Оптимизация параметров и схем теплоснабжения теплично-овощных комбинатов с использованием сбросной и низкопотенциальной теплоты КЭС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.01, кандидат технических наук Бурденкова, Елена Юрьевна

  • Бурденкова, Елена Юрьевна
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2001, Саратов
  • Специальность ВАК РФ05.14.01
  • Количество страниц 146
Бурденкова, Елена Юрьевна. Оптимизация параметров и схем теплоснабжения теплично-овощных комбинатов с использованием сбросной и низкопотенциальной теплоты КЭС: дис. кандидат технических наук: 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы. Саратов. 2001. 146 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бурденкова, Елена Юрьевна

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава первая. ОБОБЩЕННАЯ МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ ТЕПЛ0СНАБЖЕНР1Я ТЕПЛИЧНО-ОВОЩНЫХ КОМБИНАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ КЭС.

§ Г1 Основные методические положения оценки эффективности различных схем теплоснабжения ТОК.

§ Г2 Методические основы оптимизации давления в нерегулируемых отборах на сетевые подогреватели.

§1.3 Методические основы оптимизации недогревов в сетевых подогревателях конденсационных турбоустановок.

§ 1.4 Методические основы оценки эффективности теплоснабжения теплиц низкопотенциальной теплотой КЭС по .сравнению с собственной котельной.

§Г5 Методические основы оценки эффективности теплоснабжения теплиц низкопотенциальной теплотой КЭС с использованием подтепличного аккумулятора.

ВЫВОДЫ К ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

Глава вторая. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГОДОВОГО РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ ТЕПЛИЦ С УЧЕТОМ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ И

ИНФИЛЬТРАЦИИ.

§ 2.1 Методические основы расчета годового расхода теплоты на отопление теплицы.

§ 2.2 Методика расчета коэффициента облученности рабочей поверхности теплицы.

§ 2.3 Методика расчета коэффициента инфильтрации. выводы ко ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

Глава третья. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР РАЦИОЕАЛЬНЫХ СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ТЕПЛИЧНО-ОВОЩНОГО

КОМБИНАТА.

§ 3.1 Определение годового расхода теплоты на отопление теплицы.

§ 3.2 Определение оптимального давления в нерегулируемых отборах на сетевые подогреватели.

§ 3.3 Выбор оптимальных недогревов в сетевых подогревателях конденсационных турбоустановок.

§ 3.4 Выбор оптимальной температуры сетевой воды в комбинированных системах отопления теплиц.И

§ 3.5 Эффективность теплоснабжения теплиц низкопотенциальной теплотой КЭС по сравнению с собственной котельной.

§ 3.6 Оценка эффективности теплоснабжения теплиц низкопотенциальной теплотой КЭС с использованием подтепличного аккумулятора.

ВЫВОДЫ к ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Энергетические системы и комплексы», 05.14.01 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация параметров и схем теплоснабжения теплично-овощных комбинатов с использованием сбросной и низкопотенциальной теплоты КЭС»

Задача значительного увеличения производства, расширения ассортимента и повышения качества овощных культур является одной из актуальных для нашей страны. Удовлетворение потребностей населения в ранних овощах требует 1 мА теплиц на человека [82]. Одним из путей решения этой задачи является полномасштабное развитие тепличного овощеводства.

Тепличное производство является одним из наиболее энергоемких. Так, например, на производство 1 кг овощей требуется 10. 15 кг у.т. топлива при средней урожайности 14,5 кг с 1 м теплицы. Эксплуатация 1 га зимних теплиц требует 2.3 тыс. т у.т. в год топлива [44]. Учитывая необходимую для удовлетворения тепличных хозяйств мощность и значительный расход топлива на их содержание, вопросы энергоснабжения, экономии топливных затрат при производстве продукции в закрытом грунте приобретают важное значение.

Для повышения эффективности тепличного овощеводства необходимо комплексное изучение существующих и разработка новых методов, способов и средств, необходимых для достижения высоких урожаев с минимальными затратами народнохозяйственных ресурсов, и в первую очередь расходов электрической и тепловой энергии.

Как правило, котельные теплично-овощных комбинатов ТОК работают на высококачественном органическом топливе - газе или мазуте. Его дефицит в осенне-зимний отопительный период, а также относительно высокая стоимость, обусловливают стремление к замене менее ценными источниками теплоты, в частности - вторичными энергоресурсами тепловых электростанций.

Современные электростанции преобразуют в полезную электрическую энергию 30.40% теплоты топлива, а остальные 60.70% рассеиваются в окружающей среде. По различным оценкам ежегодное количество теплоты в сбросных водах ТЭС и АЭС СНГ достигает 4,5.6,0 млрд. ГДж, что эквивалентно 156.250 млн. т у. т. Таким образом, использование только половины имеющихся тепловых ресурсов в сбросной воде позволит обеспечить население страны продукцией тепличных комбинатов. Кроме экономии органического топлива улучшается состояние окружающей среды за счет снижения теплового загрязнения и уменьшения выбросов вредных веществ от котельных ТОК.

Одним из наиболее эффективных способов утилизации низкопотенциальной и сбросной воды является применение гидротеплиц. В данном случае практически полностью исключаются топливные затраты в себестоимости продукции теплично-овощного комбината (ТОК). Однако распространению гидротеплиц в промышленных масштабах препятствуют значительные трудности их эксплуатации: сложность в обеспечении надежной гидроизоляции, загрязнение свегопрозрачного ограждения.

Использование контактных теплообменников - другой возможный путь утилизации сбросной воды в системах отопления ТОК. Недостатком этого способа является то, что он пригоден лишь для районов с сухим климатом и умеренно холодной зимой.

Таким образом, все вышеизложенное говорит о том, что применение сбросной теплоты КЭС для прямого использования в качестве греющей среды в теплично-овощных комбинатах требует дальнейшего совершенствования схем и оптимизации характеристик.

Теплоснабжение ТОК от КЭС с использованием традиционных водяных отопительных приборов требует более высокой температуры теплоносителя. Ее получают либо за счет ухудшения вакуума в конденсаторе, либо догревом в СП паром из регулируемых или нерегулируемых отборов турбин. Одним из перспективных и находящих практическое применение является способ теплоснабжения с использованием водяных калориферов, реализующий комбинированную систему отопления, в результате чего снижаются капитальные затраты, металлоемкость системы в 8. 12 раз, расход теплоты на 15.30%.

Основной целью и задачами диссертации являются:

- анализ основных направлений использования сбросной и низкопотенциальной теплоты;

- изучение тепловой и технико-экономической эффективности применения нерегулируемых отборов для повышения потенциала теплоносителя;

- разработка методических положений выбора оптимальных параметров ТОК и проведение исследований по определению оптимальной температуры воды на входе в калориферы ТОК;

- оптимизация параметров, выбор рациональных схем теплоснабжения и оценка экономической эффективности применения крупных теплично-овощных комбинатов с отпуском низкопотенциальной теплоты от КЭС.

В диссертации выносятся на защиту впервые полученные автором совместно с другими исследователями следующие важные результаты: 1) постановка и решение задачи технико-экономической оптимизации параметров и выбора рациональных схем теплоснабжения ТОК с использованием низкопотенциальной теплоты КЭС; 2) методический подход к расчету годового расхода теплоты на отопление теплиц с учетом инсоляции и инфильтрации.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю Заслуженному деятелю науки и техники РФ, доктору технических наук, профессору Р.З. Аминову и сотрудникам кафедры ТЭС и проблемной лаборатории ТЭУ СГТУ, а также Отдела энергетики Поволжья Саратовского научного центра Российской Академий наук.

Основные результаты исследований, опубликованные в [3, 9, 47, 78] докладывались на:

1) конференции молодых ученых (г Саратов, 1989 г.)

2) международной конференции (г. Балаково, 1994 г.); 7

3) международной энергоэкологической конференции (г. Санкт-Петербург, 1995 г.; и используются в проектных разработках института Теплоэлектропроект, а также в работе по реализации проекта энергобиологического комплекса на Саратовской ТЭЦ-5, выполняемой в институте Атомэнергопроект совместно с администрацией Саратовской области и Саратовской ТЭЦ-5.

ВВЕДЕНИЕ

Теплоснабжение теплиц в зависимости от размещения источника теплоты бывает централизованное и местное. В централизованных системах источниками теплоты являются крупные районные котельные, котельные промышленных предприятий, теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и д.р.

В местных системах теплоснабжения источниками теплоты служат котельные, построенные специально для тепличного хозяйства; индивидуальные источники теплоты (теплогенераторы, тепловые установки, устройства, приборы и т.п.); тепловые отходы промышленных предприятий, газокомпрессорных станций (ГКС), тепловых (ТЭС, ГРЭС) и атомных (АЭС) электростанций; возобновляемые источники энергии (геотермальная, солнечная, энергия ветра и

ДР-)

Классификация систем теплоснабжения теплиц приведена на рис. 1. Перед овощеводством стоят две основные задачи:

- производство достаточного количества овощей во внесезонный период;

- обеспечение рассадой овощных культур для открытого грунта. Эффективность и экономичность эксплуатации теплиц во многом зависит от обеспечения в них требуемых параметров воздушной среды системами отопления и вентиляции. 30.70 % затрат на производство овощей уходит на обогрев сооружений. Учитывая тенденцию роста площадей теплиц, это несомненно повлечет за собой увеличение затрат традиционных видов топлива.

В связи с этим важное значение приобретает применение для обогрева теплиц сбросной и низкопотенциальной теплоты промышленных предприятий, атомных и конденсационных тепловых электростанций, отходящей теплоты газокомпрессорных станций, термальных вод и других нетрадиционных источников энергии (солнца, ветра, биомассы и др.).

Классификация систем теплое!

Размещение источника теплоты по отношению к теплице

Вне помещения (централизованные) В помещении (индивидуальные)

Источники энергосистем и теплосистем

Газокомпрессорные станции

Котельные

Ч А з ц А Л3ЛЛ кЭС

Ветроагрегаты

АТЭЦ, лет, АЭС Гелиосистемы Экономайзеры Теплогенераторы

Горелки микрофакельные и инфракрасные

Вид топлива • и энергии, используемых в источниках энерго-и теплосистем

Газообразное

Твердое, жидкое, газообразное

А. Энергия ветра

А Ядерное

Энергия солйца

Геотермальные воды

Жидкое, газообразное

Газообразное

Рис. 1.1 теплиц

Теплоноситель систем теплоснабжения теплиц

Горячая вода, пар, дымовые газы

Электроэнергия

Горячая вода, пар

Горячая вода. воздух

Горячая вода. воздух

Дымовые газы Дымовые газы

Система отопления теплицы подпочвенного обогрева

Водяная, паровая, газовая электрическая, газовоздушная, паровоздушная Водяная, паровая, воздушная. паровоздушная

Водяная, воздушная.

Газовая шатра

Водяная, паровая, воздушная, газовая комбинированная

Водяная, паровая, воздушная, комбинированная

Водяная, воздушная, воздушно--водяная

Водяная, воздушная, комбинированная

Газовая

Получение высоких и устойчивых урожаев в сооружениях защищенного грунта зависит от того, насколько точно соблюдаются требуемые параметры микроклимата, значения которых задаются специалистами в области агробиологии растений и регламентируются указаниями действующих нормативных документов. Инженерная обеспеченность таких параметров, как температура, относительная влажность, содержание углекислого газа, зависит непосредственно от эффективности систем отопления. Поэтому в условиях интенсивного развития овощеводства защищенного грунта необходимо дальнейшее совершенствование и разработка рациональных систем отопления при наименьшем расходе энергии и капитальных затрат на инженерное оборудование.

В соответствии с требованиями СНиП 2.10.04-85 теплоснабжение теплиц и парников должно осуществляться в первую очередь за счет тепловых отходов вторичных энергоресурсов, теплоты геотермальных вод и других возобновляемых источников энергии, а при их отсутствии от ТЭС, АЭС и ТЭЦ или собственных источников теплоты. При использовании для отопления теплиц вторичных энергоресурсов допускается применять схемы теплоснабжения с использованием пиковой котельной.

Современная промышленность является источником значительного количества тепловых отходов или вторичных энергетических ресурсов (ВЭР), сопутствующих большинству энергоемких технологических процессов. Для теплоснабжения теплиц и тепличных комбинатов наибольший интерес представляют тепловые ВЭР, источниками которых являются предприятия различных отраслей промышленности, тепловые электростанции (ТЭС) и компрессорные станции магистральных газопроводов (ГКС).

ВЭР промышленных предприятий пока недостаточно используют для теплоснабжения теплиц, хотя для этой цели можно применять как высокотемпературные, так и низкотемпературные ВЭР (охлаждающую воду и уходящие газы относительно невысокой температуры и др.), составляющие основную часть неиспользуемых в промышленности тепловых ВЭР.

Наиболее просто использовать в системах воздушного или водяного отопления теплиц высокотемпературные ВЭР в виде нагретого воздуха или воды (температурой 70.95°С), удаляемые из технологических систем охлаждения промышленных печей или от другого оборудования. Непосредственное использование для теплоснабжения теплиц высокотемпературных газов, например, продуктов сгорания газовой турбины, осуществляют путем подачи разбавленных воздухом до температуры 40.50°С продуктов сгорания, в объем теплицы или в пространство между двумя слоями пленочного ограждения, что позволяет осуществить одновременно отопление и углекислотную подкормку растений. Таким же образом можно подавать при необходимости со специальной очисткой продукты сгорания от другого оборудования промышленных печей, агрегатов и т.д.

Для других видов высокотемпературных ВЭР применяют схемы с теплообменниками различных типов, технические характеристики которых приведены в специальной литературе [2,20,50,73]. Получаемые в результате утилизации ВЭР теплоносители (пар, горячая воды, нагретый воздух) могут подаваться в традиционные трубные, воздушные, комбинированные и почвенные системы отопления теплиц.

Основную часть неиспользуемых в промышленности тепловых отходов (около 400 ГДж/год) составляют низкотемпературные ВЭР. Крупным источником низкопотенциальной теплоты являются также ВЭР тепловых электростанций в виде охлаждающей воды конденсаторов паровых турбин и другого оборудования.

Согласно СниП 11-100-75, в теплицах, предназначенных для эксплуатации в течение всего года (зимние теплицы), следует предусматривать водяное отопление шатра и водяной обогрев почвы.

Системы водяного отопления шатра теплиц подразделяются: - по температуре теплоносителя - на низкотемпературные с параметрами горячей воды (г <= 95 °С и высокотемпературные - 1г = 105. 150 °С;

- ПО способу циркуляции воды - с естественной и с принудительной циркуляцией;

- по виду отопительных приборов - с гладкотрубными отопительными приборами из стальных или стеклянных труб и с сребренными отопительными приборами;

- по способу размещения приборов отопления в теплице - на системы кровельного, подлоткового, цокольного, торцевого и надпочвенного обогрева (рис. 2);

- по зоне обслуживания - на системы сплошного и контурного обогрева;

- по материалу труб - на системы из пластмассовых, асбестоцементных и стеклянных труб.

Максимальная температура горячей воды в системе отопления почвы не должна превышать 45 °С в соответствии с ОНТП-СХ. 10-81.

Схема размещения отопительных приборов в теплице

1 2

1 - кровельный обогрев;

2 - подлотковый обогрев;

3 - цокольный обогрев;

4 - торцевой обогрев;

5 - надпочвенный обогрев;

6 - подпочвенный обогрев

Рис. 2

На системы отопления шатра теплицы обычно приходится 80.90 % общего расхода теплоты на обогрев. При этом согласно СниП 11-100-75, для обеспечения равномерного обогрева внутреннего воздуха теплиц и экономии теплоты следует подавать в зону теплиц высотой 1 м над проектной отметкой поверхности почвы не менее 40 % общего количества теплоты (включая теплоту на обогрев почвы).

Системы кровельного и подлоткового обогрева шатра теплицы предназначены для обеспечения таяния снега на кровле и требуемого температурного режима теплицы. Расход теплоты на обогрев кровли зависит от интенсивности снегопада, температуры и скорости движения наружного воздуха [57]. На системы кровельного и подлоткового обогрева шатра теплиц приходится около 45. .60 % общего расхода теплоты на обогрев теплиц.

Для компенсации потерь теплоты через боковые ограждения теплицы применяются системы цокольного и торцевого отопления, мощность которых составляет примерно 8. 15 % общего расхода теплоты.

Системы надпочвенного обогрева предназначены для создания равномерного поля температур по площади теплицы в зоне растений. Мощность надпочвенной системы отопления определяется в зависимости от геометрических размеров теплицы и параметров теплоносителя и находится в пределах 15.25 % от общего расхода теплоты на обогрев сооружения.

Водяное отопление может быть с естественной и принудительной циркуляцией. При естественной циркуляции не достигается равномерное распределение теплоты по всей площади теплицы, регулирование затруднено, кроме того, для лучшей циркуляции теплоносителя трубы системы отопления должны быть диаметром не менее 100 мм, поэтому естественная циркуляция используется в теплицах небольшой площади.

Принудительная циркуляция дает более равномерный обогрев теплиц, требует меньшего расхода труб, кроме того при ней возможно более гибкое регулирование температуры теплоносителя.

Гипронисельпром разработал серию типовых проектов зимних блочных остекленных теплиц промышленного типа. В частности т. п. № 810-99 разработан для центральных и южных районов страны. Теплоснабжение блока таких теплиц предусмотрено как от собственной котельной (по т. п. 903-1-157), так и от внешнего источника теплоты (центрального теплового пункта через тепловой узел регулирования, примыкающий к соединительному коридору). Отопление теплиц запроектировано двумя самостоятельными системами: обогрев шатра и подпочвенный обогрев.

Таблица 1

Распределение теплоты, ГДж, по отопительным системам в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха

1н=-35°С 1н=-25°С

Кровельный и подлотковый обогрев 75,36 38,86

Торцевой обогрев 14,01 10,84

Надпочвенный обогрев 49,68 49,68

Подпочвенный обогрев 11,32 11,32

Магистральные и разводящие трубопроводы 12,59 12,59

В качестве отопительных приборов в системе обогрева шатра применены стальные гладкие трубы, в системе подпочвенного обогрева - трубы из полиэтилена низкой плотности типа "Т".

При теплоснабжении от собственной котельной для систем отопления шатра теплоносителем является вода с параметрами 70.95 °С. Для систем подпочвенного обогрева теплиц принята вода с температурой в подающей магистрали 40 °С.

Для варианта теплоснабжения от внешнего источника теплоноситель на вводе в тепловом узле регулирования блока теплиц принят 70. 130 °С. Для систем кровельного, подлоткового, торцевого и контурного обогрева принята вода с температурой 130 °С, для систем надпочвенного обогрева используется обратная вода для кровельного и подлоткового обогрева, для систем подпочвенного обогрева - вода с температурой в подающей магистрали 40 °С, получаемая смешиванием с помощью трехходовых смесительных клапанов, установленных в тепловом узле.

Следует отметить, что системы водяного отопления из стальных гладких труб отличаются большой термоинерционностью, которая заметно влияет на качество автоматического регулирования температуры воздуха в теплицах, а также имеют высокую металлоемкость (12.20 кг на 1 мЛ площади), что объясняется малой теплоотдачей гладких труб с единицы их длины. Добиться резкого сокращения расхода стальных труб можно путем применения ребристых отопительных приборов (ребристые трубы). Однако обогрев теплицы одними лишь ребристыми приборами не позволяет обеспечить необходимую температуру на поверхности почвы, так как тепловой поток излучением на почву от ребристых приборов значительно меньше, чем от гладкотрубных.

Одним из путей решения вопроса снижения металлоемкости систем отопления может быть замена стальных отопительных приборов в теплицах стеклянными, которые легче стальных, имеют малый коэффициент термического расширения, меньше гидравлическое сопротивление, позволяют проводить безразборную механизированную промывку растворами кислот при отложении солей. В нашей стране стеклянные трубопроводы в системах обогрева теплиц эксплуатируются, например, в совхозе "Сабуровский" Орловской области, в совхозе "Московский". Опыт эксплуатации стеклянных трубопроводов показывает реальную возможность их применения в системах обогрева теплиц.

Гипронисельпром и Укрниигипросельхоз для снижения металлоемкости систем обогрева теплиц, рекомендуют применять комбинированные системы отопления, которым присущи технологические преимущества водяной системы и малая инерционность воздушной системы. Мощность воздушного обогрева при комбинированных водовоздушных системах составляет в среднем для блочных теплиц 15. .35 %, для ангарных 25. .45 % общего расхода теплоты на обогрев сооружения.

Одним из технических решений по использованию низкопотенциальных ВЭР является гидротеплица, где низкотемпературная вода непрерывно пропускается в виде тонкой ровной пленки по поверхности стеклянного или другого покрытия теплицы.

На кровле теплицы вода охлаждается на 10. 12 °С, отдавая часть теплоты воздуху теплицы, и возвращается на КЭС или к другому источнику. Согласно проведенным исследованиям [44] наилучший тепловой режим теплицы без дополнительного обогрева почвы достигается при средней температуре водяной пленки 20.35 °С. При температуре пленки 14. 19 °С требуется одновременный обогрев почвы водой температурой 25.40 °С.

Разработаны следующие модификации гидротеплиц:

- теплица СХА им. К.А. Тимирязева с водонаполняемой горизонтальной остекленной кровлей, где слой воды составляет 0,01.0,06 м и охлаждение достигает 12. 14 °С;

- теплица с покрытием из свегопрозрачных пластмассовых панелей, совмещающих функции несущего светопрозрачного огражения и приборов отопления низкопотенциальной водой, предложенная Карпенко Б.Я. Использование таких панелей для ограждения теплиц позволяет создать полностью теплоизолированный от внешней среды слоем воды объем сооружения, утилизировать сбросную воду самого низкого потенциала (начиная с 10 °С) для отопления теплиц;

- каскадные теплицы, в которых сбросная вода поступает на верхний уровень кровли теплицы, затем самотеком через регулируемые водосливные системы, расположенные на каждом ярусе кровли, постепенно опускается вниз, отдает свою теплоту, охлаждается и возвращается обратно. Их можно размещать на малопригодных для земледелия холмистых участках, склонах гор, шахтных отвалах. Каскадность теплиц позволяет регулировать скорость течения воды по кровле в соответствии с небходимой температурой внутри теплицы и уровнем охлаждения воды.

Для повышения эксплуатационной надежности гидротеплицы оборудуют системами пикового обогрева и догрева низкотемпературной воды до более высокой температуры.

Использование низкотемпературных ВЭР в гидротеплицах позволяет снизить затраты на отопление в несколько раз по сравнению с теплоснабжением от собственной котельной. Кроме того, за счет охлаждения в теплицах воды, поступающей от КЭС и АЭС может быть снижен объем охладительных устройств КЭС (градирня, брызгальный бассейн и т. д.). Однако, широкое распространение гидротеплиц сдерживает сложность конструкции, что не позволяет осуществлять их строительство в промышленных масштабах, малая надежность гидроизоляции ограждений, трудность эксплуатации и др.

Для сокращения площади, занятой теплицами, и упрощения их теплоснабжения от сухих градирен КЭС и АЭС Московским архитектурным институтом (МАИ) разработана теплица-башня с вертикальным конвейером, на котором в специальных поддонах выращивают растения. Высота теплицы составляет 20. 50 м. В плане она представляет собой вытянутый восьмигранник с размерами сторон 6x10 или 9 X 12 м. Обогревается эта теплица нагретым воздухом, подаваемым снизу из сухой градирни - охладителя воды КЭС и АЭС. Конструкция высотной теплицы позволяет поддерживать высокий уровень естественного освещения и оптимальный температурно-влажностный режим. Соглас

2 2 но расчетам стоимость 1 м этой теплицы не превышает стоимости 1 м блочной теплицы.

МАИ, Гидропроект им. С.Я. Жука, ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики и ВАСХНИЛ предложили проект энергобиологического безотходного комплекса при АЭС, работающего с использованием низкопотенциальной теплоты электростанции, в который входят тепличное хозяйство (те-плоутилизируюпдие теплицы различной конструкции), участок отрытого грунта, обогреваемый и орошаемый теплой водой, тепловодное рыбное хозяйство, микробиологическое производство, холодильное хозяйство, предприятия по переработке продукции. Энергобиологические теплоутилизирующие комплексы - это перспективные промышленно-аграрные объединения будущего [82].

Гидротеплицы различных модификаций были разработаны и испытаны в сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.

Теплоэлектропроектом (г.Москва) предложена высотная многоярусная теплица с несущим каркасом в виде вытяжной башни-охладителя с железобетонной оболочкой по внешнему контуру. В ней размещают производственные площади теплиц. Высотная теплица-башня с вертикальным конвейером, на котором в специальных поддонах выращивают растения, предложена Московским архитектурным институтом, Теплоэлектропроектом (Киевское отделение) совместно с КИСИ разработана башенная теплица-градирня [2".

Все эти решения направлены на сокращение площади, занимаемой теплицами, и на обеспечение одновременного охлаждения воды из конденсаторов паровых турбин и обогрева теплиц.

Объединение энергетических сооружений с культивационными позволяет одновременно повысить эффективность использования топлива и получить овощную продукцию без дополнительных затрат на получение теплоты.

Компрессорные станции (КС) магистральных газопроводов, оснащенные газотурбинными или поршневыми газоперекачивающими агрегатами, являются крупным источником тепловых ВЭР, так как коэффициент полезного действия этих агрегатов составляет 22.36 %. Источниками тепловых ВЭР на КС являются система охлаждения компримируемого газа (температура до 40.50 °С); система охлаждения смазочного масла (до 60.65 °С) и отходящие газы тепловых двигателей (до 500 °С). Наиболее перспективна утилизация теплоты отходящих газов тепловых двигателей. Так, ресурсы теплоты отработанных в газотурбинной установке КС продуктов сгорания природного газа, в зависимости от типа турбины, составляют около 30 ГДж/ч от одного агрегата при температуре 200.500 °С. Однако, в настоящее время эти ресурсы используют недостаточно, в основном на собственные технологические нужды, отопление и горячее водоснабжение зданий и сооружений КС, а также на обогрев небольших теплиц.

Оценка потенциальных объемов и параметров утилизируемых В ЭР по всем КС выполненная в Гипронисельпроме, показала возможность создания промышленных теплично-овощных комбинатов (ТОК), для теплоснабжения которых используются ВЭР, площадью от 3 до 25 га с применением типовых проектов теплиц [20Л

Утилизацию теплоты отходящих газов газоперекачивающих агрегатов ГПА на КС магистральных газопроводов осуществляют с помощью теплообменников с внешним оребрением. Создан параметрический ряд таких теплообменников для всех отечественных ГПА на базе единого унифицированного модуля, представляющего собой секцию, состоящую из 22-рядного коридорного пучка труб диаметром 22 мм со спирально-ленточным оребрением высота ребер 9 мм, шаг навивки 32 мм, коэффициент оребрения 9,13 и имеющую поверхность нагрева 137,32 мЛ. Теплопроизводительность таких теплообменников составляет от 3 до 25 ГДж/ч в зависимости от типа ГПА.

Разработан к рекомендован к внедрению утилизационный теплообменник для агрегата ГПА-Ц-6,3 на базе вышеописанного унифицированного модуля. Такой теплообменник обеспечивает теплосъем 28 ГДж/ч при средней температуре входа и выхода отходящих газов соответственно 322 и 178°С.

Несмотря на ряд положительных качеств, теплообменники имеют и недостатки, сдерживающие их широкое применение для теплоснабжения таких энергоемких потребителей, как тепличные комбинаты. К ним относят:

1) накипеобразование и необходимость в связи с этим предусматривать мероприятия по водоподготовке;

2) сложность регулирования температуры теплоносителя, которое можно осуществлять только отключением отдельных секций.

Одной из особенностей газотурбинных установок является зависимость объемов тепловых ВЭР отходящих газов от внешних условий, температуры наружного воздуха и режима работы магистрального газопровода.

В Гипронисельпроме проведена работа по определению оптимальных площадей ТОК при КС. Критерием оценки выбран расход топлива. Расчеты показали, что оптимальная температура теплоносителя, получаемого от КС, 90. 100 °С, а оптимальная площадь ТОК может быть достигнута при использовании пиковой котельной. При этом на каждый полезно использованный 1 ГДж отбросного теплоты КС должно приходиться 0,36 ГДж теплоты, вырабатываемой котельной.

Например, при работе КС с четырьмя рабочими агрегатами ГТК-10, расположенной в климатической зоне с расчетной наружной температурой -ЗОЛЛС, наибольший экономический эффект можно получить в том случае, если ТОК, использующий ВЭР КС, будет состоять из 9 га зимних и 4 га весенних теплиц [5]. При этом котельная входит в энергетическую систему "КС- котельная - ТОК". В этом варианте, несмотря на наличие пиковой котельной, сокращение удельных капиталовложений составляет около 30 %.

Отказаться от резервной котельной позволяет установка на КС унифицированных теплообменников с подгоночным устройством, разработанных институтом Союзгазпроект совместно с Институтом газа АН Украины, КИИ при участии ВНИИгаза. Такой теплообменник выполняет роль парогенератора в случае аварийных остановок КС [2]. Подтопочное устройство включает дутьевой вентилятор производительностью 12000 мЛ/ч с электродвигателем мощностью 30 кВт и газогорел очное устройство, представляющее собой камеру сгорания в виде блока из семи нормализованных горелок струйного типа конструкции КИИ. Расчетный расход газа 175 м /ч, температура продуктов сгорания на выходе из устройства 360.400 °С. Теплопроизводительность утилизационного теплообменника при работающем ГПА составляет 18,4 ГДж/ч, в режиме с отключенным ГПА при работе с подтопочным устройством 50 ГДж/ч, при этом вода нагревается до температуры 95 °С.

Использование теплообменников с подтопочным устройством является перспективным направлением утилизации тепловых ВЭР КС для теплоснабжения теплиц.

Другое перспективное направление - комплексное использование ВЭР КС, позволяющее практически полностью утилизировать теплоту отходящих газов газотурбинных ГПА.

Тепловые и атомные электростанции являются источниками значительного количества сбросной теплоты низкого потенциала. Температура циркуляционной воды, покидающей конденсаторы турбин, определяется типом системы технического водоснабжения, районом расположения станции, временем года.

В холодное время года температура охлаждающей воды КЭС и других предприятий может снижаться до 8.10 °С, что во многих случаях значительно затрудняет и снижает эффективность ее использования для обогрева теплиц, так как температура внутри теплицы всегда ниже на 1.3 °С, чем у обогревающей ее воды. В связи с этим в последнее время появились предложения за счет некоторого ухудения вакуума в конденсаторах КЭС и АЭС повышать температурный потенциал охлаждающей воды до значений (не менее 25 ЛС), позволяющих эффективно использовать ее для отопления теплиц, а также повышать температуру воды в теплообменниках за счет использования нерегулируемого отбора пара из турбин. В обоих случаях необходимо технико-экономическое обоснование принятых решений, так как коэффициент использования теплоты топлива остается без изменения, а электрическая мощность станции снижается.

В ряде случаев при соответствующем обосновании теплицы, утилизирующие низкопотенциальную теплоту, оборудуют системами догрева воды в котлах с использованием тепловых насосов или системами пикового отопления

С высокотемпературным теплоносителем (пар, горючий газ, электроэнергия и др.). В любом случае использование низкопотенциальной теплоты для обогрева теплиц оказывается экономически выгодным.

Системы теплоснабжения теплиц низкотемпературными ВЭР разработаны для наиболее неблагоприятного случая - использования сбросной воды с температурой менее 40 °С. Для воды с более высокой температурой используют традиционные системы теплоснабжения с непосредственным присоединением систем отопления теплиц, наиболее экономичной из которых в данном случае является система воздушно-калориферного отопления.

В табл. 2 и табл. 3 по данным ВНИПИэнергопром [82] представлены значения температуры циркуляционной воды на выходе из конденсаторов паровых турбин.

Таблица 2

Температура охлаждающей воды на выходе из конденсаторов паровых турбин в зависимости от времени года

Система водоснабжения 1

Прямоточная

Оборотная

- С водохранилищамиохладителями

- С градирнями

- С воздушно-конденсационными установками

Температура воды после конденсаторов турбин, °С зима 2

8.10

15.16

23.35

23.25 весна, осень 3

18.22

20.22

28.32

32.35 лето 4

28.30

35.37

38.42

45.52

Таблица 3

Среднегодовая температура охлаждающей волы на выходе из конденсаторов паровых турбин в зависимости от района расположения станции

Среднегодовая температура воды, °С

Система водоснабжения

Прямоточная

Центр Урал и Европей-Сибирь ской части

14.18

18.20

Юг Европейской части

20.22

Средняя Азия

18.24

Оборотная

- С водохранилищами-охладителями

18.20

19.22

22.25

22.26

С градирнями

28.32 28.32

30.34

30.34

Из приведенных данных видно, что температура циркуляционной воды на выходе из конденсаторов турбин может отличаться в 1,5.3 раза в зависимости от исходных условий. Причем наибольшая температура 28.52 °С приходится на летний период времени, районы Юга Европейской части страны и Среднюю Азию. В отопительный период температура сбросной воды не превышает 25.32 °С. Прямое использование теплоносителя с таким потенциалом в традиционных трубных системах отопления теплиц не представляется возможным из-за существенного возрастания требуемой теплообменной поверхности. Это приведет к значительному повышению металлоемкости по сравнению с проектной составляющей 15.22 кг стальных труб на 1 м площади при параметрах теплоносителя 130/70 °С [35], снижению поступления световой радиации к растениям, из-за насыщения объема теплиц трубами, и, как следствие, падению урожайности. Теплоноситель с температурой менее 35 °С не может применяться и для систем подпочвенного обогрева. Согласно [90] температура воды в подающем трубопроводе такой системы должна быть не менее 40.45 °С.

Проведенный анализ показывает, что использование низкопотенциальной теплоты для обогрева тепличных комбинатов требует либо применения нестандартных конструкций теплиц, отопительных приборов и систем отопления, либо повышения температуры теплоносителя.

Кроме гидротеплиц имеются также другие предложения по непосредственному использованию низкотемпературных ВЭР для теплоснабжения теплиц. Например, путем использования плоских водоводов из полиэтиленовой пленки в виде матрацев, укладываемых на поверхность почвы в теплице, по которым пропускается низкотемпературная вода, или путем пропуска ее по системе неметаллических трубопроводов, уложенных под растительным слоем грунта.

Для утилизации теплоты ВЭР могут применяться также схемы теплоснабжения с использованием промежуточных поверхностных теплообменников (в том числе калориферов) и теплообменников контактного типа. Кроме того, практически все системы теплоснабжения с непосредственным использованием низкотемпературных геотермальных вод и с применением промежуточных теплообменников пригодны для утилизации теплоты ВЭР.

В последнее время в связи с применением для охлаждения воды конденсаторов КЭС и АЭС сухих градирен появились разработки по использованию нагретого воздуха, выходящего из них, для отопления теплиц. Сухие градирни сооружают при строительстве КЭС и АЭС в районах с недостатком воды, перспективны они также в северных районах страны, где возможно охлаждать воду круглый год, а иногда их используют в сочетании с обычными (мокрыми) системами охлаждения. Сухие градирни работают, например, на Разданской ГРЭС в Армении и на КЭС им. Ю. Гагарина в Венгрии. Они представляют собой воздушно-конденсаторные установки (ВКУ) с алюминиевыми мелкоребристыми теплообменниками, в которые подается из конденсаторов турбин вода, охлаждаемая продуваемым через теплообменник воздухом.

Размещая теплицы около ВКУ и подавая в них уходящий из теплообменников нагретый воздух, обеспечивают их обогрев. Таким образом, одновременно решается вопрос охлаждения воды и отопления теплиц. Специальная система жалюзийного регулирования обеспечивает отопление теплиц в холодное время, а в теплое время - удаление нагретого воздуха в атмосферу. Предусматриваются также резервирование отопления теплиц от другой турбины, автоматический пуск системы, защита ее от замерзания и др.

Один из способов утилизации охлаждающей воды ТЭС в теплицах заключается в укладке на 30.80 % поверхности почвы плоских водоводов из полимерного материала [67]. При этом обеспечивается обогрев корневой системы и воздуха в зоне растений, что позволяет снизить расчетную температуру воздуха внутри теплицы на 5 °С по сравнению с рекомендуемой для других систем обогрева. К недостаткам описанного способа относят сложность регулирования теплоотдачи, трудности с проведением агротехнических мероприятий и др.

Применение контактных теплообменников - другой возможный путь непосредственного использования низкопотенциальной теплоты для отопления теплиц. В частности, применяются особые увлажненные маты, изготавливаемые из искусственных материалов и устанавливаемые в торцах теплиц [67].

Весьма перспективным и практически осуществимым является способ, использующий воздушно-конденсационные установки (ВКУ) тепловых электростанций и реализующий чисто воздушную или смешанную систему отопления теплиц. Вода из конденсаторов турбин подается, в теплообменники ВКУ, установленные у блоков теплиц. Через оребренные поверхности теплообменников вентиляторами продувается воздух, который нагревается и поступает в теплицу. К недостаткам такой системы следует отнести значительную скорость движения воздуха в теплице, отрицательно влияющую на некоторые виды растений в период плодоношения. Кроме того, наблюдается существенная неравномерность поля температур как по длине, так и по высоте помещения. В связи с этим рассматриваются схемы с перфорированными воздуховодами, частично лишенные упомянутых недостатков [76]. Следует отметить, что именно система на основе ВКУ нашла практическое применение на ряде ТОК бывших соцстран. Об этом дает представление табл. 4.

Таблица 4

Основные характеристики действующих и проектируемых систем отопления теплиц с использованием низкопотенциальной теплоты КЭС

Температура, °С

Место сооружения Год Площадь, га Тепловая мощность, МВт Охлаждающей воды,°С В теплице, °С Окружающей среды, °С

ГРЭС им. Ю.А. 1978 0,278 1,5 35,5 25 -15

Гагарина, 1981 0,03 0,116 27,6 20 -15

Венгрия план 12,0 37,8 35,0 26 -10

Кашира, Россия 1984 0,4608 2,55 35,0 20-22 -25

Рига, Латвия 1987 1,06 4,88 50,0 18 -25

ЭТУ, Чехия план 0,054 0,203 60 25 -15

Раздан, СНГ план 46,8 275,0 35 25 -25

Вместе с тем следует отметить, что по оценкам института Теплопроект требуемая поверхность теплообмена калориферных установок достигает 15000. 17000 мЛ/га вследствие низкой температуры используемого теплоносителя (33.50 °С) [57].

Капвложения в систему отопления теплиц на основе калориферов при расчетной температуре воды менее 50 °С составляют 200.350 тыс. руб/га и соизмеримы с общей строительной стоимостью теплиц, достигающей 3,5.4,0 млн. руб /га.

Капиталоемкость воздушных систем отопления теплиц может быть уменьшена повышением температуры теплоносителя. К числу способов увеличения потенциала сбросной теплоты следует отнести режимы с ухудшением вакуума в конденсаторе, использование регулируемых и нерегулируемых регенеративных отборов турбоустановок, применение теплонасосных установок и др. Однако, все эти способы в конечном итоге связаны с уменьшением той экономии топлива, которая возможна за счет отопления теплиц низкопотенциальной теплотой. Поэтому вопросы технико-экономической оценки эффективности теплоснабжения ТОК низкопотенциальными теплоносителями имеют первостепенное значение.

В обширной литературе, посвященной использованию низкопотенцаль-ной теплоты для теплоснабжения ТОК, вопросам технико-экономической эффективности уделяется достаточно большое место. Так в [26] показано, что замена котельной на систему теплоснабжения с использованием охлаждающей воды конденсаторов КЭС для отопления оранжерей с внутренней температурой 12 °С, системой обогрева из оребренных труб при температурном графике 40/30 °С может дать экономию мазута до 400 т/ (год- га). В [16] отмечается эффективность тепловых отходов электростанций как источников теплоснабжения ТОК. При их использовании затраты на обогрев снижаются на 28.36 % по сравнению с обогревом от собственных котельных, экономится до 2000 т у.т. на 1 га зимних теплиц. В [67] отмечается, что при использовании теплоты охлаждающей воды КЭС (с температурой 20.30 °С) для отопления теплиц экономия топлива составит до 3000 т у.т. /(год- га), а себестоимость теплоты охлаждающей воды в среднем не превышает 15 % себестоимости теплоты, полученного от местной котельной. В [32] дана оценка трех вариантов теплоснабжения ТОК:

1) теплоснабжение от котельной;

2) теплоснабжение из отборов турбины К-200-130, специально реконструированной с целью организации регулируемого отбора на давление 0,06. 0,25 МПа;

3) теплоснабжение за счет ТНУ и ПВК.

В расчетах принято:

1) район сооружения - центр Европейской части СЕ1Г;

2) тепловая нагрузка ТОК - 1670 ГДж/ч (4099 тыс. ГДж/год);

3) температурный график 130/70 °С;

4) число часов использования отопительной нагрузки - 2455 ч/год.

Во втором варианте отопительный регулируемый отбор обеспечивает 460 ГДж/ч, вся остальная нагрузка - за счет ПВК. Согласно третьему варианту вода из конденсатора с температурой 13.25 °С охлаждается в испарителе до 8. 13 °С. Сетевая вода подается в конденсатор теплонасосной установки и подогревается до температуры 65 °С, затем направляется в ПВК и догревается до расчетной. Теплопроизводительность ТНУ - 503 ГДж/ч. Проведенные расчеты [32] показали, что сооружение и эксплуатация собственной котельной ТОК обходится в несколько раз дороже, чем реконструкция турбоустановки К-200-130. Отметим здесь же, что аналогичное заключение сделано специалистами из ВНИПИэнергопрома.

В работах [14, 70] показано, что использование нерегулируемых отборов конденсационных турбоустановок для повышения температур теплоносителя, а также режимов с ухудшением вакуума приводит к уменьшению их мощности. Так, для турбины К-500-65/3000 по данным [70] такое снижение мощности достигает 15 МВт при количестве отбираемой теплоты 210 ГДж/ч. Для турбины К-750-65 /3000 при увеличении давления в конденсаторе с 0,0039 до 0,22 МПа уменьшение мощности достигает 85 МВт. При этом потребуется создание новой турбины. Авторы считают, что в этом случае стоимость и трудозатраты на изготовление турбин существенно уменьшатся. Несмотря на перерасход топлива, связанный с компенсацией в энергосистеме недовыработки энергии на модифицированной турбине, экономия топлива при отоплении ТОК может достигать 1700 т у.т./(год- га).

В работе МОТЭП [25] выполнено технико-экономическое сопоставление вариантов теплоснабжения тепличного комбината площадью 42 га.

Сравнивались два варианта:

1) с использованием низкопотенциальной теплоты реконструируемой Добротворской ГРЭС (три блока по 215 МВт);

2) с традиционной системой теплоснабжения от собственной котельной.

Анализ данных показал, что перерасход капиталовложений в вариант с теплоснабжением от ГРЭС компенсируется выигрышем в расходе топлива, который с учетом расхода на замещаемую электроэнергию достигает 5000 т у.т./год (1210т у.т./га).

Проведенный анализ показывает, что использование низкопотенциальной теплоты конденсационных электростанций для отопления теплично-овощных комбинатов в ряде случаев имеет преимущества по сравнению с отоплением от собственной котельной ТОК, вместе с тем следует отметить, что предлагаемые конструктивные и схемные решения по теплицам и системам их теплоснабжения не лишены целого ряда отмеченных выше недостатков, требуют дальнейшего совершенствования и развития. Как правило, рекомендации по параметрам и характеристикам отопительных систем ТОК носят конкретный характер и не могут быть применены для условий с другими исходными данными. В связи с этим, настоящее исследование направлено на разработку рациональных схем и выбор оптимальных параметров различных систем теплоснабжения теплиц с использованием низкопотенциальной теплоты.

Программой предлагаемой работа предусматривается создание обобщенной методики оптимизации схем и параметров систем теплоснабжения ТОК. Методика должна учитывать режимы работы источников теплоты и ТОК, внешние климатические факторы и параметры микроклимата теплиц, факторы надежности теплоснабжения ТОК, вопросы экологии и другие. Предусматривается разработка новых конструкций теплиц и схем их теплоснабжения с использованием низкопотенциальной теплоты ТЭС.

Похожие диссертационные работы по специальности «Энергетические системы и комплексы», 05.14.01 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Энергетические системы и комплексы», Бурденкова, Елена Юрьевна

выводы и РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Определена эффективность теплоснабжения теплиц низкопотенциальной теплотой тепловых электростанций по сравнению с теплоснабжением от котельной. Показано, что использование теплоты КЭС для теплоснабжения теплично-овощных комбинатов наиболее рационально во внепиковый период потребления энергии в системе и в районах дорогого органического топлива. В условиях одновременного повышения стоимости топлива и электроэнергии эффективность применения низкопотенциалъной теплоты КЭС для отопления ТОК возрастает.

2. Разработана методика и проведены расчеты по оптимизации двухступенчатой схемы подогрева циркуляционной воды (вторая ступень - подогрев в сетевых подогревателях). Показано, что для наиболее вероятных значений исходных данных оптимальная температура прямой сетевой воды, поступающей в калориферы теплиц, составляет 85. .95'ЛС.

3. Предложена методика и выполнен анализ тепловой экономичности ступенчатого подогрева сетевой воды паром нерегулируемых отборов турбо-установок при наличии и отсутствии ограничений по расходу пара на сетевые подогреватели. Установлено, что наличие ограничений существенно снижает тепловую экономичность ступенчатого подогрева.

4. Разработана аналитическая методика для расчета экономически наивыгоднейшего давления пара в верхнем сетевом подогревателе для систем теплоснабжения ТЭС.

Для тепловых электростанций с турбоустановкой К-800-240 (температурный график сетевой воды 90°С/20°С; трехступенчатый подогрев сетевой воды) экономически наивыгоднейшее давление пара в верхнем сетевом подогревателе составляет при наличии ограничений в расходах пара на сетевые подогреватели 0,27.0,4 7 МПа и 0,13 .0,35 МПа при отсутствии ограничений,

5. Предложена аналитическая методика расчета оптимального недогрева

В верхнем сетевом подогревателе, определяющего оптимальный коэффициент теплофикации для действующих турбоустановок с учетом режимов тепловой и электрической нагрузки ТЭС, а также наличия и отсутствия ограничений на расходы пара из регенеративных отборов на сетевые подогреватели.

Значения оптимальных недогревов существенно зависят от числа ступеней подогрева сетевой воды, уровня давления в верхнем сетевом подогревателе, соотношения удельных капиталовложений в элементы тепловой схемы, замыкающих затрат на электроэнергию и топливо. Например, при высоком давлении в сетевом подогревателе 0,47 МПа снижение удельной стоимости ПВК в 1,5 раза приводит к увеличению оптимальных недогревов почти от минимально возможных значений (7°С) до значительных (20°С).

Наименьшие значения недогревов следует принимать в первом по ходу воды сетевом подогревателе на уровне недогревов в ПНД 3 .5°С. В каждом последующем сетевом подогревателе оптимальный недогрев увеличивается в зависимости от годового числа часов работы этого сетевого подогревателя, определяемого климатическими условиями, температурным графиком тепловой сети, давлением греющего пара в сетевом подогревателе.

Наличие ограничений по расходу пара на сетевые подогреватели при прочих равных условиях существенно снижает оптимальные не-догревы в сетевых подогревателях.

Сравнение оптимальных недогревов, определяемых при постоянном и переменном давлении пара в отборе на сетевой подогреватель, показало, что при постоянном давлении пара они в среднем в 1,5. 2 раза выше, чем при переменном давлении греющего пара в отборе на СП.

Учет режимов электрической нагрузки энергоблоков ТЭС приводит к сравнительно небольшому (на 12. 18%) изменению оптимальных недогревов в сетевых подогревателях.

6. Разработана система отопления теплиц с применением подземного водяного теплового аккумулятора-бассейна и распределительных воздухово

127 дов, обеспечивающая снижение капиталовложений, уменьшение эксплуатационных расходов и повышение надежности отопления ТОК за счет сокращения вспомогательного оборудования теплицы.

По разработанной системе отопления теплиц получено авторское свидетельство № 1771594 СССР. Устройство для выращивания растений.

7. Разработана комплексная методика определения годового расхода теплоты на отопление теплиц с детальным учетом теплопотерь, обусловленных инфильтрацией холодного воздуха в теплицу, и теплопоступлений от солнечной радиации.

Предложена аналитическая методика и программа расчета текущих и среднеинтегральных значений азимута и высоты солнца, которые позволяют рассчитать теплопоступления от солнечной радиации в теплицу за любой период времени, при произвольной ориентации тепличного ограждения с учетом географической широты и параметров облачности данной местности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бурденкова, Елена Юрьевна, 2001 год

1. Абрамов СИ. Организация инвестиционно-строительной деятельности -М.: Центр экономики и маркетинга, 1999. - 222 с. - (Б-ка хоз. руководителя; Кн. 1(23)).

2. Агаркова A.M., Шишко Г.Г. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации теплиц. К.: Будивэльнык, 1985. - 120 с.

3. Анапольская Л.Е., Гандин Л.С. Метеорологические факторы теплового режима зданий: Гидрометеоиздат, 1973. 239 с.

4. Андрющенко А.И. Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок: Учеб. пособие для теплоэнергет. спец. вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. -М. : Высш. шк., 1985. 319 с.

5. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.

6. Андрющенко А.И., Аминов Р.З., Хлебалин Ю.М. Теплофикационные установки и их использование: Учеб. пособие для теплоэнергет. спец. вузов. -М.: Высш. шк., 1989. 256 с.

7. Андрющенко А.И., Попов А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций: Учеб. пособие для студентов теплоэнергетических спец. вузов.- М.: Высш. школа, 1980. 240 с.

8. Ануфриев Л.П., Кожинов И.А., Позин Г.М. Теплофизические расчеты сельскохозяйственных зданий. М.: Стройиздат, 1974. - 216 с.

9. A.c. № 1771594 СССР. Устройство для выращивания растений/ Р.З. Ами

10. НОВ, М.С. Доронин, А.Э. Борисенков, Е.Ю. Курилко// Бюл. изобр. 1992. -№40.

11. Бекетт К. Растения под стеклом: Пер. с англ./Предисл. И.В. Дрягиной. -М. : Мир, 1992.- 199 с.

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

13. Бромвич М. Анализ экономической эффективности капиталовложений: Пер. с англ. М.: ИМФРА-М, 1" ,1996. - 432 с.

14. Брызгалов В.А. Овощеводство защищенного грунта. М.: Колос, 1983. -352 с.

15. Буклин B.C., Васильев М.К. Расчет режимов и энергетических показателей работы теплофикационной установки одноконтурной АЭС// Электрические станции. 1981. - № 10. - с. 14-18.

16. Вертман Л.Л., Зорин В.М. К вопросу об использовании низкопотенциальных тепловых ресурсов АЭС// Теплоэнергетика. 1983. -№ 8. - с. 33-36.

17. Вирченко М.А., Аркадьев Б.А., Иоффе В.Ю. Регулирование теплофикци-онной нагрузки конденсационных турбин с большими отборами при нерегулируемом давлении// Теплоэнергетика. 1985. - 12.-е. 11-16.

18. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 175 с.

19. Вукалович М.П. Термодинамические свойства воды и водяного пара. -М.:Машгиз, 1958.-245 С.

20. Гитман М.И., Спектор Е.Г. Теплоснабжение теплично-овощных комбинатов от промышленно-отопительных ТЭЦ// Теплоэнергетика. -1988. №12. -с. 21 -25.

21. Глазова Г.В. Рекомендации по расчету площадей тепличных комбинатов, обогреваемых вторичным теплом компрессорных станций, Орел: ОНТИ Гипрониисельпрома, 1983. - 46 с.

22. Глухов В.В. Экономические основы экологии; Учебник / В.В. Глухов, ТВ. Лисочкина, Г.П. Некрасова. СПб.: Спец. Лит., 1995. - 280 с.

23. Гончарук Н.С. Полимеры в овощеводстве. М.: Колос, 1971. - с. 82-89.

24. Громов Н.К. Городские теплофикационные системьт М.: Энергия, 1974.- 253 с.

25. Гусев И.Н., Гликман М.Т., Естественное освещение и инсоляция теплиц.- М.: Стройиздат, 1972. 221 с.

26. Добротворская ГРЭС. Реконструкция и расширение энергоблоками 3x215 МВт. Проект. Часть III. Раздел 6. Вопросы использования низкопотенциального тепла ГРЭС для теплоснабжения тепличного комбината/ Атомтепло-электропроект. М.: ОПТП, 1986. - 41 с.

27. Доронин М.С. Технико-экономическая эффективность снабжения телич-но-овощных комбинатов сбросной и низкопотенциальной теплотой паротурбинных электростанций/Саратовский политехнический институт. Саратов: 1988. - 9 с.

28. Егиазаров А.Г. Общая теплотехника, теплоснабжение и вентиляция: Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1982. - 215 с.

29. ЕНиР. Общая часть/Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987. - 38 с.

30. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1 .Механизированные и ручные земляные работы/Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

31. ЕНиР. Сборник ЕЗ. Каменные работы/Госстрой СССР. М.: Прейску-рантиздат, 1987. - 48 с.

32. ЕНиР. Сборник Е4-1. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения /Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987. - 64 с.

33. ЕНиР. Сборник Е5-1. Монтаж металлических конструкций. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения /Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1987. -32 с.

34. ЕНиР. Сборник Е5-2. Монтаж металлических конструкций. Вып. 2. Резервуары и газгольдеры /Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987. -64 с.

35. ЕНиР. Сборник Е7. Кровельные работы/Госстрой СССР. М.: Прейску-рантиздат, 1987. - 24 с.

36. ЕНиР. Сборник Е9-2. Сооружение систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Вып. 2. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1988. - 96 с.

37. ЕНиР. Сборник ЕЮ. Сооружение систем вентиляции, кондиционирования воздуха, пневмотранспорта и аспирации/Госстрой СССР. М.: Прей-скурантиздат, 1987. - 32 с.

38. ЕНиР. Сборник Е22-1. Сварочные работы. Вып. 1. Конструкции зданий и промышленных сооружений /Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987.-56 с.

39. ЕНиР. Сборник Е22-2. Сварочные работы. Вып. 2. Трубопроводы /Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

40. ЕНиР. Сборник Е26. Монтаж технологических трубопроводов/Госстрой СССР. -М.: Прейскурантиздат, 1987. 64 с.

41. ЕНиР. Сборник Е31. Монтаж котельных установок и вспомогательного оборудования/Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1988. 159 с.

42. ЕНиР. Сборник Е34. Монтаж копрессоров, насосов и вентиляторов /Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1987. - 63 с.

43. Зуев В.П., Шкробак B.C. Применение тепла в сельском хозяйстве. Л.: Колос. Ленинград, отд-ние, 1987. - 112 с.

44. Иоффе И . А . К аэродинамическому анализу фильтрации воздуха в культивационных сооружениях и методике ее расчета//Сб. трудов по агрофизике/Агрофизический институт ВАСХНИЛ, г. Ленинград. 1976. - Вып. 36.с. 23-48.

45. Климат Саратова/Под ред. д-ра геогр. наук И.А. Швер. Л.: Гидрометео-издат, 1987. - 150 с.

46. Климов B.B. Оборудование теплиц для подсобных и личных хозяйств. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 96 с.

47. Комарова Г.В. Оценка эффективности использования теплоты сбросных вод электростанций для теплоснабжения//Труды МЭИ. 1981. - Вып. 542. -с. 25-28.

48. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. - 408 с.

49. Корольков Е.Д., Юкальсон Е.А. Использование сбросного тепла охлаждающей воды ГЭС в теплицах с водонаполненной кровлей//Электрические станции. 1971. - № 4. - с. 73-74.

50. Кривоногов Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды. Л.: Недра. Ленингр. отделение, 1986. - 280 с. - (ЭТЭ: Экономия топлива и электроэнергии)

51. Кузлякина В.Р. Развитие защищенного грунта УССР на базе тепла ГРЭС, ТЭЦ и атомных электростанций//Научно-техн. бюлл. Укр. НИИ ОБ. 1981. -№ 14.-с. 16 - 22.

52. Куриленко И.М. Использование в сельском хозяйстве воды, сбрасываемой тепловыми станциями. Л.: Энергия, 1973. - 25 с.

53. Куртенер Д.А., Чудновский А.Ф. Расчет и регулирование теплового режима в открытом и защищенном грунте.- Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 299 с.

54. Лыков A.B. Тепломассобмен: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978. -418 с.

55. Методика эффективности установки современного оборудования взамен демонтированного на действующих малоэкономичных тепловых электростанциях. Союзтехэнерго, М.: 1982. 32 с.

56. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования/Под рук. А.Г. Шахназарова. М.: 1994 г. - 8 1 с.

57. Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады: ОНТП сх. 10-81/ Гипрониисельп-ром, Орел: 1981. - 117 с.

58. Овощеводство защищенного грунта/Под ред. С.Ф. Ващенко. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. - 272 с.

59. Отопление и вентиляция теплиц/ Г.Г. Шишко, В.А. Потапов, A.A. Злобин- Киев: Будивелъник, 1984. 112 с.

60. Павлов В.З. Экспериментальная оценка инфильтрации воздуха в тепли-цу//Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1976. - № 7. - с. 18.

61. Паровые и газовые турбины: Учебник для вузов/ М.А. Трубилов, Г.В. Ар-сеньев, В.В. Фролов и др.; Под ред. А.Г. Костюка, В.В. Фролова. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.

62. Патент №. 2023387 РФ. Способ снабжения теплицы тепловой энергией и углекислым газом / Р.З. Аминов, В.А. Остапенко, М.С. Доронин, Е.Ю. Курилко//Бюл. изобр. 1994. -№22.

63. Передерни А. Д., Дрындрожик Э.И., Грицына В.П. О возможном использовании тепловых сбросов конденсационных электростанций// Теплоэнергетика. 1989. - № 4. - с. 17-24 .

64. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. - 411 с.

65. Повышение эффективности использования газа на компрессорных станциях/ В.А. Динков, А.И. Грищенко, Ю.Н. Васильев и др. М.: Недра, 1981.- 296 с.

66. Пособие по проектированию теплиц и парников: (к СНИП 2.10.04-85) /Гипрониисельпром. М.: Стройиздат, 1988. - 72 с.

67. Промышленные тепломассобменные процессы и установки/Под ред. А.М. Бакластова. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 326 с.

68. Протокол девятого совещания специалистов стран членов СЭВ по теме

69. Эркнер, ГДР: СЭВ, комитет по научно-техническому сотрудничеству, 1988. - 79 с.

70. Ривкин СЛ. Термодинамические свойства воздуха и продуктов сгорания топлив: Справочник. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 104 с.

71. Рубинштейн Я.М., Щепетильников М.И. Исследование реальных тепловых схем ГЭС и АЭС. М.: Энергоиздат, 1982. - 271 с.

72. Руководство по теплотехническому расчету культивационных сооруже-ний/Гипрониисельпром, Орел: 1982. 175 с.

73. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/Под ред. В.Я. Гиршфельда. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.-328 с.

74. Рэттер Э.И. Архитектурно-строительная аэродинамика. М.: Стройиздат, 1984.-294 с.

75. Рэттер Э.И., Стриженов СИ. Аэродинамика зданий. М.: Стройиздат, 1986.-с. 326.

76. Сапаров М.М., Новоселов С.С, Фадеев С.А., Герасимова Т.О. Снижение вредных выбросов в атмосферу на перспективных угольных ГЭС// Теплоэнергетика. 1990. - № 8. - с. 15-21.

77. СПИН 2.04.05 86. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 64 с.

78. СНИП 2.01.07. 85. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 36 с.

79. СНИП 2.01.01. 82. Строительная климатология и геофизика: Стройиздат, 1983. - 136 с.

80. СНИП 2.10.04 85. Теплицы и парники: Стройиздат, 1986. - 124 с.

81. Совершенствование энергетических систем и комплексов: Сб. научных трудов. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 2000. - 92 с.

82. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиз-дат, 1982.-360 с.

83. Справочник по климату. Ч. 1-У. Вып. 12: Гидрометеоиздат, Ч. I, 1966. -75 с, Ч. II, 1965. - 344 с, Ч. III, 1966. - 202 с, Ч. IV, 1968. - 335 с, Ч. V, 1968.-248 с.

84. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей/В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др., М.: Стройиздат, 1982. - 215 с.

85. Стасюкевич А.А. Теплично-овощные комбинаты на базе АЭС// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983. - № 5. - с. 4950.

86. Степанова В.З. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. М.: Агропромиздат, 1989. - 112 с.

87. Стоимость ресурсов во 2 квартале 2000 года (без НДС) в руб.// Строительство и бизнес- 2000. Сентябрь. - № 1. - с. 11 - 14.

88. Строительный каталог: В 8 ч. М.: ГНИ Сантехпроект, 1985. - Ч. 8 - 107 с.

89. Строй А.Ф., Семенов В.И, Василенко В.П. Инженерное оборудование сельских производственных зданий: Справ. К.: Урожай, 1988. -280 с.

90. Тараканов Г.И., Борисов И.В., Климов В.В. Овощеводство защищенного грунта. М.: Колос, 1982. - 304 с.

91. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник/ Под. ред.

92. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергия, разд. V VII, 1982. - 625 с.

93. Теплицы и тепличные хозяйства: Справочник/ Г.Г. Шишко, В.О. Потапов,

94. Т. Сулима, Л.С. Чебанов. Киев: Урожай, 1993.- 422 с.

95. Теплопередача: Учебник для вузов/ В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

96. Теплоснабжение тепличных комбинатов на базе паротурбинных электростанций. Аминов Р.З., Доронин М.С., Климов В.В., Усов A.M., Курилко Е.Ю. //Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений. 1991. № 2. - с.78 - 84.

97. Теплотехнический справочник/Под ред. В;Н. Юренева и П.Д. Лебедева. -М.: Энергия. -Т. 1.- 1975.-743 с.

98. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочник/ Под обгц. ред. A.B. Клименко и В.М. Зорина. М.: Изд-во МЭИ. - (Теплоэнергетика и теплотехни-ка).-Кн. 1.- 1999.- 528 с.

99. Толгев Т.Г., Левторов Б.К. Технико-экономическая оценка использования теплоты охлаждаюгцей воды конденсаторов ТЭС для отопления оранжерей// Промышленная энергетика . 1980. - № 10. - с. 57-59.

100. Турбин Н.В., Ремизов Ю.В. Энергобиологические комплексы при АЭС//

101. Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1981.- №7.-с. 812.

102. Филатов А.И. О методах оценки экономической эффективности обновления основных фондов ТЭС в условиях рыночной экономики.// Электрические станции . 1993. № 9. - с. 21-24.

103. Хлудов A.B. Горячее водоснабжение. 4-е изд., перераб. - М .: Госстрой-издат, 1957. - 463 с.

104. Хрилев Л.С, Смирнов И.А. Оптимизация систем теплофикации и централизованного теплоснабжения/ Под. ред. Е.Я. Соколова. М., 1978. 264 с.

105. Хлыбов Б.М. Расход сетевой воды при различных температурах наружного воздуха// Водоснабжение и санитарная техника. -1989. № 6. - с. 24-27.

106. Черняк В.З. Управление инвестиционным проектом в строительстве.

107. М.: Русская Деловая Литература, 1998. 800 с.

108. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов: Справочное руководство. М.: Физматгиз, 1959. - 356 с.

109. Щегляев А.В. Паровые турбины.- М.: Энергия, 1976.- 368 с.

110. Шишко Г.Г., Потапов В.А. Эффективность воздушного обогрева теплиц// Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1985. № 2 - с. 5 - 7.

111. Шкроб М.С., Вихрев В.Ф. Водоподготовка. М.-Л.: Энергия, 1966. - 416 с.

112. ПО. Шумилин СИ. Инвестиционное проектирование: практические руководство по экономическому обоснованию инвестиционных проектов/ Рос. фин. Корпорация; Научи, ред. СИ. Шумилин. М.: "Финстатинформ", 1995.-237 с.

113. Юфа А.И., Носулько Д.Р. Комплексная оптимизация теплоснабжения. -Киев: Техника, 1988. 135 с.

114. Яркий Е.В. Экономические методы управления природоохранной деятельностью в энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 113 с. - (ЭЭ Экономика энергетики)

115. А 01 9/24 (10) 0046.01.001.96 (11) JP 5055093 В4 23.05.86 (40) 16.08.93 (21) 86 119581 Система регулирования температуры внутри теплицы Ямма Дидзэру К. К. Екота Масанори, Ямагути Хироси

116. А01 9/12(10)0054.06.001.96 (11) GB 2272622 Al 21.11.92 (40) 25.05.94 (21) 92 9224433 Устройство для выращивания растений Diplock Stanley Brian

117. А 01 9/24 (10) 0084.06.001.96 (И) JP 50 67249 03.10.89 (21) 89 258535 Способ натягивания укрывного материала, например на теплице, парнике К. К. Санъе, Кайто Тору.

118. А 01 13/02 (10) 0040.05.001.96 (И) JP 5065127 08.10.88 (21) 88 254515 Листовой материал, например, для укрывания теплиц Канэбо К.К., Камидзо Фукуми, Тэрно Тадамаса и др.138

119. А 01 31/00 (10) 0111.03.001.96 (И) \У0 9500007 А1 20.06.94 (40) 05.01.95 (21) 94 JP 9400983 Устройство для выращивания растений Копо ТадаЫза, Н1\¥ас1а 811о.

120. А 01 9/14 (04)231656 ВЕ (11) 2030136(05) 26 (06)9 Теплица башенной конструкции.

121. А 01 1/04 231956 иЗ 3717953 33 16 Устройство для выращивания растений.

122. А 01 9/22ЕР( 11) 0216979 231343 ВЕ от 16.11.85 г. № 3540758 154 Приспособление к устройству для затенения, а также экранирования в теплицах и других аналогичных сооружениях.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.