная оптимизация децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения малых удаленных объектов АПК на базе СУГ позволила разработать практические рекомендации по выбору оптимальных характеристик и параметров основных ее подсистем и элементов. Внедрение рекомендаций по оптимальному функционированию ДССЭ в практику проектных и эксплуатационных организация России способствует улучшению структуры и параметров систем энергоснабжения малых агропромышленных предприятий, сопутствующих населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры, повышает уровень инженерного сервиса, улучшает экологическую обстановку, создает высокие социальные условия жизни и обеспечивает общий народно-хозяйственный эффект в размере 34,5 млн. рублей в год.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты системных исследований, математического моделирования и комплексной оптимизации схем, структуры и параметров ДССЭ малых объектов АПК используются ОАО «Росгазификация» при подготовке руководящего документа - «Рекомендаций по выбору сберегающих систем газоснабжения малых населенных пунктов, агропромышленных предприятий и объектов социальной инфраструктуры. Указанные рекомендации переданы в отдел научно-технического развития и производства ОАО «Росгазификация» для подготовки к изданию и передачи в газовые хозяйства России для последующего использования.

Результаты исследований использованы также при разработке новых технологических схем, процессов и установок для децентрализованного энергоснабжения малых АПП и населенных пунктов на базе сжиженного углеводородного газа.

Предложенные методы транспортирования и слива сжиженного газа, его регазификации и экономичного использования защищены патентами РФ: №1809910, №1688675, № 1732999 и авторскими свидетельствами: №1511514, №1812502, №1064071, №1164507. Указания по применению разработанных испарительных установок и методов транспортирования и слива СУГ включены в СНиП 2.04.08-87. Для практического освоения предложенных технических решений и широкого внедрения их в практику газовых хозяйств России разработаны:

- Рекомендации по применению групповых резервуарных установок, оборудованных грунтовыми испарителями (утверждены и введены в действие приказом по Главгазу МЖКХ РСФСР №23 от 4.03.1986г.

- Рекомендации по применению систем транспортирования и слива сжиженных углеводородных газов в подогретом состоянии (Утверждены и введены в действие приказом по Главгазу МЖКХ РСФСР №40 от 17.03.1987г.).

- Технические решения ТР-6-88. Установка подземных резервуаров с групповыми испарителями СУГ с горизонтальным расположением испарительного трубопровода (Утверждены КТБ и ОП Белгазтехника 17.11.1988г.).

- Рекомендации по выбору основных параметров подземных резервуаров для групповых и индивидуальных установок сжиженного углеводородного газа (Введены в действие распоряжением ОАО «Росгазификация» № 17-843 от 23.04.1998г.).

- Технические решения ТР-4-94. Установка двух резервуаров подземных вертикальных РПВ-04 (Утверждены ОАО «Росгазификация» от 08.09.1994г.).

- Технология работ ПТР-4-94. Проект технологии работ по установке подземных резервуаров РПВ-04 с частичной засыпкой песком в скользящую опалубку (Утверждены ОАО «Росгазификация» 11.09.1994г.).

- Технические условия ТУ 4859-009-00210714-96. Испаритель электрический с промежуточным теплоносителем ИЭПТ-10М-04. Саратов. 1996г.

- Технические условия ТУ 4859-008-00210714-96. Головка резервуарная малогабаритная ГРМ-04 Саратов. 1996г.

-Технические условия ТУ 4859-007-00210714-96. Резервуар подземный вертикальный РПВ-04 для хранения СУГ. Саратов. 1996г.

В 1983-1998 годах в газовых хозяйствах России и Беларусии смонтировано 89 резервуарных установок, оснащенных грунтовыми регазификаторами ИГ-10, испарителями ИЭПТ-10 и УИ-50.

В соответствии с планом технического развития газовых хозяйств проводится работа по дальнейшему оснащению резервуарных установок грунтовыми и электрическими испарителями с годовым объемом внедрения на 1999

458

2000г.г. - 120 штук. Экономическая эффективность внедрения испарителей

454,7 тыс. рублей.

В 1994-1998г.г. заводом ОАО «Кузполимермаш», заводом ОАО «Сарэнергомаш» и Новочеркасским ОАО «Новочеркасскжилмаш» изготовлена и установлена опытная партия из восьми подземных вертикальных резервуаров РПВ-3,5-04, головок резервуарных малогабаритных ГРМ-04 и модернизированных испарителей электрических ИЭПТ-10М-04 с экономическим эффектом 81,7 тыс. рублей.

Технологические схемы транспортирования и слива сжиженного газа на протяжении ряда лет успешно эксплуатируются на 10 газонаполнительных станциях Саратовской и Владимирской областей, Хабаровского и Алтайского краев. Экономический эффект от их внедрения составил 568,0 тыс. рублей.

1. Адинсков Б.П., Кирносов Ю.Ф., Никитин Н.И. Огневой испаритель сжиженного газа прямого обогрева // Использование газа в народном хозяйстве : Сб. статей Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1976. - Вып. 12. - С. 230-244.

2. Альтшуллер Л.М. Температурное поле в массиве. // ЖТФ, 1957. XXVII, №7.-С. 97-112.

3. Андрющенко А.И. Термодинамические расчеты оптимальных параметров тепловых электростанций. М.: Высшая школа, 1969. - 248с.

4. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1967. - 275с.

5. Андрющенко А.И., Аминов Р.З. Оптимизация режимов работы и параметров тепловых станций. М.: Высшая школа, 1983.- 225с.

6. Андрющенко А.И., Леонков A.M. Проблемы развития энергетики СССР и задачи вузовской науки. // Энергетика, 1982. №12. - С. 8-13.

7. Андрющенко А.И., Попов А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций. М.: Высшая школа, 1980.- 265с.

8. Анохин А. Комбинированная выработка теплоты и электроэнергии блочная ТЭС от фирмы «Будерус» // Вентиляция, отопление, кондиционирование: АВОК, 1997. - №6. - С.16-17.

9. A.c. 151 1514. МКИ 17С 73 04. Способ испарения сжиженного газа / Курицын Б.Н., Усачев А.П., Егоров Н.В. (СССР). М., 1989. - 8с.

10. A.c. 181 2502. Способ испарения сжиженного углеводородного газа / Усачев А.П., Курицын Б.Н. (СССР). М., 1991. - 6с.

11. A.c. 106 4071, МКИ 17C 9/12. Способ испарения сжиженного газа в подземной установке/ Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. (СССР). -М., 1983. -7с.

12. A.c. 116 4507, МКИ 17С 5/02; 17 сб./00. Способ наполнения сжиженным газом резервуаров / Курицын Б.Н., Усачев А.П., Дудин И.В., Егоров Н.В. (СССР). М., 1985. - 7с.

13. Баритко Д.Я., Бурдунин М.А., Головков М.В. Учет прежде всего // АВОК, 1993,- № 1/2. С.13-14.

14. Беляев B.C., Хохлова Л.П. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий: Учеб. пособие для студ. вузов по спец. ПГС. М.: Высш. школа, 1991. - 225с.

15. Берхман Е.И. Экономика систем газоснабжения. Л.: Недра, 1976. 375с.

16. Блинов В.В., Двойрис А.Д., Мидлер Л.С. Теплообмен при кипении пропана в трубах при вынужденной конвекции // Газовая промышленность, 1970. №10. - С.41-44.

17. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. 2-е изд., пераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1982. - 415с.

18. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1991.- 736с.

19. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. -М.: Высшая школа, 1990. 544с.

20. Богуславский Л.Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1985.-256с.

21. Богуславский Л.Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции. М.: Стройиздат, 1988. - 320с.

22. Бошнякович Ф. Техническая термодинамика. Часть 2. М.: Госэнергоиздат, 1956. -255с.

23. Бродянский В.М. и др. Эксергетический метод и его приложения. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 288с.

24. Васильев Г.В. Использование низкопотенциальной энергии поверхностных слоев земли для теплохладоснабжения зданий // Теплоэнергетика, 1994. №2. - С.31-35.

25. Ведомственные нормы технологического проектирования кормоцехов для животноводческих ферм. ВМТП 18-85. М.: Госагропром СССР, 1985. -64с.

26. Везиришвили О.Ш., Чоговадзе Г.И. и др. Оценка эффективности внедрения теплонасосных установок в южных районах. Теплоэнергетика, 1981. -№12. С 45-47.

27. Вешицкий В.А. Изотермическое хранение сжиженных газов. Л.: Недра, 1970.-210с.

28. Вильяме А.Ф., Ломм В.Л Сжиженные нефтяные газы. Изд. 2-е перераб. -М.: Недра, 1985. 339с.

29. Внутренние санитарно-технические устройства, ч. 1, Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др. Под. ред. И.Г. Староверова и Ю.А. Шиллера. 4-е изд, пераб. и доп. М.: Стройиздат, 1990. - 334с. (справочник проектировщика).

30. Вычислительная техника и программирование /А.В.Петров, В.Е.Алексеев, А.С.Ваулин и др. Под ред. А.В.Петрова -М.: Высшая школа, 1990. -479с.

31. Газовое оборудование, приборы и арматура. Справочное руководство /под ред. Н.И.Рябцева. -М, 1972. 520с.

32. Гомелаури В.И., Везиришвили О.Ш. Теплонасосные установки на фреоне Ю42 для сушки чая // Холодильная техника, 1977. №6. - С.11-13.

33. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Издат-во стандартов, 1989. - 80с.

34. ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия. М.: Издат-во стандартов, 1991. - 10с.

35. ГОСТ 9.602-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 51с.

36. ГОСТ 19910-74 Аппараты водогрейные проточные газовые бытовые.-М.: Изд-во стандартов, 1985. 25с.

37. ГОСТ 20219-74. Аппараты отопительные газовые бытовые с водяным контуром. М.: Изд-во стандартов, 1975.- 19с.

38. ГОСТ 10798-85. Плиты бытовые газовые. М.: Изд-во стандартов, 1988.-31с.

39. Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров нефтегазохранилищ.- Киев: Будивельник, 1973. 216с.

40. Гребер Г. и др. Основы учения о теплообмене. М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. - 561с.

41. Данилова Г.Н., Богданов С.Н., Иванов О.П., Медникова Н.М. Теплооб-менные аппараты холодильных установок. JL: Машиностроение. - 236с.

42. Дербаремдикер М.И., Кириченко А.И., Николаев H.H. // Химия и технология топлива и масел, 1980. №5. - С.29.

43. Деточенко A.B., Михеев A.JL, Волков М.М. Спутник газовика. М.: Недра, 1978.-311с.

44. Доброхотов В.И., Вольфберг Д.Б. Российские демонстрационные зоны энергетической эффективности // Теплоэнергетика, 1995. №6. - С. 7-15.

45. Дэвис А., Шуберт Р. Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании / Перевод с англ. A.C. Гусева, под ред. Э.В. Сарнацкого. М.: Стройиздат, 1983. - 190с.

46. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. М.: Недра, 1973. - 367с.

47. Единая система газоснабжения. Проблемы перехода к рынку / Под ред. Боксермана Ю.И., Смирнова В.А. -М.: ИЭН. РАН., Энергоцентр. 1993.224с.

48. Зарубин Г.В. «IN SOLAR СОЛНЦЕ В.» АВОК, 1993. - № 1/2. -С.26-27.

49. Здание с эффективным использованием энергии // АВОК, 1993. № 1/2. -С.28-32.

50. Изменение №3 Минстроя России (Постановление № 18-81 от 11.08.1995) к строительным нормам и правилам СНиП II-3-79**. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1979. - 32с.

51. Ильин В.К. Организация работ по внедрению узлов учета и регулированию отпуска тепла на ЦТП предприятия «МОСГОРТЕПЛО» // АВОК, 1994. №3/4. - С.6.

52. Ингерсолл Л.Р., Зобель О.Д., Ингерсолл А.К. Теплопроводность, ее применение в технике и геологии.- М. Л.: Машгиз, 1959. - 258с.

53. Ионин A.A. Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1989. - 438с.

54. Иоссель К.А. Расчет потенциальных полей в энергетике. Л.: Энергия, 1978.- 350с.

55. Использование сжиженного природного газа. / Материалы первой международной конференции по сжиженному природному газу. М.: ВНИИ-ЭГазпром , 1970. - Вып. 7. - 72с.

56. Канакин Н.С., Коган Ю.М. Технико-экономические вопросы электрофи-кации сельского хозяйства. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 192с.

57. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика.- М.: Химия, 1975. 583с.

58. Карпенко А.Н., Зеленов A.A. и др. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1975. 501с.

59. Карпюк И.А. Теплообмен при испарении сжиженного газа с повышенным содержанием бутана // Использование газа в народном хозяйстве: Реф. сб. М.: ВНИИЭГазпром, 1980. - №3. - С. 13-22.

60. Карлсоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. Перевод. М.: Наука,. 1964. -487с.

61. Каталог газового оборудования. АО «Сигнал», Саратов, 1996. 14с.

62. Карпенко А.Н., Зеленов А.А. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1975.- 501 с.

63. Клименко А.П., Козицкий В.И. Расчет коэффициента теплоотдачи при кипении смесей легких углеводородов. // Химическая промышленность Украины, 1967. №1. - С. 18-23.

64. Клименко А.П. Сжиженные углеводородные газы. М.: Гостоптехиздат, 1962.-429с.

65. Клименко А.П. Сжиженные углеводородные газы. М.: Недра, 1974. -367с.

66. Козлов В.А. Городские распределительные электросети. Л.: Энергоиз-дат, 1982. - 224с.

67. Концепция энергетической политики России. М.: Минатомэнерго, 1992.- 67с.

68. Коротаев Ю.П., Кривошеин Б.Л., Новаковский Б.Н. Тепловой расчет скважин в талых и мерзлых грунтах // Известия вузов СССР Нефть и газ, 1962. - С.33-38.

69. Коллеров Л.К. Газовые двигатели поршневого типа. -Л.: Машиностроение, 1968. 248с.

70. Кошкин Н.Л. Российская программа по разработке и внедрению агрегатов и систем, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии // АВОК, 1994. №1/2. - С.11-12.

71. Кошкин Н.Л. О некоторых итогах российско-германской конференции «Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политике России и Германии». // Теплоэнергетика, 1995. -№11.- С. 32-35.

72. Курицын Б.Н. Оптимизация систем теплогазоснабжения и вентиляции.-Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1992. 160с.

73. Курицын Б.Н. Системы снабжения сжиженным газом. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1988. - 196с.

74. Курицын Б.Н. Основы энергосбережения в отопительно-вентиляционной технике. Саратов: Изд-во Надежда, 1996. - 92с.

75. Курицын Б.Н. Теплопроводность массива с изотермической полостью // Материалы к XXXLLI научно-технической конференции . Саратов, 1970. -С.55-57.

76. Курицын Б.Н., Голик В.Г. Методические вопросы оптимизации систем снабжения сжиженным газом сельской местности. // Материалы Всесоюз. сем.: Методические вопросы энергоснабжения сельской местности. Иркутск, 1989.-С. 183-198.

77. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Тепловой расчет проточных испарителей // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1978. №1.-С.36-37.

78. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Экономические предпосылки к выбору источника энергоснабжения зданий. // V международный съезд АВОК. М.: Изд-во ГП Информрекламиздат, 1996. - С. 105-110.

79. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Оптимизация тепловой защиты в условиях неопределенности конвертирования цен. // IV международный съезд АВОК. М.: АВОК, 1995. - С.43-48.

80. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Коэффициент теплопередачи грунтового испарителя сжиженного газа при постоянном отборе паров // Распределение и сжигание газа : Межвуз. научн. сб. Саратов, 1977. - С.73-76.

81. Курицын Б.Ы., Усачев А.П., Семенов В.Г. Испаритель сжиженных углеводородных газов с промежуточным теплоносителем для установок промышленного газоснабжения // Распределение и сжигание газа: Межвуз. научн. сб. Саратов, 1981. - С.50-57.

82. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Оптимизация геометрических параметров резервуарных установок сжиженного газа. // Совершенствование систем теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1994.- С.64-71.

83. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Паропроизводительность грунтового испарителя сжиженного газа // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. статей ин-та Гипрониигаз. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1976.- Вып. 12.- С. 180-185.

84. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Теплотехническое сравнение грунтовых регазификаторов сжиженного газа // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. статей ин-та Гипрониигаз. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1977. - Вып. 13. -С.88-94.

85. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Грунтовый испаритель сжиженного газа // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1975.-№12.-С.30-31.

86. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Оптимальная конфигурация резервуаров-контейнеров сжиженного газа . // Деп. ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР. -М., 1989. №189 ЖКД 89. -7с.

87. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Богданов В.П. Резервуарные установки сжиженного газа с комбинированным отбором жидкой и паровой фаз. // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1976. №9.- С. 21-22.

88. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Учет собственного температурного поля массива при расчете теплового взаимодействия трубопровода с грунтом // Опыт инженерно-экономических исследований в строительстве. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. -С. 65-68.

89. Курицын Б.Н., Усачев А.П. Теплообмен в парогенераторах сжиженного углеводородного газа с промежуточным теплоносителем // Труды Сарат.научн. центра жилищно-коммун-й академ. РФ.: Саратов: Изд-во Надежда, 1997. - Вып. 1. -С. 53-62.

90. Курицын Б.Н., Усачев А.П., Шамин О.Б. Дросселирование влажного газа в регуляторах давления резервуарных установок // Труды Сарат. научн. центра жилищно-коммун-й академ. РФ. Саратов.: Изд-во Надежда, 1997. -Вып. 1.-С. 62-71.

91. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. -М.: Атомиздат, 1979.-415с.

92. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче.-М. -JL: Госэнергоиздат, 1959. -414с.

93. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1973. -320с.

94. Лебедев В.В., Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений. -М.: Стройиздат, 1971. -255с.

95. Легкие стены экономят энергию // АВОК, 1993. №1/2. -С. 16.

96. Лейбензон Л.С. К вопросу о затвердевании земного шара из первоначально расплавленного состояния // Известия АН СССР, секция географическая и геофизическая, 1939. -№6. -С. 144-165.

97. Логинов B.C. Сооружения и объекты снабжения сжиженным газом. -М.: Стройиздат, 1979. -157с.

98. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория переноса энергии и вещества. -Минск: Изд-во АН БССР, 1969. -360с.

99. Ложкин А.Н., Голевинский Ю.В. Исследование теплопотерь подземных трубопроводов методом электротепловых аналогий. Тепловые сети: Работы научно-исследовательских институтов и промышленных организаций ОНТИ.-М.-Л, 1936.- С. 58-76.

100. Лукьянов B.C., Головко М.Д. Расчет глубины промерзания грунтов. -М.: Недра, 1971.-215с.

101. Майнерт 3. Теплозащита жилых зданий / Пер. с нем. В.Г. Бердичевско-ш: Под ред. А.Н. Мазалова, А.В, Будиловича. -М.гСтройиздат, 1985.- 208с.

102. Макаров A.A., Чупятов В.П. Возможности энергосбережения и пути их реализации. // Теплоэнергетика, 1995. №6. -С. 2-6.

103. Мартыновский B.C. Циклы, схемы и характеристики термотраснформа-торов. М.: Энергия, 1979. -285с.

104. Мариупольский Г.М. Расчет искусственного замораживания грунта // Горный журнал, 1940. №5/6. -С.65-68.

105. Матросов Ю.А., Бутовский И.Н., Бродач М.Н. Здания с эффективным использованием энергии ( новый принцип нормирования )// АВОК, 1996. -№3/4.- С. 3-6.

106. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощности по переработке сельскохозяйственного сырья: Каталог Информагротех. М., 1992. -584 с.

107. Мелентьев JI.A. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики: Учеб. пособие. 2- изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1982. -319с.

108. Мелентьев JI.A. Системные исследования в энергетике. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Наука, 1983. -456с.

109. Мелентьев JI.A., Макаров A.A. Методы исследования и оптимизации энергетического хозяйства. Новосибирск: Наука, 1973. -274с.

110. Методические рекомендации по оценке эффективности проектов и их отбору для финансирования. Утв-но Госстроем России №7-12/47 от 31.03.94г.- М.: Информэлектро, 1994. -84с.

111. Михайлов В.В., Гудков JI.B., Терещенко A.B. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности. -М.: Энергия, 1978. -224с.

112. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.-343с.

113. Народное хозяйство СССР. Статистический ежегодник. М.: Финансы и статистика, 1986. -665с.

114. Насонов М.Д., Щуплик М.Н., Ресин В.И. Исследование параметров замораживания при проведении горизонтальных выработок. М.: Недра,1980. -248с.

115. Никитин Н.И. Снабжение сжиженным газом объектов жилищно-коммунального и сельского хозяйства. М.: Стройиздат, 1976. -105с.

116. Никитин Н.И., Курицын Б.Н., Усачев А.П. Образование конденсата и меры его предупреждения в распределительных газопроводах сжиженного газа // Газовая промышленность, 1971. №10. -С. 20-23.

117. Никитин Н.И., Курицын Б.Н., Иванов В.А. Тепловые потоки от грунта к работающему резервуару сжиженного газа // Использование газа в народном хозяйстве.: Труды ин-та Гипрониигаз. -Саратов: Изд-во Коммунист, 1966. -Вып.5. -С.194-199.

118. Никитин Н.И., Курицын Б.Н., Иванов В.А. Тепловой поток к резервуару сжиженного газа объемом 2,5 м , заглубленному в грунт // Использование газа в народном хозяйстве.: Труды ин-та Гипрониигаз.- Саратов: Изд-во Коммунист, 1967.-Вып.6. -С. 343-352.

119. Никитин Н.И. Рубинштейн C.B., Морозова H.H. Технико-экономическая оценка испарительных установок сжиженного газа // Газовая промышленность, 1981.- №4. -С. 62-65.

120. Никитин Н.И., Рубинштейн C.B., Топорова H.A. Выбор оптимальных схем снабжения сжиженным газом с искусственным испарением // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. стат инс-та Гипрониигаз. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1977.- Вып. 13. -С.53-61.

121. Никонов С.А., Свиридов Н.В. Новые разработки автономных ветрогене-раторов фирмы «Ветэн». // Теплоэнергетика, 1994.- №2. -С.66-70

122. Новая энергетическая политика России.-М.: Энергоатомиздат, 1995.-512с.

123. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства.- М.: Экономика, 1974. -53с.

124. Нормы технологического проектирования межхозяйственных колхозных и совхозных предприятий по производству комбикормов ВНТП 19-86. М.Тосагропром СССР, 1986. -137с.

125. Нормы технологического проектирования предприятий молочной промышленности ВНТП 645/1347. М.: Госагропром СССР, 1985. -68с.

126. Нормы технологического проектирования предприятий мясной промышленности ВНТП 532/739-85. М.: Минсельхоз СССР, 1985. -89с.

127. Нормы технологического проектирования хладобоен. Пособие к ВНТП 532/748. М.: Госагропром СССР, 1986. -78с.

128. Общесоюзный каталог типовых решений предприятий, зданий и сооружений для строительства объектов агропромышленного комплекса. В 5-ти томах. Киев: Изд-во ЦИТП, 1987. -2134с.

129. Общесоюзные нормы проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады ОНТП СХ 10-81. М.: Минсельхоз СССР, 1981.-94с.

130. Олави Ахти. Биогаз чистая польза Финляндии. // АВОК. 1993.-1/2. -С.36.37.

131. Основные направления развития газификации сельской местности России на период до 2005 года. М.: АО Росгазификация.- Саратов: АО Гипрониигаз, 1994. -79с.

132. Отопление и вентиляция жилых зданий. Справочное пособие к СНиП. -М.: Стройиздат, 1990.-24с.

133. Павлович Н.В. Справочник по теплофизическим свойствам природных газов и их компонентов. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962. -118с.

134. Павлюк Ф.А. Некоторые вопросы оптимизации систем газоснабжения на базе сжиженного газа. Дис. кан. техн. наук. М., 1972- 210с.

135. Павлюк Ф.А., Коптелова И.Н., Хорькова Н.К. Выбор зон рационального применения природного и сжиженного газа при проектировании систем газоснабжения // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. статей. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1974. -С. 3-6.

136. Патент Российской Федерации №1809910. F17 СЗ/00. 13/06. Подземный резервуар для хранения и регазификации сжиженного углеводородного газа / Усачев А.П., Курицын Б.Н., Кочегаров H.H. М., 1992. -8с.

137. Патент Российской Федерации 1688675. Тепловая камера. / Усачев А.П. -М., 1992. -9с.

138. Патент Российской Федерации №1732999.Тепловая камера./Усачев А.П. -М., 1992.-Бюл. 41. -8с.

139. Переустройство сельских населенных пунктов. Справочник / B.C. Рязанов, JI.A. Кранц, Ю.В. Колосов и др. М.: Стройиздат, 1985. -246с.

140. Перспективы внедрения электропищеприготовления в сельской местности нечерноземной зоны РСФСР. М.: АКХ им. Памфилова, 1971. -103с.

141. Петруничев H.H., Шадрин Г.С. Определение тепловых потерь напорными и безнапорными трубопроводами, уложенными в мерзлый грунт.// Водоснабжение и санитарная техника, 1941.- №5. -С. 11-15.

142. Поз М.Я., Кучумова И.Г. Использование тепловых насосов для утилизации тепла удаляемого воздуха // Новые системы отопления и вентиляции промышленных зданий. М., 1982. -С. 91-100.

143. Покровский Г.И. О термодиффузии воды в глинах. Гидрогеология и инженерная геология.// Сб. статей.-M.-JI: Гос. изд-во геолог, лит-ры., 1940. -С. 52-57.

144. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. -416 с.

145. Порхаев Г.В. Методика теплотехнического расчета теплового взаимодействия нефте- газопроводов с промерзающими и протаивающими грунтами // Материалы к изучению о мерзлых зонах земной коры: Сб. научн. работ.-М.: Изд-во АН СССР, 1962. -С. 43-49.

146. Постановление Правительства России №1087 от 2 ноября 1995 г. О неотложных мерах по энергосбережению.-М., 1995. -47с.

147. Правила безопасности в газовом хозяйстве. Утв. Госгортехнадзором России. -М.: Недра, 1998.-167с.

148. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. ПБ-115-96. Утв. Госгортехнадзором России 18.04.95 №20.-М.: ПИО ОБТ, 1996.- 242с.

149. Прейскурант № 03-01. Оптовые цены на уголь. Утв. Госкомцен СССР 16.10.79: Ввод в действие 01.01.80. -М., 1979. -73с.

150. Прейскурант № 04-03. Оптовые цены на природный газ. Утв. Госкомцен СССР 12.08.80: Ввод в действие 01.01.81.- М., 1980. -60с.

151. Прейскурант № 09-01 Тарифы на электрическую и тепловую энергию. Утв. Госкомцен СССР 15.11.82: Ввод в действие 01.01.82. -М, 1982. -45с.

152. Преображенский Н.И. Сжиженные газы. JL: Недра, 1975. -227с.

153. Проектирование систем транспорта сжиженного природного газа // Материалы первой международной конференции по СПГ. М.: ВНИИЭГАЗОТОМ, 1970.- Вып.З. -66с.

154. Протокол совещания Госгортехнадзора России от 03.10.94.-М.Д994. -5с.

155. Проект технологии земляных работ для установки подземных резервуаров РПВ-04 с частичной засыпкой песком в скользящую опалубку. ПТР-4-94. Утв. АО Росгазификация 11.09.94. -Саратов, 1994.- 30с.

156. Рагозин A.C. Бытовая аппаратура на газовом, жидком и твердом топливе. -Л.: Недра, 1982. -303с.

157. Рачевский B.C., Рачевский С.М., Радчик Н.И. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов. М.: Недра, 1974. -250с.

158. Рациональное использование газа в энергетических установках. Справочное руководство / Р.В. Ахмедов, О.Н. Брюханов A.C., Иссерлин и др. -Л.: Недра, 1990.- 423с.

159. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы. Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982. -224с.

160. Рекомендации по применению технологической схемы транспортирования и слива сжиженных углеводородных газов в подогретом состоянии / Курицын Б.Н., Усачев А.П., Саткевич Т.Н. и др. М.:РПУ Оргаз; Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1987.- 27с.

161. Рекомендации по выбору оптимальных параметров схем газоснабжения АССР, краев и областей РСФСР. / Голик В.Г., Курицын Б.Н. -Саратов: Ги-прониигаз, 1986. -102с.

162. Рекомендации по выбору основных параметров подземных резервуаров для групповых и индивидуальных установок сжиженного углеводородного газа / Усачев А.П., Сессии И.В. и др.- М.: ОАО Росгазификация, 1998.-42с.

163. Рекомендации по газоснабжению потребителей от групповых резерву-арных установок, оборудованных грунтовыми испарителями./Голик В.Г., Курицын Б.Н.,Усачев А.П. и др.-Саратов: Сарат. политехи. ин-т,1986. 48с.

164. Рекомендации по проектированию и строительству систем газоснабжения малых и средних городов и населенных пунктов сельской местности / Голик В.Г, Коптелова И.Н. и др. Саратов: Гипрониигаз, 1985. -145с.

165. Рубинэ М Кондиционирование воздуха в подземных сооружениях. Перевод.- М.: Стройиздат, 1963.- 215с.

166. Сапунов Н.Е. Устройство и эксплуатация складов сжиженных газов. -М.: Недра, 1979- 228с.

167. Семенов Л.П. Тепловой расчет нефтепровода, проложенного в сезонно-промерзающем грунте.// Материалы к изучению о мерзлых зонах земной коры.- М.: Изд-во АН СССР, 1963. -С. 38-52.

168. Силвиа В. Механическая вентиляция в многоквартирных домах / АВОК, 1994.-№5/6.-С.40-41.

169. Симонов В.Ф. Повышение эффективности энергоиспользования в нефтехимических производствах. -М.: Химия, 1985. -240с.

170. Симонов В.Ф., Усачев А.П. Разработка алгоритма определния эксерге-тического КПД децентрализованных сберегающих систем энергоснабжения малых объектов АПК. // Промышленная теплотехника: Межвуз. научн. сб.- Саратов, 1998.

171. Симонов В.Ф., Попов А.И., Попов P.A. Критерии сопоставления и оптимизации энергосберегающих решений в рыночных условиях // Межвуз. научн. семинар по проблемам теплоэнергетики.- Саратов, 1996. -С. 87-91.

172. Системные исследования в энергетике в новых социально-экономических условиях / В.П. Булатов, Н.И. Воропай, А.З. Гамм и др. -Новосибирск: Наука, 1995. -189с.

173. Справочник.Животноводческие машины.М.Машиностроение, 1975.33Ос

174. Справочно-статистический сборник. Мир цен / НИИ ценообразования Роскомцен, АО Цена Консалтинг, 1993. -Вып. 1/6.

175. Справочник энергетика строительной организации. В 2т. Т. 1.Электроснабжение строительства/ В.Г. Сенчев и др. М.: Стройиздат, 1991. 640с.

176. Стаскевич Н.К., Вигдорчик Д.Я. Справочник по сжиженным углеводородным газам. Л.: Недра, 1986. -543с.

177. Строительные нормы и правила (СНиП 2.01.01-82). Строительная климатология и геофизика М.: Стройиздат, 1983. -136с.

178. Строительные нормы и правила (СниП III-4-80*). Техника безопасности в строительстве М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. -362с.

179. Строительные нормы и правила ( СНиП IV-4-82). Сборник СРСЦ. Материалы и изделия для санитарно-технических работ- М.: Стройиздат, 1982- ч.Ш. -146с.

180. Строительные нормы и правила (СНиП II-3-79**). Строительная теплотехника. -М.: Стройиздат, 1986. -32с.

181. Строительные нормы и правила (СНиП 2.08.01-89) Жилые здания. М.: Стройиздат, 1990. - 233с.

182. Строительные нормы и правила (СНиП ІУ-4-8200) Сборник средних сметных цен на материалы, изделия и конструкции.- М.: Стройиздат,1984.- 167с.

183. Строительные нормы и правила (СНиП 2.04.05-86) Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: Стройиздат, 1992.- 64с.

184. Строительные нормы и правила (СНиП 2.04.08-87) Газоснабжение. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. -64с.

185. Строительные нормы и правила (СНиП 2.07.01-89) Градостроительство Планировка и застройка городских и сельских поселений. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. -56с.

186. Строительные нормы и правила ( СНиП II-18-76 ) Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1977. -48с.

187. Строительные нормы и правила (СНиП П-99-77) Животноводческие, птицеводческие и зерноводческие здания и сооружения. Нормы проектирования. -М.: Стройиздат, 1978. -16с.

188. Схема газоснабжения РСФСР на период до 2000 года. Саратов: Гипрониигаз, 1984. -187с.

189. Такаси Ц., Сумиеси М. Распространение фронта промерзания грунта вокруг подземного хранилища сжиженного криогенного газа. М.: ВИНИТИ, 1971.-247с.

190. Тарнижевский Б.В., Кабилов З.А., Абуев И.М. Солнечные коллекторы и водонагревательные установки. // Теплоэнергетика, 1995.-№6. -С.48-51.

191. Технический паспорт газового хозяйства Российской Федерации по состоянию на 01.01.98г.-Саратов: ОАО Росгазификация, ОАО Гипрониигаз, 1997. -42с.

192. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы / Под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. Книга 1. М.: Энергоатомиздат, 1987. -456с.

193. Теплоснабжение / Ионин A.A., Братенков В.Н., Хлыбов Б.М., Терлец-кая E.H. М.: Стройиздат, 1982. -336с.

194. Тиличев М.Д. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов. М. - Л.: Гостопиздат, 1947.- Вып. 2-4. -251с.

195. Типовой проект 905-1-37-87. Установка двух подземных резервуаров с электрическим регазификатором РЭП. АПП ЦИТП, АО Росгазификация, АО Гипрониигаз, 1987. -27с.

196. Типовой проект 905-1-40-88. Установка двух подземных резервуаров с двумя испарителями-приставками ИП. АПП ЦИТП. АО Росгазификация, АО Гипрониигаз, 1991. -52с.

197. Томановская В.Ф., Колотова Б.Е. Фреоны. Свойства и применение. Л.: Химия, 1970. -182с.

198. Топливно-энергетический комплекс России: ключевые проблемы и приоритеты развития / Под ред. А.П. Меренкова, М.Б. Чельцова. Новосибирск: Наука, 1995. -312с.

199. Транспорт сжиженного природного газа // Материалы первой международной конференции по СПГ. -М.: ВНИИЭГАЗПРОМ, 1970.-Вып.6. -73с.

200. Трошин А.К., Краснова В.И., Краснов Ю.П. Теплообмен и гидравлическое сопротивление при вынужденном течении сжиженного газа в трубах испарителей. // Криогенное и кислородное машиностроение: Реф. Сб. М.: Изд-во ЦИНТИхимнефтемаш, 1974.- №4. -С.3-5.

201. Трупак Н.Г. Специальные вопросы проведения горных выработок.-М.: Недра, 1976. -367с.

202. Трушин В.М. Газовое оборудование и арматура для газобаллонных автомобилей. -Л.: Недра, 1990. -167с.

203. Тугунов П.И., Новоселов В.Д. Тепловые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М.: Недра, 1981. -177с.

204. Турбин Б.Г., Григорьев С.М. и др. Сельскохозяйственные машины, JL: Машиностроение, 1987. -585с.

205. Указания и технические решения по газоснабжению потребителей от подземных резервуаров, оборудованных грунтовыми испарителями. / Курицын Б.Н., Усачев А.П. и др.-Саратов: Гипрониигаз; Политех, ин-т., 1977.- 33с.

206. Усачев А.П. Экономия газового топлива при использовании газомоторных теплонасосных установок. Деп.ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР.-М., 1989.-№188, ЖКД-89.- 9с.

207. Усачев А.П. Подземные резервуарные установки сжиженного газа для регионов с неблагоприятными климатическими условиями // Совершенствование систем теплогазоснабжения и вентиляции: Межвуз. сб.- Саратов, 1994. -С. 72-77

208. Усачев А.П. Математическое моделирование теплообмена в проточных парогенераторах сжиженного углеводородного газа // Труды Сарат. научн. центра жилищно-коммунальной академии РФ. Выпуск 1.-Саратов: Изд-во Надежда, 1997.-Вып.1,- С. 71-77.

209. Усачев А.П. Резервуарные установки сжиженного углеводородного газа с грунтовыми испарителями // Распределение и сжигание газа: Межвуз. научн. сб.- Саратов, 1977.-Вып.З. -С. 59-64

210. Усачев А.П. Комплексная оптимизация сберегающих систем энергоснабжения малых агропромышленных предприятий. // Современное строительство: Материалы междунар. научн.- практич. конф.- Пенза: Пензенская гос. арх. строит, академия, 1998. -С.201-204.

211. Усачев А.П., Герасимова Л.И. Исследование температурных условий при кипении смеси пропан-н-бутан-изобутан в испарителях проточного типа. // Распределение и сжигание газа: Сб. трудов Сарат. политехи, и-та , выпуск 65. Саратов, 1974.- С. 190-196.

212. Усачев А.П., Курицын Б.Н., Шамин О.Б. Источники поступления и накопления влаги в резервуарных установках сжиженного газа. Деп. ВИНИТИ. 14.04.95 №1035 В95.-М., 1995. -7с.

213. Установка подземных резервуаров с грунтовым испарителем сжиженного углеводородного газа с горизонтальным расположением испарительного трубопровода. Технические решения ТР-6-88. Утв. КТБ и ОП Белгаз-техника 17.11.88.- Минск, 1988. -21с.

214. Установка двух резервуаров подземных вертикальных РПВ: Технические решения ТР-4-94. Утв. ОАО Росгазификация 08.09.94.-Саратов, 1994.- 86с.

215. Усовершенствование технологии сжиженного природного газа // Материалы первой международной конференции по сжиженному природному газу.-М.: ВНИИЭГАЗПРОМ, 1970.-Вып.5. -58с.

216. Федеральный закон № 28-ФЗ «Об энергосбережении». / Утв. Президентом Российской Федерации 3 апреля 1996.-М., 1996. -10с.

217. Федянин В.Я., Лавров И.М., Утемесов М.А. Опыт эксплуатации биогазовой установки в условиях Алтайского края // Теплоэнергетика, 1996.-№2.-С. 8-11.

218. Хакимов Х.Р. Замораживание грунтов в строительных целях. М.: Гос-стройиздат, 1962. -187с.

219. Ходанович И.Е. Тепловые режимы магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1971.-215с.

220. Чудновский А.Ф. Теплофизика почв. М.: Наука, 1976. -352с.

221. ШаргугЯ., Петела Р. Эксергия. М: Энергия, 1968. -279с.

222. Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1964. -490с.

223. Шубин Е.П. О тепловых потерях трубы, уложенной в грунт.// Известия, ВТИ, 1934.-№4. -С. 22-35.

224. Щекин Р.В., Копеневский С.М. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Вентиляция и кондиционирование помещений. Киев: Изд-во Будивельник, 1986. -285 с.

225. Щуркин Е.П., Курицын Б.Н., Усачев А.П. Электрический испаритель сжиженного газа с промежуточным теплоносителем // Использование газа в народном хозяйстве: Сб. научн. трудов инс-та Гипрониигаз.-Саратов: Изд-во СГУ, 1979.- Вып. 14.- С. 129-135.

226. Экономичное использование топлива // АВОК, 1993.-№ 1/2. С. 36-37.

227. Энергетическая стратегия России (Основные положения). М.: Минтопэнерго, 1994. -76с.

228. Энергетический комплекс СССР / Под ред. JI.A. Мелентьева и A.A. Макарова. М.: Экономика, 1983. -264с.

229. Энергоактивные здания / Под ред. Э.В.Сарнацкого и Н.П.Селиванова. -М.: Стройиздат, 1988. -376с.

230. Энергосбережение в системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Справочное пособие / Богуславский Л.Д., Лив-чак В.И., Титов В.П. М.: Стройиздат, 1990. -624с.

231. Юс ид а X., Ямагучи С. Теплообмен при двухфазном течении фреона 12 в горизонтальных трубах. // Достижения в области теплообмена: Сб. статей. М.: Мир, 1970.- С. 252-272.

232. Литовский Е.И., Левин Л.А Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоатомиздат, 1989. -128с.

233. AGA. Тега Demand / Market place Model. DY/YR: 11/20/92. -35p.

234. Air heater//American Society of Heatihg, Refrigerating and Air Conditioning, 1976.-№1. -P. 10-19.

235. AMIGO GPL. CHIETI Scalo: Walter tosto Serbatoi SPA, 1994. 6p.

236. Benedict H., Webb G., Rubin L. An empirical equation for thermodynamic properties of light hydrocarbons and their mixtures. //Chemical Enginering Progress, 1951.-№ 11.-P. 571.

237. Benedict H., Vebb G., Rubin L. An empirical equation for thermodynamic properties of light hydrocarbons and their mixtures. // Chemical Enginering Progress , 1951. №9.-P. 449.

238. Brecht Chr. Forschung und Entwieklung im Gasfach. // Gas Warme Int, 1984, 33. -№1.- S. 8-12.

239. Buthod A.P., Castillo G., Thompson R.E. How to use computers to calculate heat, pressure in buried pipelines // Oil and Gas Journal, 1971. -№10. -P. 57-59.

240. Caves to hold liquid methane//Oil and Gas Journal, 1959.-№6. -P. 114-119.

241. China moves to second place // Energy Rept, 1995. 22, №10. -P. 13-19.

242. Coast industrial plant goes solar //Engineering New Records, 1976.-№20. -P. 13-17.

243. COMMUNLUIE ECONOMIQUE EUROPEENNE // Presentation du programme dsotion concerteesurleepompesachaleur,brochureCEE, 1991.-221p.

244. Dele G.E. A new look at ING vaporization methods // Pipe Line industry, 1981. -№ 1. -P. 25-28.

245. Demand Committee Basecase. Proposed Final Version, 1994. -85 p.

246. Dietrichson W. Värmeutvinning ur mark, vatten och luft // Miljövänling om den görs rätt, 1994. № 4. -S. 13-20.

247. Efficiency of ground coupled heat pump // Energy Rept, 1994.-№ 2.-P. 10-18.

248. Elgeti K. Der Wärmeverlüste eine erdvere Rohrleitung im stationären Zustand under dem Erdoberfläche // Forsch. Ingenierwes, 1967 № 4. -S. 101-105.

249. Electrowarme in Technichen Ausbau 38, 1980,- № 4/5.-S 92-96.

250. Energy Savings and Process Heat Recovery in Electroheat Plants / Aylott W., Bertay A., Fikus P., Geeraert B., Macor B., Pauts J., Saulo A. // Electrowarme Intern, 1986/- 38. B 6 Dezember. -S. 112-119.

251. Erdwärme für St. Moritz aus 1600 m Tife // Schweiz. Ing. und Archit, 1991. — № 45. S. 1092-1099.

252. Forchheimer G. Uber die Erwarming des Wassers in Leitungen. Hannover, 1888.-245 s.

253. Franck D., Berntson T. Ground coupled heat pumps with low-temperature heat storage // ASHRAE Trans., Techn. Refrig. and Air-Cond. Eng., 1985. - P. 1285-1295.

254. Geotermal installation training scheduled // Air Cond., Heat and Refrig. News, 1991.-№4. -P. 128-133.

255. Geotermal pump teleconference // Air cond., Heat and Refrig. News, 1992. -№ 6. P. 26-32.

256. Gilmore V.E. Neo-geo Real pump // Pop. Sei., 1988. № 6. - P. 88-112.

257. Göricke P. Umweltwärme nutzen mit Wärmepumpen // Elektrowärme Int. A., 1992. -№ 2. -S. 47-53.

258. Grawford Alex. Heat Recovery Benefits Dairy Operations // Energy Developments, 1981.-October. -P.79-87.

259. Groch P J., Cess R.D. Heat transfer to fluid with low Prandtl number for across plates and cylinders of various cross section // Paper Soc. Mech. Engrs., 1957.-№F-29. P. 28-36.

260. Ground heat energy is growing market // Plant Manag and Eng, 1984. № 8.-P. 39-43.

261. Giyglewicz W. Analyse das thermischen Verhaltens erdreicheingebetter Wärmespeicher für züftungsanlagen /7 Stadtund Gebäudetechink, 1988. -№ 4. S. 106-107.

262. Healpumps//EnergyDig, 1984-13.-№5.- P.47-52.

263. Heat Pump Assisted Distillation. III: Experimental Studies Using an External Pump / Supranto S., Ishwar Chandra, Linde M B., Diggory P. J., Holland F. A. // Energy Research, 1986.-Vol. 10.-P. 255-276.

264. Heat Pumps in the Stone, Wood and Textile //Industries .Energy Technology, 1985.-№2.-P. 85-91.

265. High-efficiecy generator for the combained production of heat and electric power / Total Energy Module (Totem) // Fiatto totem.- Torino Italia, 1984. -8 p.

266. Hoggarth M.L. Gas Engine- driven Heat Pumps for Industrial and Commercial Applications//Energy world Heat Pumps Supplement, 1981.-October. -P. 31-37.

267. Infoemationen über Junkers Gasgerate//Junkers Bosch, 1994.-29 p.

268. Internal Combustion Engines and Energy Conservation Power Generation Industrial, 1980.-Nowember.-75p.

269. International Simposium on the Industrial Application of Heat Pump, 1982.-№24-26, March. -189 p.

270. Kajtar Z. Atalaj hofizikaja // Epületgepeszet, 1986. № 5. - S. 93-197.

271. Kavanaugh S. Design considerations for ground and water source heat pumps in southern climates // ASHRAE Trans., Techn. Refrig. and Air-Cond. End., 1989.-P. 1139-1149.

272. Krisher O. Das Temperaturfeld inder Umgebung von Rohrleitungen die in der Erde verlegt sind // Gesundheitangenieur, 1936. S. 174-196.

273. Les chaufferies composees ou commet a associer ia condenstion // Gas de France. -Quatriem Edition, 1989.-Mars.- 57p.

274. Lowis G.N., Randall M. Thermodynamics, 2d. Ed. Revised by KS Pitser and L. Brewer. Mc Graw : Hill, 1961. -723 p.

275. Mei V.C. Theoretical heat pump ground coil analysis with varable ground farfield boundary conditions // AlChE Symp. Ser., 1985. -№ 245. P. 7-12.

276. Müller G. Aktuelle Richtlinien für die wärmebumpen analagen // OZE, 1992. -№ 4. -S. 119-123.

277. Murray J.G. Using the good earth // 6th Miami Int. Conf., 1983. -P. 649-650.

278. Nicolle L. Déperdition colorifigue d'uu tuydueuterr // Charleur at industrie, 1932.-Vol. XII. -P. 145-153.

279. Nysewander C.H., Sage B.H., Lesey W.N. Phase Equilibria in hydrocarbon systems. // Industrial and Engineering Chemistry, 1940 vol. 32, № 1. -P. 118-123.

280. New Energy Conservation Technologies and Their Comercialization.// Proc. Of an Intern . Conference. Berlin, 1981.-6-10 April.

281. Okologishe Auswirkungen beim Betrieb von Wärmepumpen // OZE, 1992. -№5. -S. 145-150.

282. Organick B.I., Brown G.G. Prediction of hydrocarbon vapor liquid equilibria. // Chemical Engineering Progress. -Symposium, 1952.- Ser. 48/2. 97.- P.l 17-122.

283. Organick E.L., Elliot EJ. Equilibrium ration charte for hydrocarbon système. Proc. NGAA, 1955, 66, in book form. // Natural Gasoline Association of America, Telsa, Okla, 1957.- P. 137-143.

284. Patent 3 124 940. Defrosting device for a liquefied gas evaporator / Guelton Y. (USA), 1964. -4 p.

285. Patent 1344749. Improvements in or relating to voporisation of liquefied petroleum gas / Taylor A. (England). London, 1974. -8 p.487

286. Patent 1202604. Method and apparatus for voporizing liquefied petroleum gas and mixing it with air prior to its supply to the internal combustion engine of a motor vehicle/Komiros., Kubo F (England).- London, 1970. -6 p.

287. Pensei S. Bis 80% Primarenergie Einsparung durch Brüden Verdichting beim, Wurzekochen//Bruwelt, 1979. -Vol. 27, №5.-S 81-88.

288. Process Heat Recovery.// Electrowarme International, 1984. 42. B. 6 Dezember.

289. Roussel L. Les pompes a chaleur a travers 1'exploitation de l'intallation E.L. de Challon // La Revue Generale du Froid, 1962. № 9. - S. 32-37.

290. The potential ror Heat Pump in Drying and Dehumidification System. I. Theoretical Considerations / Sylla R., Abas S.P., Tai K.W., Watson F.A.,Holland F.P. // Intern. Journ. Energy Research, 1982. -Vol. 6, №4.-P.63-68.

291. Thomson G.W. The Antoine equation for vapor presseure date.// Chemical Reviews, 1946.- Vol. 38, №1. -P.128-143.

292. Van der Star C.A. Heat exchange between a tube and water-saturated soil // Trans. ASHME, Energy Eng., 1986. № 4. -P. 298-302.