Підвищення надійності роботи систем теплопостачання в умовах відключення електроенергії.
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.70.2024.06Ключові слова:
когенераційна установка, теплові насоси, централізовані системи теплопостачанняАнотація
В роботі проведено аналіз сучасного стану комунальної теплоенергетики із централізованими системами теплопостачання в умовах аварійних відключень електроенергії. Проведено огляд існуючих підходів до вирішення питання надійного забезпечення електроенергією централізовані джерела теплоти. Наведено актуальність комплексного вирішення проблем надійності енергозабезпечення об’єктів комунального господарства як теплом так і електроенергією. При цьому запропоновано мінімізувати місця розташування генераторів теплоти та електроенергії, узгодити режими споживання різних видів енергоресурсів. Одним із напрямків вирішення поставлених питань запропоновано застосування когенераційних установок, які здатні забезпечувати об’єкти комунального господарства не лише теплотою, а також електричною енергією. Пріоритетом по розташуванню когенераційних установок запропоновано опалювальні котельні, в яких організовано осередкований викид продуктів згоряння, а також система розподілення теплоносіїв. Для вирішення вказаних питань було розроблено схему інтеграції когенераційної установки в централізовану систему теплопостачання на базі районної опалювальної котельні та застосуванням теплових насосів. Порівняний аналіз енергетичної ефективності запропонованих рішень здійснено за величиною коефіцієнта використання теплоти палива. Згідно поставленої задачі проведено аналіз застосування когенераційних установок в системах енергозабезпеченнях комплексів комунального господарства. Запропоновано для підвищення ефективності роботи системи сумісного видобутку теплоти та електроенергії застосовувати теплові насоси. Для обраних режимів роботи запропонованої системи проведено аналіз ефективності комбінованого видобутку теплоти та електроенергії. Показано, що застосування в схемі теплового насосу здатно забезпечити зростання частки додаткових джерел тепла до 50 % у балансі котельні, та, відповідно, збільшити показник енергетичної ефективності у 1,3 рази.
Завантаження
Посилання
Markevych, K., & Omelchenko, V. (2016). Global energy trends through the prism of national interests of Ukraine. Kyiv: Testament, 120 p. Retrieved from: http://www.razumkov.org.ua/ images/broshura/2016_ ENERGY-S.pdf.
F. Batrinu, G. Chicco, & R. Pomrub and other. (2004). Current Issues on Operation and Management of Distributed Resources. 5th Int. World Energy System Conf., Oradea, Pomania, May 17-19, pp. 31–36.
Development of dispersed generation and consequences for power systems. (2004). CIGRE Working Group C6/01. Electra, 215. 39–49.
Tulchynska, S. O., & Chorniy, B. P. (2016). Production and consumption of electric energy in Ukraine. Contemporary problems of economy and entrepreneurship, 18. 56–62.
Cogeneration units and diesel gensets. MOTORGAS. Retrieved from: http://www.motorgas.cz/.
Markevich, K., Omelchenko, V., Pashkova, G., & Ovsyanyk, T. (2016). Energy industry of Ukraine: results of 2015. Kyiv: Razumkov Center, Publishing House “Zapovit”, 2016. Retrieved from: http://razumkov.org.ua/upload/2016_ENERGY.pdf.
Malyarenko, V. A., & Shcherbak, I. O. (2013). Analysis of consumption of fuel and energy resources of Ukraine and their rational use. Energy and heat engineering processes and equipment, 14, 118–127.
Papathanassiou, S. A., & Hatziargyriou, N. D. (2001). Technical Requirements for the Connection of Dispersed Generation to the Grid. 2001 IEEE PES Summer Meeting, Vancouver, Canada, July 15-19, 2001. P. 134–138.
Funabashi, Т. (2001). Study on Protection and Control of Dispersed Generation. 2001 IEEE PES Summer Meeting, Vancouver, Canada, July 15–19, 2001. P. 131–133.
Hilel Legmann, & David Citrin. (2024). Recovery of low grade heat by means of the ORC process in the cement industry. ORMAT International, Inc.: official site. Retrieved from: http://www.ormat.com/ media_center.php?did=147&aid=818df6349556350 f09466946e b1c7b9b.
Minea Vasile. (2014). Power generation with ORC machines using low-grade waste heat or renewable energy. Applied Thermal Engineering. 2014. Р. 143–154.
JF. Oudkerk, S. Quoilin and V. Lemort. (2011). Evaluation of an ORC-based micro-CHP system involving a hermetic scroll expander. ORC 11. Firs International Seminar on ORC Power Systems, 22-23 September 2011. Netherlands, 29 p. Retrieved from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcgl clefindmkaj/http://orc2011.fyper.com/uploads/File/presentations2/Evaluation%20of%20an%20ORC-based%20micro-CHP%20system%20involving%20a%20hermetic%20scroll%20expander.pdf.
Next-generation microturbines. Capstone Turbine Corporation. Retrieved from: http://www. capstoneturbine.com.
Mazurenko, A., Klymchuk, A., Pozdniakova, G., Pustovit, A., & Shavrov, V. (2024). Problems of reliable heat supply providing in the conditions of non-guaranteed electricity supply to heat-generating enterprises. Proceedings of Odessa Polytechnic University, 1(69), 23–31. DOI: https:// doi.org/10.15276/opu.1.69.2024.03.
Andreev, S.Yu., Malyarenko, V.A., Temnokhud, I.O., Shubenko, O.L., Babak, M.Yu., & Senesky, O.V. (2015). Research into the prospects for the introduction of cogeneration technologies in the municipal energy sector of Ukraine. Eastern European Journal of Advanced Technologies, 8 (74), 2, 11–17.
Andreev, S.Yu., Malyarenko, V.A., Temnokhud, I.O., & Senetsky, O.V. (2015). Possibilities of increasing the energy efficiency of heating networks by introducing cogeneration. Energy and heat engineering processes and equipment. Bulletin of NTU “KhPI”, 17(1126), 147–155.
Malyarenko, V.A., Shubenko, O.L., Andreev, S.Yu., Babak, M.Yu., & Senetsky, O.V. (2018). Cogeneration technologies in small power engineering: monograph. Kharkiv. National University of Urban Economics named after O. M. Beketov, Institute of Mechanical Engineering Problems named after A. M. Pidgorny. Kharkiv: KhNUMG named after O. M. Beketov.
