Джерело дешевої теплової енергії на відходах деревообробки для лісосушильних комплексів «МОБІТЕС» СК.

«Мобітес» — СК складається з камери для сушіння пиломатеріалу (об’ємом завантаження від 5 до 40 куб. Метрів) і мобільного теплової станції (потужністю від 50 до 500 кВт.).

Паливом для станції служать тирса, зрізання, кора дерев, дрова, торф, вугілля. Попередня сортування, подрібнення або інша підготовка палива не потрібно. Конструктивні особливості топки, система колосникових решіток дозволяють використовувати паливо в змішаному вигляді з будь-яким ступенем вологості.

Випробування лісосушильних комплексів об’ємом завантаження 10 і 20 куб. метрів умовного пиломатеріалу показали високу ефективність їх застосування в порівнянні з сушильними камерами, що працюють на інших видах палива. Витрати на енергоносії знизилися практично до нуля за рахунок використання відходів власного виробництва (ці підприємства лише за електроенергію для однієї аеродинамічній камери обсягом завантаження 20 куб. Метрів умовного пиломатеріалу платили близько 600 тис. Руб. У рік). Одночасно вирішується інше завдання — утилізуються постійно відновляються відходи.

У конструкції лісосушильні комплексу використовуються новітні технології та сучасні матеріали. Труби теплообмінника станції виготовлені з жаростійкої високолегованої сталі, топковий блок виконаний з міцних бетонних модулів по типу «сендвіч» з теплоізолятором всередині за французькою технологією. Стіни, передня панель Лісосушильні камери виготовлені з термостійкого стільникового полікарбонату, що підвищує міцність характеристики продукції, дає можливість використовувати як додаткове джерело тепла енергію сонця і спрощує контроль за процесом сушіння.

Принцип дії лісосушильні комплексу полягає в наступному. У процесі горіння відходів деревообробки або іншого твердого палива топкові гази, нагріті до 1000оС, направляються до труб теплообмінника і віддають їм своє тепло. Вентилятор, сполучений з мобільним теплової станцією, проганяє через гарячі труби теплообмінника чисте сухе повітря, яке нагрівається до потрібної за технологією сушіння температури (максимально — до 100оС) і в якості сушильного агента подається в камеру з пиломатеріалом. Система реверсів направляє повітряні потоки до штабеля висушуваного матеріалу для випаровування вологи, а потім забирає відпрацьоване повітря для повторного використання. Таким чином здійснюється рециркуляція сушильного агента. Надлишки відпрацьованого зволоженого повітря через систему випарок викидаються назовні. Температуру сушильного агента в залежності від товщини і породи пиломатеріалу в заданому режимі підтримує гідравлічний автоматика.

Можливе використання як інтенсивних, так і м’яких режимів сушіння до кінцевої вологості деревини в 7-8%.

Переваги вироблених фірмою лісосушильних комплексів полягають в наступному:

* Витрати на сушіння пиломатеріалів при використанні непридатних відходів деревообробки практично зводяться до нуля;
* Можна досягти будь-якої потрібної температури сушильного агента і скоротити тривалість сушіння, особливо в зимовий час;
* Значно здешевлюється споруда сушильної установки, так як не потрібні котельня, калорифери, фундамент і т.д.
* Утилізує відходи виробництва з безсумнівною вигодою для виробника;
* Процес сушіння деревини екологічно чистий, тому що в деревному паливі, у порівнянні з іншими видами палива, відсутня сірка, зольність становить до 1%, зола НЕ спікається в шлак.

Мобільні теплові станції «Мобітес», як самостійний вид продукції, є універсальним джерелом дешевої теплової енергії і легко агрегатуються з сушильними камерами будь-яких модифікацій (у тому числі з виготовленими за індивідуальними проектами). Станції з високою економічною ефективністю використовуються для сушіння пиломатеріалів, зерна, повітряного опалення приміщень різного призначення, теплиць в багатьох містах і районах. Їх окупність в середньому становить 3 місяці.

Контроль за станом теплових мереж і роботою обладнання систем теплопостачання (ЦТП, ІТП)

Проблема організації цілодобового контролю за станом теплових мереж і роботою обладнання систем теплопостачання (ЦТП, ІТП) не вирішена.

Розробка і впровадження систем оперативного диспетчерського управління й контролю є необхідною умовою для більш ефективного управління роботою теплових мереж і систем теплопостачання, більш якісного постачання споживачів тепловою енергією.

1. Формулювання проблеми з даного методу (технології) підвищення енергоефективності; прогноз перевитрати енергоресурсів, або опис інших можливих наслідків у масштабах країни при збереженні існуючого положення

У складному виробничому процесі теплопостачання проблема організації цілодобового контролю за станом теплових мереж і роботою обладнання систем теплопостачання (ЦТП, ІТП) у більшості регіонів РФ не вирішена.

У Росії з розвитком комерційного обліку тепла можливостями диспетчеризації все частіше цікавляться теплові компанії. Підключення ЦТП та ІТП до мереж збору даних може не тільки полегшити контроль і керування устаткуванням, але і спростити ведення розрахунків за поставляються енергоресурси як з теплогенеруючими підприємствами, так і з управляючими компаніями і ТВЖ, дозволить контролювати працездатність приладів обліку.

2. Наявність методів, способів, технологій і т.п. для вирішення означеної проблеми

Розробка і впровадження систем оперативного диспетчерського управління й контролю є необхідним експлуатаційним ланкою для ефективного керування роботою теплових мереж і систем теплопостачання, більш якісного постачання споживачів тепловою енергією. Одночасно забезпечується безпечна робота теплових мереж завдяки наданню інформації про режими і параметри в будь-який момент часу, що дає можливість оперативно реагувати на аварійні й позаштатні ситуації.

3. Короткий опис пропонованого методу, його новизна та інформованість про нього, наявність програм розвитку; результат при масовому впровадженні в масштабах країни

Системи автоматизації та диспетчеризації систем теплопостачання дозволяють отримати наступні переваги:

— Зниження експлуатаційних витрат за рахунок зменшення кількості обслуговуючого персоналу;
— Економія теплової енергії за рахунок підвищення ефективності роботи технологічного обладнання (регулювання подачі
кількості теплоти в системи опалення в залежності від зміни параметрів зовнішнього повітря);
— Запобігання несанкціонованого доступу до технологічного устаткування;
— Збільшення терміну експлуатації обладнання;
— Попередження аварійних ситуацій;
— І як наслідок, уникнути поломок дорогого обладнання за рахунок своєчасного прогнозування та раннього
виявлення збоїв в роботі обладнання, а також оптимальне управління, швидке реагування, сповіщення
відповідальних осіб і служб, у випадку аварійної ситуації.

4. Прогноз ефективності методу в перспективі з урахуванням:
— Зростання цін на енергоресурси;
— Зростання добробуту населення;
— Введенням нових екологічних вимог;
— Інших факторів.

Ефект від застосування системи диспетчеризації виражається в підвищенні безпеки режимів теплової мережі, в підвищенні експлуатаційної надійності, у збільшенні оперативності її управління, в оптимізації режимів теплової мережі і в зниженні непродуктивних втрат теплової енергії. При експлуатації теплової мережі з використанням системи диспетчеризації кількість зберігає тепло становить близько 10% від відпускається теплової енергії. Застосування цього методу є найбільш ефективним в умовах зростання цін на енергоресурси.

5. Перелік груп абонентів і об’єктів, де можливе застосування даної технології з максимальною ефективністю; необхідність проведення додаткових досліджень для розширення переліку

Найбільший ефект спостерігається від впровадження систем диспетчеризації на теплових пунктах, так як режими роботи технологічного устаткування відрізняються найбільшою нестабільністю. Застосування даного методу необхідно на всіх об’єктах теплопостачання міст.

6. Позначити причини, за якими пропоновані енергоефективні технології не застосовуються в масовому масштабі; намітити план дій, для зняття існуючих бар’єрів

До причин, по яких даний метод не застосовується, можна віднести:
економічні:
— Обмежене фінансування теплопостачальних організацій;
— Скорочення чисельності обслуговуючого персоналу;
технічні:
— Відсутність сучасного комп’ютерного обладнання та оргтехніки;
— Відсутність паспортизації об’єктів;
— Недостатня кваліфікація персоналу.

7. Наявність технічних та інших обмежень застосування методу на різних об’єктах; при відсутності відомостей щодо можливих обмежень необхідно їх визначити проведенням випробувань

Обмежень застосування диспетчеризації при відповідному фінансуванні як при будівництві нових теплових мереж і теплових пунктів, так і при реконструкції існуючих немає.

8. Необхідність проведення НДДКР і додаткових випробувань; теми та мети робіт

Необхідності проведення НДДКР і додаткових випробувань в рамках розглянутого заходу немає.

9. Існуючі заходи заохочення, примусу, стимулювання для впровадження запропонованого методу і необхідність їх вдосконалення

Існуючі заходи заохочення і примусу впровадження даного методу відсутні.

10. Наявність впроваджених пілотних проектів, аналіз їх реальної ефективності, виявлені недоліки і пропозиції щодо вдосконалення технології з урахуванням накопиченого досвіду

11. Можливість впливу на інші процеси при масовому впровадженні даної технології (зміна екологічної обстановки, можливий вплив на здоров’я людей, підвищення надійності енергопостачання, зміна добових або сезонних графіків завантаження енергетичного обладнання, зміна економічних показників вироблення і передачі енергії тощо)

Застосування системи оперативного диспетчерського управління є однією з умов, що впливають на надійну і безперебійну роботу теплових мереж (зменшення часу простою технологічного обладнання; підвищення надійності технологічного обладнання; підвищення якості розрахункових режимів; скорочення часу на аварійно-ремонтні роботи).

11. Наявність і достатність виробничих потужностей у Росії та інших країнах для масового впровадження методу

В даний час розробку, проектування і монтаж систем диспетчеризації виробляють достатню кількість компаній, однак при виборі програмного забезпечення слід враховувати одну обставину.

Технології для диспетчеризації є «відкритими», тобто будь-яка компанія, яка приходить на цей ринок, може працювати вже з наявним програмним забезпеченням великих компаній, які вже давно існують на ринку, а також розвивати існуючі технології, іншими словами приймати умови роботи великих компаній-виробників. Великі фірми, які розробляють ці технології, як правило, приймають загальні правила гри між собою або інтегруються один в одного.

Не варто працювати з фірмами, які впроваджують, так звані, «власні» розробки. Якщо такі фірми припиняють своє існування, то стає проблематичним використання надалі їх розробок (програмних продуктів).

12. Необхідність спеціальної підготовки кваліфікованих кадрів для експлуатації впроваджуваної технології та розвитку виробництва

Для впровадження диспетчеризації необхідне залучення спеціалізованих підрядних організацій, що мають ліцензії на проведення даного виду робіт і підготовленого експлуатаційного персоналу.

Акумулювання тепла дозволяє: підвищити теплотривкість будівель

Акумулювання тепла дозволяє: підвищити теплотривкість будівель, підвищити ККД автономних джерел електроенергії, забезпечити просту схему повернення теплової енергії стоків, знизити вартість електрообігріву як виробничих площ, так і окремих квартир, в яких встановлюються теплонакопичувачів.

Тепловий акумулятор у порівнянні з іншими акумуляторами володіє наступними перевагами: простота пристрою, відносно низька собівартість, ефективні масогабаритні характеристики, довговічність.

Теплоаккумулятори застосовуються для:

* Підвищення теплової стійкості будівель;
* Підвищення ККД автономних джерел електроенергії;
* Повернення теплової енергії стоків;
* Обігріву приміщень.

ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ ТЕПЛОВИЙ БУДИНКІВ

В умовах аварій на теплоцентралях і теплових мережах або планових відключень важливим чинником є теплова стійкість будівель, до яких припинена подача тепла. Тепловий стійкістю будівлі (приміщення) прийнято розуміти здатність будівлі зберігати накопичене тепло протягом певного часу (якого може стати недостатньо для ліквідації аварій) при змінюються теплових впливах. Обладнання будівель теплоаккумулятором дозволяє підвищити його теплову стійкість, тобто дати додатковий час для усунення аварії. Теплоаккумулятори можна встановлювати у вже існуючих будівлях, але розробка теплоаккумуляторов на стадії проектування нового будівництва дозволить більш успішно вирішити завдання теплової стійкості будівель.

Розміщення теплоаккумулятора в існуючих підвалах важко внаслідок дефіциту простору. В арсеналі технологій є розробки з досить ефективними масогабаритними параметрами.

Тепло, накопичене й зберігається в теплоаккумуляторе, у випадку навмисного чи аварійного відключення подачі тепла в будинок, буде підтримувати прийнятну температуру в будинку протягом більш тривалого часу, що полегшить проведення заходів з усунення аварії або рішенням інших завдань.

ПІДВИЩЕННЯ ККД автономними джерелами електроенергії

Відомо, що ККД бензо-, дізельагрегатов і газо-поршневих (в т.ч. на природному газі) електростанцій порівняно невеликий (25-30%). Особливо він малий при недовантаження потужності електростанції.

При наявності теплоаккумулятора вся теплова енергія електростанції використовується для зарядки. Надлишок електроенергії також направляється в теплоаккумулятор. Т.ч. ККД автономного джерела стає сумірним з ККД котла (близько 85%), а вартість електроенергії, одержуваної на такий електростанції, буде в кілька разів нижча мережевою.

Таке рішення придатне як для організацій, що усувають аварії, так і для будь-якого автономного споживача (що окремо стоїть котедж, будинок, під’їзд у будинку, гараж і т.д.)

ПОВЕРНЕННЯ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ СТОК

Установка теплоаккумуляторов дозволяє вирішити і деякі завдання енергозбереження. Так, встановлення теплових насосів в системі каналізаційних стоків і закачування утилізованої енергії в теплоаккумулятор, дозволить частково повернути втрати тепла, пов’язані зі скиданням теплої води в каналізацію.

Обігрів приміщень З ВИКОРИСТАННЯМ теплонакопичувачів

Існуюче положення про тарифному регулюванні передбачає значно більш низький тариф на електроенергію, яка споживається в нічний час у порівнянні з денним, що пов’язано з необхідністю вирівнювання графіків споживання електроенергії і що важливо для нормальної роботи єдиної енергетичної системи. Це дозволяє пропорційно знизити витрати на обігрів приміщення, але вимагає встановлення теплоаккумулюючих нагрівальних приладів.

Витрати на установку теплонакопичувачів окупаються в середньому за 2-3 роки за рахунок більш дешевої вартості 1 кВт.год

Господарюючі суб’єкти, які використовують теплонакопичувачів в широких масштабах, тобто які є споживачами великої кількості електроенергії, можуть самостійно купувати енергію на ФОРЕМе, де вона обходиться значно дешевше.

Енергоефективний будинок у столиці України

Трирівневий односімейний будинок (експлуатований підвал, 1 поверх, мансарда) площею 454 м2, кубатура 1 363м3, в Києві.

Розрахункові тепловтрати склали 28,4 кВт, у тому числі: на вентиляцію 8,0 кВт. Споживання тепла на м2 опалювальної площі 62,5 Вт/м2. Розрахунковий річна витрата теплової енергії 152,14 кВтч/м2.
Як джерело тепла спроектована, змонтована і запущена тепло-насосна установка на базі грунтового теплового насоса NIBE F1320-30. Нижній контур теплового насоса представляє собою 5 петель труби РЕ40 з гліколевих розчином, розміщених у 5 вертикальних свердловинах по 90 пм кожна, пробурених у дворі будинку з кроком 6 м.

Система опалення з теплоносієм 50/40С реалізована через 402 м2 теплої підлоги, 4 фенкойли, вбудованих в підлогу перед низько розташованими вікнами і 1 сталевого панельного радіатора на сходовій клітці. Підігрів припливного повітря передбачено з використанням водяного калорифера, живиться від тепло-насосної установки.

Система гарячого водопостачання з рециркуляцією побудована з використанням водонагрівача NIBE VPA300/200. Підігрів води здійснюється одним з компресорів теплового насоса. Додатково передбачено тен 6кВт для періодичного прогріву вмісту водонагрівача до 80С для знищення бактерій легіонелли.

У 2008 році інженерні системи будинку доповнені системою пасивного охолодження від нижнього контура теплового насоса з використанням 9 стельових фенковлов.

Застосування тепло-насосної установки вивільнило щорічне використання лише на потреби опалення 7205 м3 природного газу, при спалюванні якого щорічно в атмосферу викидалося б 13,33 тонн СО2.

З урахуванням безкоштовного покриття 75% потреб у тепловій енергії за рахунок поновлюваної енергії землі, — розрахунковий річна витрата складає 38,04 кВтч/м2.

Це характеризує вказаний об’єкт як «енергоефективний», що наближається до дому «пасивного».

Вісім кроків до енергоефективного будинку:

вибір концепції та архітектурно-планувального рішення

Виберете архітектурний проект, що найточніше відображає Ваше уявлення про майбутній будинок, в якому Вам і Вашим дітям хотілося б прожити довго і щасливо.

вибір огороджувальних конструкцій

На підставі обраного архітектурного проекту, пропонується кілька варіантів виконання огороджувальних конструкцій, що забезпечує заданий рівень термічного опору оболонки будівлі, його тепловтрат і теплопоступленія з урахуванням орієнтації по сторонах світу і оптимальної прив’язки плями забудови до ділянки.

Рекомендації до величини термічного опору огороджувальних конструкцій (зовнішніх стін, сполучення з землею, покрівлі) зводяться для будинків, які можуть стати пасивними до величини коефіцієнта теплопередачі K <0,11 Вт/м2С або для будинків, які можуть стати енергоефективними до величини коефіцієнта теплопередачі А <0,2-0,3 Вт/м2С.

Величина коефіцієнта теплопередачі для доступних двокамерних склопакетів вікон може перебувати в діапазоні від 1,47-2,0 Вт/м2С.

вибір джерела тепла і визначення річних експлуатаційних витрат

Обраний варіант виконання огороджувальних конструкцій дозволить нам запропонувати кілька варіантів вибору джерела тепла і холоду. Ними можуть бути як традиційні джерела, так і енергоефективні.

Це дозволить визначити річні витрати теплової енергії, величину використовуваних для цих цілей енергоносіїв і зробити оцінку вартості експлуатаційних витрат для кожного варіанту.

Так, для будинків, які можуть стати пасивними питомі тепловтрати не перевищують 35 Вт/м2, а річні витрати теплової енергії менше 65 кВтч/м2. У випадку використання в якості джерела тепла, наприклад, компенсаційної системи, що забезпечує близько 60 кВтч/м2 в рік безкоштовного теплової енергії за рахунок енергії сонця та землі, — такий будинок може стати пасивним з платним річним витратою теплової енергії менше 5 кВтч/м2.

Для будинків, які можуть стати енергоефективними, питомі тепловтрати не перевищують 50 Вт/м2, а річні витрати теплової енергії менше рівня 100 кВтч/м2. У випадку використання в якості джерела тепла, наприклад, теплонасосної установки з грунтовим тепловим насосом, що забезпечує близько 80 кВтч/м2 в рік безкоштовного теплової енергії за рахунок енергії сонця та землі, — такий будинок може стати енергоефективним з платним річним витратою теплової енергії не вище 20 кВтч/м2.

У разі застосування теплового насоса повітря-вода, що забезпечує близько 50 кВтч/м2 в рік безкоштовного теплової енергії за рахунок енергії зовнішнього повітря, — такий будинок теж може стати енергосеффектівним з платним річним витратою теплової енергії менше 50 кВтч/м2.

У випадку, якщо ж такий будинок отримає в якості джерела тепла електрокотел (платне виробництво 100 кВтч/м2 теплової енергії з витратою 100 кВтч/м2 електроенергії) або газовий котел (платне виробництво 100 кВтч/м2 теплової енергії з витратою газу 10,8 м3 / м2), — такий будинок не можна назвати енергоефективним.

проектування розподільної системи опалення / охолодження

Після вибору джерела тепла і холоду, Пролін запропонує декілька варіантів побудови внутрішньої розподільної системи опалення та охолодження за підбором діаметрів підвідних трубопроводів, установок регулюючої арматури, розмірів опалювальних приладів і доводчиків холоду.

проектування розподільної системи водопостачання

Пролін запропонує кілька варіантів систем гарячого та холодного водопостачання з реалізацією їх традиційно або з використанням енергозберігаючих технологій.

проектування системи вентиляції

Будуть запропоновані варіанти гравітаційної або механічної вентиляції для забезпечення заданого рівня повітрообміну з утилізацією тепла відпрацьованого повітря або без неї.

будівництво енергоефективного будинку

Вам будуть запропоновані послуги з будівництва будинку силами будівельних організацій з постійним контролем якості будівництва та забезпеченням фактичного виконання запланованих термічних характеристик будівлі.

інсталяція інженерних систем енергоефективного будинку

Вам будуть запропоновані послуги з інсталяції в споруджуваному будинку всіх інженерних комунікацій, згідно з обраних Вами варіантів, а також їх гарантійне та післягарантійне обслуговування.

Сьогодні кожен, хто може побудувати будинок, —

може побудувати будинок з низьким споживанням енергії.