автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Выбор рациональных схем и параметров систем теплоснабжения с теплонасосными установками

□03063127

На правах рукописи

НОВИКОВ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ И ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ

Специальность 05 14 01 - Энергетические системы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 МАЙ 2007

Саратов 2007

003063127

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель

доктор технических наук Николаев Юрий Евгеньевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Курицын Борис Николаевич кандидат технических наук, доцент Удалов Владимир Павлович

Ведущая организация —

ГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»

Защита состоится «31» мая 2007г в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 242 07 при Саратовском государственном техническом университете по адресу 410054, г Саратов, ул Политехническая, 77, корп 1, ауд 414

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета

Автореферат разослан «27» апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ларин Е А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Важнейшими задачами современного этапа развития энергетики страны является повышение тепловой, экономической эффективности, надежности и экологичности энергетического комплекса Особое место в решении этих задач отводится дальнейшему развитию источников и систем теплоснабжения

Анализ технико-экономических показателей систем теплоснабжения городов России за последние 10-15 лет показал заметное их ухудшение В результате сокращения промышленного производства уменьшился отпуск тепловой энергии от ТЭЦ и котельных, увеличилась себестоимость производства и транспорта теплоты Возросли потери тепловой энергии при транспорте и распределении теплоносителей Из-за дефицита финансовых ресурсов для замены источников и теплосетей увеличилось количество аварий, что приводит к снижению надежности и качеству теплоснабжения В конце прошлого века у российских потребителей тепловой энергии появилась тенденция к строительству собственных источников теплоты, которая сохраняется и в настоящее время Из-за низкой стоимости газа основным типом строящихся источников являются газовые котельные, как крупные (промышленных предприятий), так и мелкие (крышные, индивидуальные) Отказ от комбинированной выработки теплоты и электроэнергии в пользу раздельной схемы, как правило, приводит к увеличению расхода топлива в системе, ухудшает экологическую обстановку в городах и поселках

В сложившихся условиях необходимо находить рациональные и эффективные решения по организации теплоснабжения потребителей Перспективным здесь является использование комбинированных систем теплоснабжения на базе крупных и малых ТЭЦ, котельных и теплонасосных станций (ТНС) Тепловые насосы (ТНУ), которые нашли широкое распространение за рубежом, в российских условиях имеют ограниченное применение по причине низкой стоимости природного газа, высокой стоимости электроэнергии и оборудования, однако их использование позволяет получить заметную экономию топлива Отмеченные недостатки существующих систем теплоснабжения определили выбор предмета исследования диссертационной работы, заключающегося в повышении экономической эффективности систем теплоснабжения городов путем использования схем с тепловыми насосами

Работа выполнена в рамках научного направления Проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергетических установок электростанций и систем энергоснабжения СГТУ в соответствии с

межвузовской научно-технической программой основного научного направления развития науки и техники Российской Федерации «Топливо и энергетика», Федеральной программой фундаментальных исследований по направлению «Физико-технические проблемы энергетики» (раздел «Фундаментальные проблемы энергосбережения и эффективного использования топлива»

Объектом исследования являются системы теплоснабжения с теплонасосными установками, передовые технологии их усовершенствования, обеспечивающие прирост экономической эффективности

Целью исследования является теоретическое обоснование и разработка схемно-параметрических решений по повышению эффективности систем теплоснабжения с ТНС

В соответствии с целью определены основные задачи исследования:

1 Разработка методики определения энергетической эффективности систем теплоснабжения с ТНС

2 Разработка экономико-математической модели для исследования оптимальных схем, параметров и экономической эффективности ТНС в системе источник-сети-потребитель

3 Оптимизация тепловых потерь при транспорте сетевой воды от различных источников

4 Оценка влияния усиления тепловой защиты зданий на температурный график сети

5. Определение рациональных областей и экономической эффективности применения ТНС в системах теплоснабжения

Научную новизну диссертации составляют следующие положения, выносимые на защиту

1 Методические подходы к исследованию систем теплоснабжения, заключающиеся в установлении взаимосвязей между отдельными звеньями комплекса, позволяющими получить новые результаты

2 Методика оценки тепловой экономичности систем теплоснабжения с ТНУ, базирующаяся на критерии относительной экономии топлива и топливных затрат

3 Математические модели для выбора экономически наивыгоднейших схем, параметров источников и сетей с учетом системных факторов

4 Новые схемы и результаты оптимизации теплопотерь при транспорте сетевой воды от различных источников

5 Рекомендации по рациональным областям применения ТНУ и оценке топливной и экономической эффективности систем теплоснабжения на современном уровне и в перспективе

Практическая ценность результатов работы заключается в использовании разработанных методик для выбора наивыгоднейших схем,

параметров, областей рационального применения ТНС в системах теплоснабжения

Внедрение методических разработок, рекомендаций и схемных решений в проектную практику позволит повысить эффективность систем теплоснабжения, поможет проектным организациям, региональным правительствам выбрать наиболее эффективные направления преобразования систем теплоснабжения

Результаты исследования использованы в учебном процессе кафедры теплоэнергетики СГТУ при чтении курса «Источники и системы теплоснабжения предприятий», организации научно-исследовательской работы аспирантов и студентов, в Дипломном проектировании

На защиту выносятся: методические положения и результаты расчета топливной экономичности ТНС в системах теплоснабжения, математические модели элементов систем теплоснабжения с тепловыми насосами и результаты расчетно-теоретических исследований по определению оптимальных схем, параметров, показателей экономической эффективности и рациональных областей применения ТНС

Достоверность результатов и выводов обеспечивается использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных законов технической термодинамики, гидрогазодинамики, теплообмена, применением широко апробированных методик расчета энергетических и теплонасосных установок, систем транспорта и использования теплоты, апробацией полученных результатов и их хорошей сходимостью с подобными результатами других авторов

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях и семинарах Саратовского государственного технического университета (2003-2006 гг), 5-й Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2006)

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах, из них 2 - статьи в центральных журналах, в том числе одна по рекомендуемому списку ВАК

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы Общий объем 128 страниц, в том числе 42 рисунка и 20 таблиц Список литературы содержит 103 наименования, в том числе 10 иностранных

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены современное состояние и перспективы развития источников и систем теплоснабжения, показаны особенности потребления тепловой энергии коммунальным сектором городов,

выполнен обзор литературы по совершенствованию и применению тепловых насосов, сформулированы цели и задачи диссертации

Вопросы эффективного использования топливно-энергетических ресурсов для целей теплоснабжения всегда находились в центре внимания отечественных и зарубежных теплоэнергетиков Значительный вклад в развитие теплоснабжения внесли акад Л А Мелентьев, проф Е Я Соколов, С Ф Копьев, А И Андрющенко, В Я Хасилев, Г Б Левенталь, Л С Хрилев, Н М Зингер, Р 3 Аминов, Ю М Хлебалин, Д Т Аршакян, А М Клер и др , трудами которых в XX веке создана теоретическая база для проектирования комбинированных установок и систем Исследованию термодинамических циклов и схем тепловых насосов посвящены работы проф В С Мартыновского, В М Бродянского, Е И Янтовского, доц Ю В Пустовалова и др Анализ выполненных работ по проблеме повышения эффективности систем теплоснабжения выявил необходимость проведения дополнительных исследований в обоснование схем, параметров и эффективности применения теплонасосных установок в теплоснабжающих системах в новых экономических условиях В результате проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследования

В первой главе «Основные методические положения исследования эффективности систем теплоснабжения с ТНС» изложены методические подходы к исследованию систем теплоснабжения с теплонасосными станциями (ТНС), предложены показатели для оценки их топливной экономичности Разработана экономико-математическая модель для оптимизации схем, параметров и определения эффективности систем теплоснабжения

Особенностями методического подхода к исследованию систем теплоснабжения с ТНС являются комплексное рассмотрение источника, сетей и потребителя, находящихся во внутренней взаимосвязи между собой и внешними системами, учет затрат на перекачку теплоносителя и потерь теплоты при транспорте теплоносителя В качестве количественного показателя для сравнения альтернативных вариантов систем применяется полезно , использованная тепловая энергия потребителем, которая изменяется в зависимости от тепловой защиты зданий Принимая во внимание большую тепловую экономичность систем теплофикации на базе ТЭЦ, системы теплоснабжения с ТНС сравнивались с котельными Термодинамический цикл ТНУ и схема системы теплоснабжения с ТНС приведены на рис 1,2

Рис 1 Термодинамический цикл ТНУ

Рис 2 Принципиальная схема ТНС

1,2,3,4 -характерные точки цикла, 5-6-охлаждение низкопотенциалыюго теплоносителя, 7-8 - нагрев сетевой воды

Топливную экономичность

1-низкопотенциальный источник теплоты,

2-испаритель, 3-компрессор, 4-конденсатор с переохладителем, 5-редукционный вентиль, 6-сетевой насос, 7- пиковый котел ТНС в системе энергоснабжения

предложено оценивать относительной экономией топлива (5ВГ) и относительной экономией топливной составляющей затрат (би), учитывающей различные стоимостные характеристики топлива, сжигаемого на энергоустановках системы энергоснабжения

5ВГ =

АВГ Brot

[Ü-Ob,

а

+ ßncp )]

= 1

(Ь,от + Ьс*ис

ßnep)

8u =

АИ

И.

= 1-

(1-

а.

а;)ЬК0Т+vb*c,

_чФтну

(ЬкоТ +Vb'c„cßnJ

+ ß

пер

(1)

(2)

где ДВ'.ДИ— экономия топлива и топливной составляющей затрат, кг/год, руб/год, в£ох Икот- годовой расход топлива и топливных затрат в варианте с котельной, кг/год, руб/год, оГт - доля годового отпуска теплоты от ТНУ, Ькот- удельный расход топлива на отпуск теплоты в котельной с учетом потерь в сетях кг/ГДж, V-коэффициент, равный отношению цен топлива, сжигаемого на ТЭС энергосистемы и в котельной, Ьс*ис- удельный расход топлива на отпуск электроэнергии от ТЭС, включая потери в электрических сетях, кг/кВт ч, ср;ну- среднегодовое значение коэффициента преобразования ТНУ, р„ер- коэффициент, равный отношению расхода электроэнергии на перекачку сетевой воды к тепловой нагрузке потребителя теплоты

Определение сравнительной экономической эффективности схем и оптимизация параметров проводились по критерию прироста интегрального эффекта

дэи„ = ¿(дн, -ди.) (ттё)'-ДК , (3)

где ДК,,ДИ,,ДК- изменение выручки от продажи энергии, руб/год, эксплуатационных затрат, руб/год, капиталовложений, руб, соответственно, Е - норма дисконта, Т- расчетный период времени, год

Абсолютная эффективность применения ТНС в системах теплоснабжения определялась по величине интегрального эффекта, индекса доходности, внутренней нормы доходности и срока окупаемости Для использования указанных критериев сформулированы условия сравнения, учитывающие энергетическую сопоставимость вариантов, требования надежности теплоснабжения и экологии Затраты на обеспечение надежности энергоснабжения и компенсацию негативных последствий от загрязнения окружающей среды определены по выражениям

з?=2((1-к?)д^ ЬР" сг+зрсм+зпуск+Ррсз к%, (4)

у„ п., с,х ю^Г-У, (5)

1-0 1-1 +

где К^ - коэффициент готовности по отпуску теплоты ТНС, С!^ - годовое количество потребленной тепловой энергии, ГДж/год; - удельный расход топлива резервными установками на отпуск тепловой энергии, кг/ГДж, - стоимость топлива, сжигаемого резервными установками, руб/кг, Зрсм, ЗпуСК — затраты на проведение аварийно-восстановительных работ и пуски-остановы основного оборудования, руб/год, рР„ -коэффициент, учитывающий отчисления от капиталовложений на амортизацию, ремонт, заработную плату и прочие расходы резервной установки, 1/год, <Зрез- тепловая мощность резервного котла, кВт, к^-удельные капиталовложения в резервную установку по выработке тепловой мощности, руб/кВт, 3ос,1Д - затраты на подавление в I - год X-выброса, Вит - годовой расход натурального топлива источником теплоснабжения, Ует - суммарный удельный объем продуктов сгорания, пц. - плата в г - год за выброс Х- ингредиента, С,д - концентрация в I - год вредного ингредиента X в продуктах сгорания

Исследование систем теплоснабжения с ТНС производится с помощью аппарата математического моделирования Для этого в соответствии с поставленными ' задачами исследования разработаны математические модели трех основных звеньев системы теплоснабжения источника, системы транспорта и потребления теплоты Математические

модели указанных звеньев включают схемы ТНС, тепловых сетей и подключенных потребителей, таблицы свойств рабочего тела ТНУ, с помощью которых рассчитывается термодинамический цикл, систему уравнений материального и энергетического балансов, ограничения на независимые и зависимые переменные, критерии эффективности В качестве ограничений принимались минимальные конечные температурные напоры в теплообченных аппаратах ТНУ, температуры низкопотенциального источника, предельная степень сжатия в компрессоре, соотношение расходов воды на холодное и горячее водоснабжение, предельная температура охлаждения продуктов сгорания, диаметры трубопроводов, минимальная и максимальная скорости воды в сети, минимальный располагаемый напор у потребителей, предельная толщина слоя изоляции ограждающих конструкций зданий Исходными данными для расчета системы теплоснабжения с ТНС являются тепловая нагрузка, температуры подающей и обратной сетевой воды, доля покрытия тепловой нагрузки ТНУ, температура низкопотенциального источника Такие расчеты выполняются при различных температурах наружного воздуха с интервалом 5°С и последующим определением годовых количественных показателей системы теплоснабжения

Во второй главе «Обоснование схем и расчет топливной эффективности ТНС» проведен анализ топливной эффективности систем теплоснабжения с ТНС Рассмотрены следующие варианты 1- ТНС с пиковым котлом (ПК) (рис 2), обеспечивающая нагрузки отопления и горячего водоснабжения, 2- отличается от первого тем, что ТНУ обеспечивает только нагрузку горячего водоснабжения, а отопительную нагрузку покрывает котельная, 3- аналогичен первому варианту, в качестве низкопотенциального источника используется теплота конденсации водяных паров продуктов сгорания (рис 3), 4- ТНУ включена для охлаждения продуктов сгорания малой ТЭЦ с ГТУ и выработки дополнительной теплоты для целей теплоснабжения (рис 4), 5- схема комбинированного горячего и холодного водоснабжения с ТНУ (рис 5)

Расчеты 6ВГ и 5и при следующих исходных данных для схем по вариантам 1-3 при <Зт= 30 МВт и температурном графике 95/70°С„ для варианта 4- при тепловой мощности ТНУ 2 МВт и том же графике сети, для варианта 5- при тепловой мощности ТНУ - 6 МВт, Ь*„=0,38 кг/кВт ч, Рлгр=0,02, г]тс=0,97, п„=0,92, ЬКОТ=0,134 кг/кВт ч, соотношение цен на топливо, сжигаемое на ТЭС (угля) и природного газа -в котельной изменялось в пределах г= 1-0,54 Результаты расчетов приведены в табл 1

► в дымовую трубу

Рис 3 Схема ТНС с использованием теплоты конденсации водяных паров из продуктов сгорания

1-контактный экономайзер,

2-испаритель, 3-компрессор,

4-конденсатор с переохладителем,

5-дроссель, 6-сетевой насос, 7-пиковый котел, 8-химводоочистка

Рис 4 Схема использования ТНУ на ГТУ-ТЭЦ для уменьшения 0,ух

1,8- подогреватели сетевой воды, 2- дроссель, 3- испаритель, 4,5- компрессоры ТНУ и ГТУ, 6- камера сгорания, 7- газовая турбина, 9 - электродвигатель

в сечь !0рячы'0 водоснабжения

сеть холодною водоснабжения

Рис 5 Схема комбинированного горячего и холодного водоснабжения городов 1 - источник воды, 2 - насос сырой воды, 3 - водоочистка, 4 - сетевой насос, 5 - источник низкопотенциальной теплоты, б — испаритель-охладитель питьевой воды, 7 - компрессор, 8 - конденсатор, 9 - дроссель, 10, 11 - баки-аккумуляторы

Как видно из таблицы, использование ТНС позволяет получить относительную экономию топлива 0,21-0,55, а относительное снижение цен на твердое топливо по сравнению с газом увеличивает эффект на 520% (абс )

Таблица 1

Топливная эффективность систем теплоснабжения с ТНС

Номер варианта схемы Относительная экономия топлива Относительная экономия топливных затрат

е=1 V =0,7 V =0,54

1 0,21 0,21 0,33 0,41

2 0,22 0,22 0,30 0,34

3 0,37 0,37 0,45 0,49

4 0,42 0,42 0,59 0,68

5 0,55 0,55 0,58 0,60

В третьей главе «Оптимизация параметров систем теплоснабжения с ТНС» разработана методика оценки влияния типа источника теплоснабжения на выбор оптимальных теплопотерь сетей, проведено расчетно-теоретическое исследование по обоснованию оптимального температурного графика сети при усилении тепловой защиты зданий

При оптимизации теплопотерь в сетях рассмотрены системы теплоснабжения со следующими источниками теплоты электрокотельная (ЭК), котельная на газовом топливе (ГК) и теплонасосная станция (ТНС), обеспечивающие жилой район города В качестве экономического критерия принят прирост интегрального эффекта за срок службы тепловой изоляции, руб

дэ.

1 & 'и+1

(1-н)-ДК,

(6)

где ДЦ - экономия эксплуатационных затрат в системе источник -тепловые сети в год г, руб/год, ДК - стоимость изоляционной конструкции с учетом монтажа и защитных покрытий, руб, н- коэффициент, учитывающий налоги, Тсл - срок службы тепловой изоляции, год

В зависимости от источника удельная величина прироста интегрального эффекта ДЭуд на единицу длины участка трубопровода может быть рассчитана, руб/м год

ДЭ?

ДЭ

С,( ~+ Р„ер ^ДяР-с - рСютх5И1 (а„ + 6ИЗ) \

- + С,Рпср Дярт-рС^Х+О

С!Р„Л

ДЭ' и =

уд

М-Сютт5„(ан+5ю), (7) М-Си1я5м((1й+8И), (8) М-С^пб„,((!„ +5Н)), (9)

Л ч>™, ;

где СЭ) Ст - тарифы на электроэнергию и топливо, руб/кВт ч, руб/кг у т, г\ж, Г}кат, ?7ПК - КПД электрокотлов, основных и пиковых котлов на газе, /Зпер

кВт ч(э)

- удельный расход электроэнергии на перекачку теплоносителя, -—,

кВт ч(т)

Асьп-изменение теплопотерь участком трубопровода, Вт/м, 13 -коэффициент местных потерь теплоты, г - продолжительность работы теплосети, ч/год, р - коэффициент, учитывающий отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание изоляции, 1/год, Сиз - стоимость 1м3 изоляционного материала с учетом защитной оболочки и монтажа, руб/м3; <1Н, 6ИЗ - наружный диаметр трубы и толщина изоляции, м, QнP - теплота сгорания условного топлива, кДж/кг у т , а/ - доля теплоты, отпущенная от теплонасосной установки (ГНУ), <ртну — годовой коэффициент

Тел/ 1 'V

преобразования ТНУ, М = £ - (1 - н)

Дифференцируя выражения (7)-(9) по толщине тепловой изоляции и приравнивая их к нулю, получим после преобразований

чГ-чЛ-^^-], (Ю)

д.* = яСиз^з(рМ+1) > (п)

'■ИЗ

где qc- удельные теплопотери соседнего трубопровода, Вт/м, Яп-дополнительное термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние соседнего трубопровода, м °С/Вт, адгр- средние температуры теплоносителя в трубе и грунта, °С, Азн- комплекс, учитывающий стоимостные характеристики энергетической составляющей критерия эффективности (выражения в круглых скобках формул (7)-(9)), >.т,лгр-коэффициенты теплопроводности изоляции и грунта, Вт/м °С

По полученным выражениям (10) - (11) выполнены расчеты Эуд для участка теплопровода (подающего и обратного) диаметром 159 мм, изолированного пенополиуретаном с коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/м К и внешней полиэтиленовой оболочкой, уложенных бесканально в грунт В расчетах принято Сэ = 1,3 руб/кВт ч, Ст = 1,2 руб/кг У т, тьк = 0,99, т?к0Т = г?пк = 0,92, &ер = 0,02, /3 = 1,05, т = 8400 ч/год, р = 0,03 1/год, С„з = 15000 руб/м3, огг = '0,62, ф = 4,2, Е = 0,12,ТСЛ = 30 лет, климатические условия Среднего Поволжья, температурный график 95/70°С Оптимальные плотности теплового потока и толщина изоляции показаны в табл 2

Таблица 2

Оптимальные плотности теплового потока и толщины изоляции трубопровода с различными источниками_

Наименование источника теплоснабжения Трубопровод

подающий Обратный

ЯИ°"Т, Вт/м бизотг, мм Чй°пт, Вт/м 6И30ПТ, мм

Электрокотельная 18-20 61-70 12-14 58-68

Газовая котельная 35-38 25-29 29-32 15-18

Теплонасосная станция 31-34 30-35 24-27 20-25

Анализируя полученные результаты, следует обратить внимание на убывание прироста АЭУД в зависимости от оптимальной плотности теплового потока в направлении ЭК, ТЫС и ГК Следовательно, наибольшее влияние на эффективность системы теплоснабжения оказывает уровень тепловой защиты с электрокотельной, наименьшее - с котельной на органическом топливе Наименьшая оптимальная плотность теплового потока и наибольшая толщина тепловой изоляции также будет в системах теплоснабжения с ЭК По сравнению с котельной на газе плотность теплового потока в системах теплоснабжения с ТНС снижается на 11-12 %, для ЭК - в 1,9 раза Нормативная величина тепловых потерь при принятых диаметрах трубопроводов и температурах теплоносителя отличается от оптимальных значений на ± (5-35)% При увеличении цен на топливо и электроэнергию в 1,5 раза оптимальные теплопотери снижаются на 12-18%

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для строящихся и реконструируемых зданий предусмотрено снижение теплопотерь за счет применения дополнительных слоев из теплоизоляционных материалов Уменьшение тепловой нагрузки можно осуществить как за счет сокращения расхода сетевой воды, так и за счет изменения температурного перепада теплоносителя в отопительных приборах потребителя В условиях теплоснабжения потребителей от ТНС понижение температурного перепада или температуры подающей воды при постоянном его расходе является более целесообразным, поскольку приводит к увеличению коэффициента преобразования и снижению расхода электроэнергии на привод компрессора ТНУ Кроме того, сокращение отопительной нагрузки за счет наложения тепловой изоляции зданий влияет на тепловую мощность источника, расход топливно-энергетических ресурсов и их стоимостные показатели, обусловливая изменение критерия экономической эффективности Соизмерение затрат на энергоносители, оборудование источника и тепловую защиту приводит к достижению максимума прироста интегрального эффекта в системе, руб

ДЭ„ =£(ДИ, +ДИТ +РтнсАКтас -рИ5ДКЛ1-нХ1+ЕГ -(АКи -ДК„с), (12) 1-0

где ДИ,,ДИТ-экономия эксплуатационных затрат на электроэнергию и топливо, руб/год, ДКт, ДК„,-изменение капиталовложений в ТНС и изоляцию, руб

Для оценки изменения расчетных температур сетевой воды при утеплении зданий использованы выражения в подающей магистрали

/ ~

^пс

в обратной магистрали U =

/- \ 0,758

Qo

О,

Qor У

Жср + 0,5

¿t +t„

<OT J

0,758

Acp-0,5

At + t„

(13)

(14)

ÍOT /

где Q0T, Q„ - расчетные нагрузки отопления с утеплением и без утепления, кВт, Atcp - средний температурный напор отопительного прибора

неутепленного здания, °С; At - перепад температур в отопительном приборе неутепленного здания, °С

Расчеты выполняются в 'следующей последовательности для принятой толщины изоляции определяются величина отопительной нагрузки, температуры сетевой воды, коэффициент преобразования, количественные показатели ТНС в годовом периоде, капиталовложения и прирост интегрального эффекта Рассмотрено утепление существующих зданий, построенных по старым нормам тепловой защиты (СНиП 11 -3-79) (вариант 1) и новых зданий (вариант 2) В расчетах принято Д^р=б4,5°С, At'=25°C, изоляционные материалы URSA XPS и URSA Glasswool и с коэффициентами теплопроводности 0,031 -0,041 Вт/мК, Cm=1200 - 2500 руб/м3, толщина изоляции (5ИЗ) изменялась от 0,02 до 0,1 м Стоимость покровного слоя оценена в пределах 150-250 руб/м2, кгяу=4500-6500 руб/кВт, кпк=1200-1800 руб/кВт,' Ст=1,3-2,5 руб/кг ут, Сэ=1,55-2,5 руб/кВтч, р„,=0,03 1/год, ртнс=0,15 1/год Результаты расчетов ДЭИН для первого варианта в зависимости от толщины изоляции и различных стоимостных данных приведены на рис 6 Оптимальная толщина изоляции находится в пределах 40-60 мм Применение более дорогой изоляции приводит к уменьшению на 28-30% (см зависимости 1 и 2 ) Увеличение цен на энергоносители, оборудование и материалы вызывает увеличение слоя изоляции на 35-40 %

изоляции (первый вариант) 1 - Сга=1200 руб/м3, 2 - С„3=1800 руб/м3, пунктирная линия -1^=3000 руб/кВт, кпк=1200 руб/кВт, 03=1,6 руб/кВт ч, С-г=1,3 руб/кг у т, сплошная - ¿^=5000 руб/кВт, кпк=1800 руб/кВт, Сэ =2,5руб/кВт ч, Ст=2,2 руб/кг у т

Оптимальные температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях, рассчитанные по (13) и (14), находятся в пределах 66,4 - 70°С и 52,4 - 53,4 °С Этим температурам соответствуют оптимальные перепады в системах отопления зданий 14 - 16,6 °С Однако нормативных значений термических сопротивлений в соответствии с требованиями СНиП 23-022003 не достигается как при современных уровнях цен, так и для перспективных Это объясняется соотношением цен на энергоносители, оборудование и тепловую изоляцию Расчеты прироста интегрального эффекта для второго варианта показали, что дополнительная тепловая изоляция зданий, построенных по новым нормативам, приводит к отрицательному эффекту в связи с существенным влиянием на ЛЭИ1( стоимости изоляции и покровного слоя

В четвертой главе «Экономическая эффективность применения ТНС» рассмотрены определение рациональных областей их использования и достигаемые при этом интегральные показатели экономической эффективности Расчеты выполнены на примере теплоснабжения жилого микрорайона с оптимальной тепловой защитой зданий и температурным графиком 70/5 5°С Температура воды низкопотенциального источника варьировалась в пределах 18-40°С В качестве альтернативного варианта рассмотрено теплоснабжение от котельной При этом учитывалась стоимость вредных выбросов (окислов азота -0,07 руб/кг у т, и двуокиси углерода -0,48 руб/кг ут) Результаты расчетов прироста интегрального эффекта в зависимости от относительной стоимости ТНС по сравнению с котельной (к), цен на энергоносители (Сх, Сэ) и коэффициента преобразования (фТНу) приведены на рис 7 Из анализа полученных результатов следует, что применение ТНУ в системах теплоснабжения при

работе по свободному графику электропотребления малоэффективно как при существующих ценах на энергоносители, так и для перспективных В случае работы ТНС на внепиковой энергии в течение ночного периода с баками-аккумуляторами положительный эффект достигается при ф„у> 4 и к <0,8-1,5 Оплата выбросов С02 обеспечивает положительную величину прироста интегрального эффекта во всем диапазоне изменения при к <2,1-2,8

3

1

1 о_ 15 г •<—-> о)

г,о

15 10 05

0,0 -05 -10 -15

-го

-25

К

1 о.

в)

- 3

/ *-

с=

10-к -

1 5

б)

го

Рис 7 Изменение прироста удельного интегрального эффекта от относительной стоимости и коэффициента преобразования ТНУ а - при работе ТНУ по свободному графику электропотребления без учета стоимости выбросов двуокиси углерода, б - то же с учетом стоимости выбросов СО2, в - при работе ТНУ в ночной период без учета стоимости выбросов СОг, г - то же с учетом стоимости выбросов СОг, Цифры 1,2, 3 соответствуют (р^ =4, 6, 8, _ - ст=1,42руб/кгут _________ - ст=2,43 руб/кгут

Эффективность комбинированной системы горячего и холодного водоснабжения (рис 6) сравним со схемой раздельной подачи воды для горячего водоснабжения от котельной и холодного водоснабжения - от городского водопровода В качестве критерия эффективности примем величину прироста интегрального эффекта за срок службы ТНУ Расчеты выполнены при следующих исходных данных среднесуточные расходы горячей и холодной воды 80 и 170 т/ч, коэффициент преобразования ТНУ 5,1, температура сетевой воды 25°С зимой и 30°С летом, КПД котельной 0,9, стоимость топлива 1,4 руб/кг ут, стоимость электроэнергии 1,7 руб/кВт ч, удельная стоимость ТНУ- 5000 руб/кВт, удельная стоимость котельной -1500 руб/кВт, магистральная сеть выполнена из бипластмассовой трубы диаметром 250 мм с тепловой изоляцией Протяженность магистральной сети и трубопровода холодного водоснабжения исходного варианта варьировались в пределах 5-30 км Комбинированная схема обеспечивает положительный эффект по сравнению с раздельной подачей горячей и холодной воды при дальности сетевого теплопровода менее 21-34 км

Интегральные показатели эффективности применения теплонасосных станций в системах теплоснабжения определены для схем ТНС с пиковым котлом (рис 2) и комбинированной схемы (рис 5) В схеме ТНС с ПК тепловая мощность принята 9,4 МВт при оптимальной тепловой защите зданий и сниженном температурном графике сети Предполагалась работа ТНС в ночной период со сниженным в три раза тарифом на электроэнергию Тарифы на тепловую энергию изменялись в пределах 120150 руб/ГДж В комбинированной схеме рассмотрено горячее и холодное водоснабжение небольшого городского района с населением 100 тыс чел , которое обеспечивается от шести ТНС тепловой мощностью 6 МВт каждая Результаты расчетов интегральных экономических показателей приведены в табл 3 Анализируя полученные результаты, следует заметить, что показатели экономической эффективности комбинированной системы оказались более высокими, чем в схеме с ТНС с ПК Это можно объяснить получением дополнительной выручки от продажи охлажденной воды потребителю, увеличением числа часов использования тепловой мощности ТНУ в году

Таблица 3

Наименование показателя Схема рис 2 Схема рис 5

Индекс доходности • 2,1-2,2 2,2-2,6

Внутренняя норма доходности 0,26-0,28 0,3-0,33

Срок окупаемости, год 5,3-5,8 4-4,7

ВЫВОДЫ

1 Выполнено исследование тепловой и экономической эффективности применения теплонасосных станций в системах теплоснабжения с учетом взаимосвязей между источником, тепловыми сетями и потребителем

2 Разработана методика системного анализа топливной экономичности ТНС в сравнении с котельными при условии сжигания на источниках различных видов топлива и разницы их цен

3 Разработана экономико-математическая модель для исследования оптимальных схем, параметров и экономической эффективности ТНС, включающая затраты источника, тепловых сетей и потребителя

4 Расчетно-теоретическими исследованиями установлено, что применение ТНС по схеме ТНУ и пиковый водогрейный котел в зависимости от потенциала холодного источника обеспечивает относительную экономию топлива 19-43% Ожидаемое снижение соотношения цен на твердое топливо, используемое для выработки электроэнергии на ТЭС, и природный газ, может привести к увеличению эффективности применения ТНС на 21-51% по сравнению с теплоснабжением от газовой котельной

5 Проведена оценка топливной экономичности применения ТНУ для утилизации теплоты продуктов сгорания в схеме малой ТЭЦ с ГТУ и нагрева сетевой воды Максимальная относительная экономия топлива 0,42-0,55 достигается при оптимальной глубине охлаждения 25-28°С Экономически оптимальная глубина охлаждения продуктов сгорания снижается до 15-17°С

6 Предложена новая комбинированная система горячего и холодного водоснабжения от удаленного низкопотенциального источника теплоты с размещением ТНУ у потребителя, обеспечивающая до 40% экономии топлива по сравнению с холодным водоснабжением от городского водопровода и горячим водоснабжением от котельных Наибольшая экономия топлива получается при оптимальном отношении расхода холодной воды к горячей 2,2-2,4 и температуре сетевой воды 30-32°С

7 Разработана методика оптимизации теплопотерь в сетях с различными источниками (электрокотельная, ТНС, газовая котельная) Установлено, что оптимальная плотность теплового потока через изоляцию увеличивается в направлении электрокотельная, ТНС, газовая котельная и отличается от действующих строительных норм на ± (5-35)%

8 Проведен анализ влияния усиления теплозащиты зданий на температурный график сети и показатели тепловой экономичности ТНС При утеплении существующих зданий экономически обосновано снижение температур сетевой воды в подающей и обратной магистралях до 70/53 С

Утепление зданий, построенных по новым нормам теплозащиты, в условиях применения ТНС в системах теплоснабжения неэффективно

9 Определены рациональные области использования ТНС в системах теплоснабжения По сравнению с теплоснабжением от котельной наибольший эффект достигается при работе ТНС на внепиковой энергии при <р'„у> 4 и к <0,8-1,3 Оплата выбросов двуокиси углерода расширяет зону эффективного применения ТНС

В зависимости от стоимостных характеристик на энергоносители и оборудование применение комбинированной системы горячего и холодного водоснабжения экономически выгодно при дальности транспорта сетевой воды до 21-34 км

10 Рассчитаны интегральные показатели экономической эффективности ТНС, установлено влияние основных факторов Для схемы ТНС с пиковым котлом дисконтированный срок окупаемости в зависимости от стоимости энергоносителей составил 5,3-5,8 года, внутренняя норма доходности 26-28% Комбинированная система горячего и холодного водоснабжения имеет срок окупаемости 4-4,7 года и внутреннюю норму доходности 30-34%

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах

1 Новиков ДВ Эффективность применения тепловых насосов на ГТУ-ТЭЦ/ А И Андрющенко, Д В Новиков //Изв вузов Проблемы энергетики -Казань, 2004 - С 17-24.

2 Новиков ДВ Влияние типа источника теплоснабжения на выбор тепловой защиты трубопроводов / Ю Е Николаев, Д В Новиков, А А Васильев // Новости теплоснабжения - 2005 - №5(57) - С 34-36

3 Новиков ДВ Система дальнего холодного и горячего водоснабжения рассредоточенных потребителей / Ю Е Николаев, Д В Новиков // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности материалы Пятой рос науч -техн конф - Ульяновск УлГТУ, 2006 - Т 2 -С 30-33

4 Новиков ДВ. Определение эффективных областей использования теплонасосных установок в системах теплоснабжения / Ю Е Николаев, Д В Новиков, Р В Федоров // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса сб науч тр - Саратов Изд-во Сарат гос унта, 2006 -Вып 4 - С 90-94

5 Новиков ДВ Топливная экономичность комбинированной системы теплоснабжения на базе ТЭС и ТНУ / Ю Е Николаев, Д В Новиков // Актуальные вопросы промышленной теплоэнергетики и энергосбережения межвуз науч сб - Саратов СГТУ, 2004 - С 194-197

6 Новиков Д В Выбор рациональных схем использования теплонасосных установок в системах теплоснабжения городов / Ю Е Николаев, Д В Новиков // Проблемы совершенствования топливно-энергетического

комплекса материалы Междунар науч-практ конф - Саратов СГТУ, 2004 -Вып 3 -С 91-98.

7 Новиков ДВ Система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения / А И Андрющенко, Ю Е Николаев, Д В Новиков, Р В Федоров // Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2006109308/03(010120) от 12 03 2007

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ И ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С ТЕПЛОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ

Новиков Дмитрий Викторович

Автореферат

Ответственный за выпуск Корректор

к т н

ПГ Антропов О А Панина

Подписано в печать 25 04 07 Бум офсет Тираж 100 экз

Уел печ л 1,0 Заказ 152

Формат 60x84 1/16 Уч -изд л 1,0 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул , 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ 410054, Саратов, Политехническая ул, 77

Предисловие

Введение

0.1. Современное состояние и перспективы развития систем централизованного теплоснабжения в России и мире.

0.2. Особенности потребления тепловой энергии в коммунальном секторе городов.

0.3. Анализ выполненных исследований по использованию

ТНС в системах теплоснабжения.

0.4. Цели и задачи исследования.

1. Основные методические положения 31 исследования эффективности систем теплоснабжения с ТНС.

1.1 Методика оценки тепловой экономичности ТНС

1.2. Критерии оценки технико-экономической эффективности 37 схем ТНС

1.3. Обеспечение заданной надежности энергоснабжения и 40 защиты окружающей среды

1.4. Разработка экономико-математической модели для 45 исследования источников и систем теплоснабжения

2. Обоснование схем и расчет топливной эффективности ТНС

2.1. Анализ схем ТНС с ТНУ и пиковыми котлами

2.2. Комбинированная схема источника теплоснабжения на 61 базе малой ТЭЦ с ГТУ и ТНУ

2.3. Система однотрубного горячего и холодного 71 водоснабжения от удаленного источника низкопотенциальной теплоты с использованием ТНУ

2.4. Оценка надежности отпуска теплоты от ТНС и расчет 76 затрат на ее обеспечение

3. Оптимизация параметров систем теплоснабжения с ТНС

3.1. Методика оценки влияния типа источника теплоснабжения 80 на выбор тепловой защиты сетей

3.2. Выбор оптимального температурного графика теплосети

4. Экономическая эффективность применения ТНС

4.1. Определение рациональных областей использования ТНС

4.2. Расчет интегральных показателей эффективности систем 108 теплоснабжения с ТНС

Актуальность работы. Важнейшими задачами современного этапа развития энергетики страны является повышение тепловой, экономической эффективности, надежности и экологичности энергетического комплекса. Особое место в решении этих задач отводится дальнейшему развитию источников и систем теплоснабжения.

Анализ технико-экономических показателей систем теплоснабжения городов России за последние 10-15 лет показал на заметное их ухудшение. В результате сокращения промышленного производства уменьшился отпуск тепловой энергии от ТЭЦ и котельных, увеличилась себестоимость производства и транспорта теплоты. Возросли потери тепловой энергии при транспорте теплоносителей. Из-за дефицита финансовых ресурсов для замены теплосетей увеличилось количество аварий, что приводит к снижению надежности и качеству теплоснабжения. В конце прошлого века у Российских потребителей тепловой энергии появилась тенденция к строительству собственных источников теплоты, которая сохраняется и в настоящее время. Из-за низкой стоимости газа основным типом строящихся источников являются газовые котельные, как крупные (промышленных предприятий) так и мелкие (крышные, индивидуальные). Отказ от комбинированной выработки теплоты и электроэнергии в пользу раздельной схемы, как правило, приводит к увеличению расхода топлива в системе, ухудшает экологическую обстановку в городах и поселках. В сложившихся условиях необходимо находить рациональные и эффективные решения по организации теплоснабжения потребителей. Перспективным здесь является использование комбинированных систем теплоснабжения на базе крупных и малых ТЭЦ, котельных и тепловых насосов (ТНУ). Тепловые насосы, которые нашли широкое распространение за рубежом, в российских условиях имеют ограниченное применение по причине высокой стоимости электроэнергии и оборудования, однако их использование позволяет получить заметную экономию топлива. Отмеченные недостатки существующих систем теплоснабжения определили выбор предмета исследования диссертационной работы, заключающегося в повышении экономической эффективности систем теплоснабжения городов путем использования схем с тепловыми насосами.

Работа выполнена в рамках научного направления Проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергетических установок электростанций и систем энергоснабжения СГТУ в соответствии с межвузовской научно-технической программой основного научного направления развития науки и техники Российской Федерации «Топливо и энергетика», Федеральной программой фундаментальных исследований по направлению «Физико-технические проблемы энергетики» (раздел «Фундаментальные проблемы энергосбережения и эффективного использования топлива»).

Объектом исследования являются системы теплоснабжения с теплонасосными установками, передовые технологии их усовершенствования, обеспечивающие прирост экономической эффективности.

Целью исследования является теоретическое обоснование и разработка схемно-параметрических решений по повышению эффективности систем теплоснабжения с ТНС.

В соответствии с целью определены основные задачи исследования:

1.Разработка методики определения топливной эффективности систем теплоснабжения с ТНС.

2.Разработка экономико-математической модели для исследования оптимальных схем, параметров и экономической эффективности ТНС в системе источник-сети-потребитель.

3. Оптимизация тепловых потерь при транспорте сетевой воды. Выбор рационального температурного графика сети при усилении тепловой защиты зданий.

4.0пределение экономической эффективности систем теплоснабжения с ТНС и рациональных областей их применения.

Научную новизну диссертации составляют следующие положения, выносимые на защиту:

1. Методические подходы к исследованию систем теплоснабжения, заключающиеся в установлении взаимосвязей между отдельными звеньями комплекса, позволяющими получить новые результаты.

2. Методика оценки топливной экономичности систем теплоснабжения с ТНС, базирующаяся на критерии относительной экономии топлива и топливных затрат.

3. Математические модели для выбора экономически наивыгоднейших схем, параметров источников, сетей и потребителя с учетом системных факторов.

4. Новые схемы и результаты оптимизации теплопотерь при транспорте сетевой воды от различных источников.

5. Рекомендации по рациональным областям применения ТНУ и оценке топливной и экономической эффективности систем теплоснабжения на современном уровне и в перспективе.

Практическая ценность результатов работы заключается в использовании разработанных методик для выбора наивыгоднейших схем, параметров, областей рационального применения ТНС в системах теплоснабжения.

Внедрение методических разработок, рекомендаций и схемных решений в проектную практику позволит повысить эффективность систем теплоснабжения, поможет проектным организациям, региональным правительствам выбрать наиболее эффективные направления преобразования систем теплоснабжения. Результаты исследования использованы в учебном процессе кафедры теплоэнергетики СГТУ при чтении курса «Источники и системы теплоснабжения предприятий», организации научноисследовательской работы аспирантов и студентов, в дипломном проектировании.

На защиту выносятся. Методические положения и результаты расчета топливной экономичности ТНС в системах теплоснабжения. Математические модели элементов систем теплоснабжения с тепловыми насосами и результаты расчетно-теоретических исследований определения оптимальных параметров, схем, показателей экономической эффективности и рациональных областей применения ТНС.

Достоверность результатов и выводов обеспечивается использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных законов технической термодинамики, гидрогазодинамики, теплообмена, применением широко апробированных методик расчета энергетических и теплонасосных установок, систем транспорта и использования теплоты, апробацией полученных результатов и их хорошей сходимостью с подобными результатами других авторов.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на: научных конференциях и семинарах Саратовского государственного технического университета (2003-2006гг.), 5 ой - Российской научно-технической конференции (Ульяновск, 2006).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах [6, 14, 52, 54-57], из них 2 - статьи в центральных журналах, в том числе одна по рекомендуемому списку ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложения. Общий объем 128 страниц, в том числе 42 рисунка и 20 таблиц. Список использованной литературы содержит 103 наименования, в том числе 10 иностранных.

Заключение

1.Выполнено исследование тепловой и экономической эффективности применения теплонасосных станций в системах теплоснабжения с учетом т взаимосвязей между источником, тепловыми сетями и потребителем.

2.Разработана методика системного анализа топливной экономичности. ТНС в сравнении с котельными при условии сжигания на источниках различных видов топлива и разницы их цен.

3.Разработана экономико-математическая модель для исследования оптимальных схем, параметров и экономической эффективности ТНС, включающая затраты источника, тепловых сетей и потребителя.

4.Расчетно-теоретическими исследованиями установлено, что применение ТНС по схеме ТНУ и пиковый водогрейный котел в зависимости от потенциала холодного источника обеспечивает относительную экономию топлива 19-43%. Ожидаемое снижение соотношения цен на твердое топливо, используемое для выработки электроэнергии на ТЭС, и природного газа, может привести к увеличению эффективности применения ТНС на 21-51% по сравнению с теплоснабжением от газовой котельной.

5.Проведена оценка топливной экономичности применения ТНУ для утилизации теплоты продуктов сгорания в схеме малой ТЭЦ с ГТУ и нагрева сетевой воды. Максимальная относительная экономия топлива 0,42-0,55 достигается при оптимальной глубине охлаждения 25-28°С. Экономически оптимальная глубина охлаждения продуктов сгорания снижается до 15-17°С.

6.Предложена новая комбинированная система горячего и холодного водоснабжения от удаленного пизкопотенциального источника тепла с размещением ТНУ у потребителя, обеспечивающая до 40% экономии топлива по сравнению с холодным водоснабжением от городского водопровода и горячим водоснабжением от котельных. Наибольшая экономия топлива получается при оптимальном отношении расхода холодной воды к горячей 2,22,4 и температуре сетевой воды 30-32°С.

7.Разработана методика оптимизации теплопотерь в сетях с различными источниками (электрокотельная, ТНС, газовая котельная). Установлено, что оптимальная плотность теплового потока через изоляцию увеличивается в направлении электрокотельная, ТНС, газовая котельная и отличается от действующих строительных норм па ± (5-35)%.

8.Проведен анализ влияния усиления теплозащиты зданий на температурный график сети и показатели тепловой экономичности ТНС. При утеплении существующих зданий экономически обосновано снижение температур сетевой воды в подающей и обратной магистралях до 70/53 °С. Утепление зданий, построенных по новым нормам теплозащиты, в условиях применения ТНС в системах теплоснабжения неэффективно.

9.0пределены рациональные области использования ТНС в системах теплоснабжения. По сравнению с теплоснабжением от котельной наибольший эффект достигается при работе ТНС на внепиковой энергии при ср„у> 4 и к <0,8-1,3. Оплата выбросов двуокиси углерода расширяет зону эффективного применения ТНС.

В зависимости от стоимостных характеристик на энергоносители и оборудование применение комбинированной системы горячего и холодного водоснабжения экономически выгодно при дальности транспорта сетевой воды до 21-34 км.

Ю.Рассчитаны интегральные показатели экономической эффективности ТНС, установлено влияние основных факторов. Для схемы ТНС с пиковым котлом дисконтированный срок окупаемости в зависимости от стоимости энергоносителей составил 5,3-5,8 года, внутренняя норма доходности 26-28%. Комбинированная система горячего и холодного водоснабжения имеет срок окупаемости 4-4,7 года и внутреннюю норму доходности 30-34%.

1. Андрющенко А.И. Возможная экономия топлива от использования утилизационных ТНУ в системе энергоснабжения предприятий / А.И. Андрющенко // Промышленная энергетика. 2003. - № 2. -С. 7-11.

2. Андрющенко А.И. Кардинальное решение проблемы горячего водоснабжения городов / А.И. Андрющенко, Ю.Е. Николаев // Энергосбережение в Саратовской области. 2005. - №2(20). - С. 38-40.

3. Андрющенко А.И. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС / А.И.Андрющенко. М.: Высшая школа, 1991.-303 с.

4. Андрющенко А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций / А.И. Андрющенко, А.И. Попов. М.: Высшая школа, 1980. - 238 с.

5. Андрющенко А.И. Проблемы развития систем теплофикации городов / А.И. Андрющенко, Ю.Е. Николаев, Б.А. Семенов // Проблемы энергетики. 2003. - №5-6. - С. 95-104.

6. Андрющенко А.И. Сравнительная эффективность применения тепловых насосов для централизованного теплоснабжения / А.И. Андрющенко // Промышленная энергетика. 1997. - №6. - С 2-4.

7. Андрющенко А.И. Теплофикационные установки и их использование / А.И. Андрющенко, Р.З. Аминов, Ю.М. Хлебалин. -М.: Высшая школа. 1989. - 256 с. ISBN 5-06-000104-0

8. Андрющенко А.И. Экономическая оценка альтернативных вариантов систем теплофикации / А.И. Андрющенко, Ю.Е. Николаев // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2001. - №5-6. -С. 120-125.

9. Андрющенко А.И. Эффективность применения тепловых насосов на ГТУ-ТЭЦ. / Андрющенко А.И., Новиков Д.В. // Известия вузов. Проблемы энергетики.- Казань, 2004. №11-12. С. 17-24.

10. Белоусенко И.В. Основные направления концепции развития энергетики ОАО «Газпром» на основе применения собственных электростанций и энергоустановок / И.В. Белоусенко // Известия РАН. Энергетика. 2001. - № 5. - С. 54-63.

11. Борисов К.Б. Системы обеспечения жилых, общественных и промышленных зданий водой питьевого качества / К.Б. Борисов, А.Я. Шелгинский под ред. В.В. Галактионова.-М.: Изд-во МЭИ, 2002.-112 с.

12. Бриганти А. Тепловые насосы в жилых помещениях / А. Бриганти // АВОК. 2001. - № 5. - С. 24-33.

13. Бриганти А. Тепловые насосы в жилых помещениях / А. Бриганти // АВОК. 2001. - № 6. - С. 32-36.

14. Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения / В.М. Бродянский, Е.Я. Соколов. М.: Энергия, 1968.-336 с.

15. Бузников Е.Ф. Производственные и отопительные котельные / Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзинын Э.Я. М.: Энергоиздат, 1984.-248 с.

16. Везиришвилли О.Ш. Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения / О.Ш. Везиришвилли, Н.В Меладзе. -М.: МЭИ, 1994.-160 с.

17. Водяные тепловые сети: справочное пособие по проектированию/ И.В. Беляйкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов и др.; под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина.-М.: Энергоатомиздат, 1988. 376 с.

18. Волкова Е.А. Технико-экономическая и инвестиционная политика в электроэнергетике в рамках энергетической стратегии России / Е.А.Волкова, А.А.Макаров, А.С.Макарова и др. // Теплоэнергетика. 1996. - № 6. - С. 2-13.

19. Гомелаури В.И. Эффективность внедрения теплонасосных установок / В.И. Гомелаури, О.Ш. Везиришвили // Теплоэнергетика. 1986. - №11. - С. 28-30.

20. Дуванов С.А. О характеристиках тепловых насосов малой и средней мощности / С.А. Дуванов // Возобновляемые источники энергии : материалы 2-й Всерос. науч. молодежной шк. М. -2000.-С. 13-14.

21. Жидков К.П. Оценка стоимости основного и вспомогательного оборудования теплоэнергетических установок/ К.П. Жидков, Ю.Е. Николаев. Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1983. - 27 с.

22. Закиров Д.Г. Состояние и перспективы использования низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов / Д.Г. Закиров // Промышленная энергетика. 2004. - №6. - С. 2-9.

23. Зеленко О.Г. Новое в применении тепловых насосов в системах теплоснабжения для условий БССР / О.Г. Зеленко В.В. Кузьмич Е.Т. Крисько Минск: БелНИИНТИ, 1987. 60 с.

24. Зубков В.А. Использование тепловых насосов в системах теплоснабжения / В.А. Зубков // Теплоэнергетика. 1996. - №2. -С. 17-20.

25. Илыоша А.В. Производство тепла шахтными теплонасосными станциями / А.В. Илыоша // Промышленная энергетика. 1995. -№12.-С. 45-48.

26. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей / А.А. Ионин М.: Стройиздат, 1989.-268 с.

27. Исследование режимов совместной работы теплового насоса с вертикальным грунтовым теплообменником / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, JI.H. Федин, Д.Л. Горбунов // Теплоэнергетика. 1997. -№4.-С. 21-23.

28. Калнинь И.М. Тепловые насосы: вчера, сегодня, завтра / И.М. Калнинь // Холодильная техника. 2000. - № 10. - С. 2-6.

29. Карапетян И.Г. Об укрупненных стоимостных показателях развития электрических сетей / И.Г. Карапетян, Д.Л. Файбисович // Энергетик. 2002. - № 5. - С. 17-19.

30. Карасевич A.M. Эффективность развития малых ТЭЦ на базе газотурбинных и дизельных энергоустановок при газификации регионов / A.M. Карасевич, Е.В. Сеннова, А.В. Федяев // Теплоэнергетика. 2000. - № 12. - С. 35-39.

31. Качан А.Д. Справочное пособие по технико-экономическим основам ТЭС / А.Д. Качан, Б.В. Яковлев Минск: Высшая школа, 1982.-318 с.

32. Ковылянский Я.А. Практическая методика количественной оценки надежности тепловых сетей при проектировании и эксплуатации! Я.А. Ковылянский // Теплоэнергетика. 1997. - №5. - С. 30-33.

33. Ковылянский Я.А. Развитие теплофикации в России / Я.А. Ковылянский // Теплоэнергетика. 2000. - №12. - С. 7-10.

34. Комплексные исследования ТЭС с новыми технологиями / П.А. Щинников, Г.В. Ноздренко, В.Г, Томилов и др. Новосибирск: НГТУ, 2005. - 528 с.

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

36. Ларин Е.А. Метод расчета надежности теплоснабжающих систем / Е.А. Ларин, А.В. Петрушкин, А.В. Рыжов // Повышение эффективности и надежности теплоэнергетического оборудования, систем и комплексов : межвуз. научн. сб. -Саратов: СГТУ, 1996. С. 32-42.

37. Липовских В.М. Применение бесканальных трубопроводов в пенополиуретановой оболочке в тепловых сетях АО «Мосэнерго» / В.М. Липовских, А.В. Новиков, В.К. Смирнов // Энергетик. -1998.-№9.-С. 8-9.

38. Мартынов А.В. Установки для трансформации тепла и охлаждения: учеб. пособие для вузов. / А.В. Мартынов. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 200 с. ISBN 5-283-00060-5

39. Мартыновский B.C. Циклы, схемы и характеристики термотрансформаторов / B.C. Мартыновский, под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергия, 1979. - 288 с.

40. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М.: Информэнерго, 1994. - 80 с.

41. Мин. топлива и энергетики РФ. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года / Мин. топлива и энергетики РФ. М, 2003. - 441 с.

42. Монахов Г.В. Количественная оценка надежности систем теплоснабжения / Г.В. Монахов, Б.М. Красовский // Системы централизованного теплоснабжения : сб. трудов ВНИПИэнергопрома. М, 1985. - С. 151-166.

43. Некрасов А.С. Пока гром не грянул / А.С. Некрасов, С.А. Воронина //Новости теплоснабжения. 2003. - № 4. - С. 2-8.

44. Николаев Ю.Е. Научно-технические проблемы совершенствования теплоснабжающих комплексов городов / Ю.Е. Николаев Саратов: СГТУ, 2002. 88 с.

45. Николаев Ю.Е. Влияние типа источника теплоснабжения на выбор тепловой защиты трубопроводов / Ю.Е. Николаев, Д.В. Новиков, А.А. Васильев // Новости теплоснабжения. 2005. - №5(57).1. С. 34-36.

46. Николаев Ю.Е. Система дальнего холодного и горячего водоснабжения рассредоточенных потребителей / Ю.Е. Николаев, Д.В. Новиков // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности. Ульяновск: УлГТУ, 2006. Т. 2. -С. 30-33.

47. Ноздренко Г.В. Надежность ТЭС / Г.В. Ноздренко, В.Г. Томилов, В.В. Зыков. Новосибирск: НГТУ, 1999. - 63 с.

48. Огуречников J1.A. Эффективность применения тепловых насосов в системе геотермального теплоснабжения / J1.A. Огуречников // Холодильная техника. 2001. - № 6. - С. 10-12.

49. Попов А.И. Способы учета экологических факторов при определении эффективности ТЭЦ /А.И. Попов, А.И. Шупарский, Н.В.Голубь // Известия вузов. Энергетика. - 1989. - №3. -С. 69-73.

50. Попырин JI.C. Исследование систем теплоснабжения / JI.C. Попырин, Л.С.Светлов, Г.М.Беляева. М.: Наука, 1989. - 215 с.

51. Принципы создания высокоэкономичных систем централизованного теплоснабжения городов /А.И. Андрющенко, Ю.Е. Николаев, Б.А. Семенов, А.Г. Гордеев // Промышленная энергетика. 2003. - № 5. - С. 8-12.

52. Проценко В.П. Концепция перевода энергетики России на ресурсосберегающий путь развития / В.П. Проценко // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - № 1. С. 18-23

53. Проценко В.П. Опыт внедрения и перспективы развития теплонасосных установок в Чувашской республике / В.П. Проценко, В.Г. Горшков, С.В. Осипович // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №3. - С. 37-41.

54. Проценко В.П. Проблемы использования теплонасосных установок в системах централизованного теплоснабжения / В.П. Проценко // Энергетическое строительство. 1994. - №2 С. 36-41.

55. Проценко В.П. Тепловые насосы в капиталистических странах. Современное состояние и направление развития / В.П. Проценко // • Теплоэнергетика. 1988. - № 3. - С. 70-72.

56. Пустовалов Ю.В. Экономические вопросы развития теплонасосных станций / Ю.В. Пустовалов // Теплоэнергетика. -1981. -№2.-С. 69-72.

57. Руденко Ю.Н. Справочник по общим моделям анализа и синтеза надежности систем энергетики / Ю.Н.Руденко. М.: Энергоатомиздат, 1994. - 480 с.

58. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети / Е.Я. Соколов. М.: МЭИ, 1999.-472 с.

59. Стенин В.А. Использование теплонасосной установки в системах теплоснабжения / В.А. Стенин // Теплоэнергетика. 1997. - №5. -С. 28-29.

60. Стенин В.А. Система теплоснабжения с каскадной теплонасосной установкой и водяным контуром / В.А. Стенин // Промышленная энергетика. 2005. - №2. - С. 30-32.

61. Стенников В.А. Методы комплексного преобразования систем централизованного теплоснабжения в новых экономических условиях : автореф. д-ра техн. наук / В.А. Стенников. -Иркутск, 2002. 50 с.

62. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. -М.: Минстрой России, 1992. -64 с.

63. Строительные нормы и правила. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. М.: Минстрой России, 1994. - 48 с.

64. Строительные нормы и правила. СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов / Госстрой России. М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1998. - 28 с.

65. Строительные нормы и правила. 23-02-2003. Тепловая защита зданий. -М.: ГУП ЦПП Госстроя России, 2003. 29 с.

66. Свод правил 23-101-2004. Тепловая защита зданий. М.: ГУП ЦПП Госстроя России, 2004.

67. Таймаров М.А. Направления совершенствования теплонасосных установок для ТЭЦ / М.А. Таймаров, A.JI. Осипов // Проблемы энергетики. 2001. - №9-10. С. 20-25

68. Теплоснабжение / под ред. А.А.Ионина. М.: Стройиздат. - 1982. -336 с.

69. Фетисова Е.И. Динамический предельно допустимый выброс вредных веществ ТЭС / Е.И. Фетисова, Э.П. Волков // Теплоэнергетика. 1986. - №4. - С. 66-68.

70. Хайнрих Г. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения / Г. Хайнрих, X. Найорк, В. Нестлер. М.: Наука, 1985.-125 с.

71. Хлебалин Ю.М. Теоретические основы паротурбинных электростанций / Ю.М. Хлебалин : Изд-во Сарат. ун-та, Саратов. -1974.-240 с.

72. Черкасов Г.Н. К количественной оценке надежности отопительно-производственных котельных / Г.Н. Черкасов // Известия вузов. Энергетика,-1987.-№3. С.43-48.

73. Четыркин Е.М. Методы финансовых и коммерческих расчетов / Е.М. Четыркин. М.: Дело ЛТД, 1995.-320 с.

74. Шмырев Е.М. Некоторые аспекты энергоснабжения в системах централизованного теплоснабжения / Е.М. Шмырев, Л.Д. Сатанов // Энергетик. 1998. - №9. - С. 5-7.

75. Шпильрайн Э.Э. Возможность использования теплового насоса на ТЭЦ / Э.Э. Шпильрайн // Теплоэнергетика. 2003. - №7.

76. Яковлев Б.В. Повышение эффективности систем теплофикации и теплоснабжения / Б.В. Яковлев. Минск: Адукация и выхаванне, 2002. 448 с.

77. Янтовский Е.И. Парокомпрессионные теплонасосные установки / Е.И. Янтовский, Ю.В. Пустовалов. М.: Энергоиздат. - 1982,144 с.

78. Янтовский Е.И. Промышленные тепловые насосы / Е.И. Янтовский, Л.А. Левин. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 128 с.

79. Breembroek G. International Heat Pump Status and Policy Review. Part 1 Analysis / G. Breembroek, F. Lazaro, IEA Heat Pump Cenre // Analysis Report No. HCP-AR7. - 1998. - Sittard/NL.

80. Eugster W.J. Erdwarmesonden Funktionsweise und Wechselwirkung mit dem geologischen Untergrund. Feldmessungen und Modellsimulation. / W.J. Eugster // Ph.D. Thesis no. 9524. - Zurich. -Eugster. - 1999.

81. Lund J.W. Geothermal heat pumps An overview. / J.W. Lund GeoHeatCenter Bull. 22/1. -1-2 Meteonorm. - Global meteorological database for solar energy and applied climatology. - Manual: Swiss Federal Office of Energy. - Berne. - 84 pp.

82. Rybach L. Ground-source heat pump systems The European experience / L. Rybach, B.Sanner // GeoHeatCenter Bull. 21/1. - 2000. -16-26

83. Rybach L. Status and prospects of geothermal heat pumps / L. Rybach // Institute of Geophysics. ETH Zurich. - Switzerland. - 2001.

84. Rybach L. Sustainable production from borehole heat exchanger systems / L. Rybach // World Geothermal Congress. 2000. - p. 825830.

85. Rybach L. Swiss Geothermal Society (SGS) Presentation / L. Rybach, J. Wilhelm // IGA News. no. 35. - January-March 1999. - 9-10.

86. Stand der Nutzung oberflachenaher Geothermie in Mitteleuropa / B. Sanner, Ch. Boissavy, W.J. Eugster, W. Ritter, H. van Eck // Tagungsband 5. Geothermische Fachtagung Straubing. - Geeste. - S. 461-478

87. Sustainable production of geothermal energy : ORKUSTOFNUN Working Group, Iceland. suggested definition. - IGA News no. 43. -January-March 2001, № 1-2.

88. G. Dernd Warmepumpe oder kontionell? / Dernd G. // Elektro- und Gedaudetechn. DE. - 2004. - № 17. - c. 44-45.102. www.aeroprof.by102. www.cwk.kazan.ru103. www.inrost.ru