Fördelar och nackdelar
Först och främst inkluderar fördelarna med värmepumpar effektivitet: för att överföra 1 kWh värmeenergi till värmesystemet behöver installationen bara spendera 0,2-0,35 kWh el. Eftersom omvandlingen av termisk energi till elektrisk energi vid stora kraftverk sker med en verkningsgrad på upp till 50 %, ökar effektiviteten av bränsleanvändningen vid användning av värmepumpar - trigeneration. Förenklade krav på ventilationssystem och ökar brandsäkerhetsnivån. Alla system använder slutna kretsar och kräver praktiskt taget inga driftskostnader, förutom kostnaden för el som krävs för att driva utrustningen.
En annan fördel med värmepumpar är möjligheten att byta från värmeläge på vintern till luftkonditioneringsläge på sommaren: istället för radiatorer är fläktkonvektorer eller "kallt tak"-system anslutna till en extern kollektor.
Värmepumpen är pålitlig, dess drift styrs av automatisering. Under drift kräver systemet inget speciellt underhåll, eventuella manipulationer kräver inga speciella färdigheter och beskrivs i instruktionerna.
En viktig egenskap hos systemet är dess rent individuella karaktär för varje konsument, som består i det optimala valet av en stabil källa för lågvärdig energi, beräkning av omvandlingskoefficienten, återbetalning och andra saker.
Värmepumpen är kompakt (dess modul överstiger inte storleken på ett konventionellt kylskåp) och är nästan tyst.
Även om idén som Lord Kelvin uttryckte 1852 förverkligades fyra år senare, togs värmepumpar i bruk först på 1930-talet. År 2012, i Japan, är mer än 3,5 miljoner enheter i drift, i Sverige värms cirka 500 000 hus upp av värmepumpar av olika slag.
Nackdelarna med geotermiska värmepumpar som används för uppvärmning inkluderar den höga kostnaden för installerad utrustning, behovet av komplex och dyr installation av externa underjordiska eller undervattensvärmeväxlarkretsar. Nackdelen med luftvärmepumpar är den lägre värmeomvandlingseffektiviteten i samband med den låga kokpunkten för köldmediet i den externa "luft"-förångaren. En vanlig nackdel med värmepumpar är den relativt låga temperaturen på det uppvärmda vattnet, i de flesta fall inte mer än +50 °C ÷ +60 °C, och ju högre temperatur det uppvärmda vattnet är, desto lägre effektivitet och tillförlitlighet för värmepump.
Termiska kraftverk vad är det
Idag används kraftstationer för olika ändamål.
Till exempel är speciella kraftverk som arbetar med hjälp av termisk energi inte de mest använda inom detta område, men de har ett stort antal driftsfördelar.
Sådan utrustning genererar, överför och omvandlar elektricitet och för den till konsumenten.
Trots denna funktionalitet kräver utrustningen noggrann diagnostik och underhåll. Detta inkluderar standardtekniska säkerhetsrutiner, ledningsorganisation och större underhållsarbete.
Allmän bild av utrustningen
Utformningen av kraftverket representeras av en uppsättning system och nyckelenheter som arbetar för att producera elektricitet genom att omvandla termisk energi till mekanisk energi.
Huvudmekanismen vid sådana stationer är en grov elektrisk generator. Förutom den rörliga axeln ingår en förbränningskammare i designen, från vilken värme så småningom frigörs.
En viktig anmärkning är att denna metod innebär utsläpp av gasformiga ämnen och ånga.
Ofta gäller detta stationer som matas genom hydrologiska komplex. I sådana kommunikationer stiger ångtrycket, varefter ångan rör kraftverkets turbinrotor.
Alltså kommer all energi in i motoraxeln och genererar en elektrisk ström.
Det är värt att notera att inte all värmeenergi går förlorad i det här fallet, utan kan användas till exempel för uppvärmning.
Principer för drift av värmekraftverk
Ett av de viktigaste arbetsmomenten är spänningen, på grund av vilken stationen drivs. Ofta är komplex utrustade med en energipotential på upp till tusen volt. I grund och botten används sådana stationer lokalt för att försörja industrianläggningar.
Den andra typen inkluderar komplex, vars potential är över tusen volt och används för att tillhandahålla energi till enskilda områden, och ibland städer. Deras uppgift är att omvandla och distribuera energi.
En viktig faktor är effekten, som sträcker sig från tre till sex GW. Dessa siffror beror på vilken typ av bränsle som används för förbränning i förbränningskammaren. Idag är det tillåtet att använda diesel, eldningsolja, fast bränsle och gas.
Byggande av värmenät
Till viss del är kraftverk länkar i en enorm värmenätskedja.
Det är dock värt att notera att, till skillnad från liknande nätverk som använder högspänningsledningar, används värmenät här.
De tjänar till att ge varmvatten till stationerna.
Sådana ledningar innebär användning av avstängningsventiler av lämplig typ och storlek, utrustade med ventiler och metoder för att styra värmebäraren.
Dessutom används i praktiken användningen av ångledningar som ingår i infrastrukturen för värmeledningar. Men i sådana fall är det nödvändigt att installera kondensatavlägsnande system för att säkerställa korrekt drift av anläggningen.
Automatiska styrsystem
I den moderna världen ersätts mekaniskt arbete gradvis med hjälp av automationsstyrning. Med hjälp av en speciell styrenhet övervakar den anställde det korrekta arbetsflödet för stationsblocken, utan att distraheras från avsändarens funktioner.
Således styrs driften av termiska block av speciella sensorer, och systemet registrerar data och överför dem till kontrollpanelen. Efter att ha samlat in information från sensorer analyserar och korrigerar systemet driftparametrarna för kraftverk.
Regler för underhåll av kraftverk
Den viktigaste punkten i den utmärkta driften av stationen är underhållet av kommunikationer i korrekt skick.
Ingenjörer testar prestandan för enskilda komponenter i installationen, varefter en omfattande systemdiagnostik utförs.
Specialister testar väskans elektroniska och mekaniska komponenter.
Det finns schemalagda och periodiska kontroller för defekter, förstörelse och strukturella
Samtidigt störs inte arbetet och kroppsmaterialen deformeras inte, vilket är viktigt för energibygget.
Efter att ha identifierat och eliminerat centra för felfunktioner, utförs kontroll av sensorer och ett analytiskt system under överinseende av operatören.
Resultat
Användningen av sådana system innebär att man uppnår maximal produktivitet inom energiförsörjningsområdet.
Detta uppnås genom att förbättra de anställdas kompetens, förbättra och automatisera arbetsprocessen, samt installera modern utrustning.
Men på grund av de höga kostnaderna försöker ledningen följa standardkonfigurationer och styrmetoder vid förvaltningen av kraftverk.
Huvudtyperna av värmepumpar är
vatten-vatten, luft-luft, jord-vatten, luft-vatten, vatten-luft, jord-luft.
Som du kan se kan naturliga källor med lågpotential värme komma ut - värmen från marken, grundvattnet och utomhusluften, och den direkt cirkulerande kylvätskan i systemet kan vara vatten (saltlösning) såväl som luft.
jord som värmekälla
Temperaturen på jorden från ett djup av 5-6 meter är praktiskt taget proportionerlig med den genomsnittliga årliga temperaturen på utomhusluften. På grund av det faktum att jordtemperaturen är stabil alla 12 månader av året, uppstår den nödvändiga temperaturskillnaden för den mest produktiva driften av HP på vintern - för uppvärmning och på sommaren - för kylning. Den erforderliga markenergin tas av en markuppsamlare placerad i marken och ackumuleras i själva kylvätskan, sedan kommer kylvätskan in i HP-förångaren och cirkulationscirkeln upprepas, efter nästa värmeavlägsnande. En frostskyddsvätska används som ett sådant kylmedel.
Vanligtvis blandas vatten med propylenglykol för användning, det är också möjligt med etylenglykol. Typer av värmepumpar "jord-till-vatten" eller "jord-till-luft" delas in i vertikala och horisontella, beroende på var jordkretsen befinner sig i marken. Om systemen är gjorda på rätt sätt är de pålitliga och har lång livslängd. Dessutom förblir effektiviteten hos vertikala och horisontella HP hög oavsett årstid.
 |
 |
| Horisontell jordsond | Vertikal jordsond |
Nackdelar med vertikala jordsonder:
- behovet av ett stort tekniskt område; - förekomsten av luftsäckar i brunnen på grund av okvalificerad läggning, vilket avsevärt försämrar värmeavlägsnandet från marken; - omöjligheten av återuppbyggnad.
Nackdelar med horisontella jordsonder:
- kräver höga driftskostnader, - omöjligheten att använda passiv kylning, - volymetriska markarbeten, - den tekniska genomförbarheten för installation av strukturer begränsas av ytterligare krav.
Vatten som värmekälla
Användningen av denna typ av värme är ganska varierande. HP "vatten-vatten" och "vatten-luft" tillåter användning av grundvatten, såsom artesiskt, termiskt, grundvatten. Det används också i stor utsträckning som en värmekälla - reservoarer, sjöar, avloppsvatten etc. Ju lägre röret är beläget i vattenpelaren, genom vilken värme överförs, desto mer stabil, pålitlig och produktiv drift av HP.
Fördelar med värmepumpar vatten-vatten, vatten-luft:
- utmärkt COP-omvandlingskoefficient på grund av stabil källtemperatur (grundvattentemperaturen är runt 6-7 °C året runt); - system upptar små tekniska områden; - livslängd på 30-40 år; - minimala driftskostnader; - möjlighet till användning stora kapaciteter.
Nackdelar med värmepumpar vatten-vatten, vatten-luft:
- tillämplig är begränsad av territorialitet, på grund av bristen på en källa eller i stadsförhållanden; - höga krav på debitering av försörjningsbrunnen behövs; - när vattentemperaturen stiger är det nödvändigt att kontrollera korrosionsskyddet och innehållet av mangan och järn.
Luft som värmekälla
HP luft-till-vatten eller luft-till-luft används oftast för bivalenta eller monoenergetiska värmesystem och för att tillhandahålla varmvatten.
Fördelar med luft-till-luft och luft-till-vatten värmepumpar:
- enkel design, installation och drift - möjligheten att använda i alla klimatzoner - den lägsta kostnaden och återbetalningstiden jämfört med HP för andra värmekällor;
Nackdelar med värmepumpar (HP) "luft-till-luft", "luft-till-vatten":
- försämring av verkningsgradskoefficienten på grund av förändringar i omgivningstemperaturen, - låg systemprestanda vid temperaturer under 0 °C, vilket innebär ett behov av en extra värmekälla under uppvärmningsperioden.
Värmemotorer av extern förbränning
- ett.En Stirlingmotor är en termisk apparat i vilken en gasformig eller flytande arbetsvätska rör sig i ett slutet utrymme. Denna enhet är baserad på periodisk kylning och uppvärmning av arbetsvätskan. I detta fall utvinns energi, vilket uppstår när arbetsvätskans volym förändras. Stirlingmotorn kan köras på vilken värmekälla som helst.
- 2. Ångmaskiner. Deras främsta fördel är enkelhet och utmärkta dragegenskaper, som inte påverkas av arbetshastigheten. I det här fallet kan du klara dig utan en växellåda. På så sätt skiljer sig ångmaskinen till det bättre från förbränningsmotorn som ger otillräcklig kraft vid låga varvtal. Av denna anledning är ångmaskinen bekväm att använda som dragmotor. Nackdelar: låg effektivitet, låg hastighet, konstant vatten- och bränsleförbrukning, hög vikt. Tidigare var ångmaskiner den enda motorn. Men de krävde mycket bränsle och frös på vintern. Sedan ersattes de gradvis av elmotorer, förbränningsmotorer, ångturbiner och gas, som är kompakta, högre effektivitet, mångsidighet och effektivitet.
Godkännande av termiska installationer från reparation
Vid mottagande av utrustning från reparationer görs en bedömning av reparationens kvalitet, som inkluderar en bedömning av: kvaliteten på den reparerade utrustningen; kvaliteten på de utförda reparationerna.
Kvalitetsbetyg ställs in:
- preliminär - efter avslutad testning av enskilda delar av ett termiskt kraftverk och som helhet;
- slutligen - baserat på resultaten av en månatlig kontrollerad operation, under vilken utrustningen ska testas i alla lägen, bör tester och justeringar av alla system utföras.
Arbeten som utförs under översyn av värmekraftverk accepteras enligt lagen. Godkännandebeviset åtföljs av all teknisk dokumentation för den utförda reparationen (skisser, mellanliggande acceptansintyg för enskilda enheter och mellanliggande provningsrapporter, as-built dokumentation, etc.).
Intyg om reparationsacceptans med alla dokument lagras permanent tillsammans med anläggningarnas tekniska datablad. Alla ändringar som identifieras och görs under reparationen förs in i de tekniska databladen för installationerna, diagram och ritningar.
Berättelse
Konceptet med värmepumpar utvecklades redan 1852 av den enastående brittiske fysikern och ingenjören William Thomson (Lord Kelvin) och förbättrades och detaljerades ytterligare av den österrikiske ingenjören Peter Ritter von Rittinger. Peter Ritter von Rittinger anses vara uppfinnaren av värmepumpen, efter att ha designat och installerat den första kända värmepumpen 1855. Men den praktiska tillämpningen av värmepumpen fick mycket senare, eller snarare på 40-talet av XX-talet, när uppfinnarentusiasten Robert Weber (Robert C Webber) experimenterade med frysen. En dag rörde Weber av misstag ett hett rör vid utgången från kammaren och insåg att värmen helt enkelt kastades ut. Uppfinnaren funderade på hur man skulle använda denna värme och bestämde sig för att lägga ett rör i en panna för att värma vatten. Som ett resultat försåg Weber sin familj med en mängd varmvatten som de inte fysiskt kunde använda, samtidigt som en del av värmen från det uppvärmda vattnet släpptes ut i luften. Detta fick honom att tro att både vatten och luft kan värmas från en värmekälla samtidigt, så Weber förbättrade sin uppfinning och började driva hetvatten i en spiral (genom en spiral) och använda en liten fläkt för att fördela värmen runt huset för att värma det. Med tiden var det Weber som fick idén att ”pumpa ut” värme från jorden, där temperaturen inte förändrades särskilt mycket under året. Han placerade kopparrör i marken, genom vilka freon cirkulerade, som "samlade" jordens värme.Gasen kondenserade, gav upp sin värme i huset och passerade igen genom spolen för att ta upp nästa del av värmen. Luften sattes i rörelse av en fläkt och cirkulerade i hela huset. Året därpå sålde Weber sin gamla kolspis.
På 1940-talet var värmepumpen känd för sin extrema effektivitet, men det verkliga behovet av den uppstod efter oljekrisen 1973, då det trots låga energipriser fanns ett intresse för energihushållning.
Bildtexter för bilder
glida 1
Presentation Typer av värmemotorer Slutförd av: student i grupp 14K1 Polina Kozhenova
glida 2
Värmemotorer Ångmotor Gas, ångturbin Jetmotor ICE Typer av värmemotorer
glida 3
Värmemotorer inser i sitt arbete omvandlingen av en typ av energi till en annan. Således är maskiner enheter som tjänar till att omvandla en typ av energi till en annan. Omvandla intern energi till mekanisk energi. Värmemotorernas inre energi bildas på grund av bränslets energi
glida 4
En ångmotor är en extern förbränningsvärmemotor som omvandlar energin från uppvärmd ånga till mekaniskt arbete av kolvens fram- och återgående rörelse och sedan till axelns rotationsrörelse. I en vidare mening är en ångmaskin en extern förbränningsmotor som omvandlar ångenergi till mekaniskt arbete.
glida 5
En förbränningsmotor är en typ av motor, en värmemotor, där den kemiska energin i bränslet som brinner i arbetsområdet omvandlas till mekaniskt arbete. Trots att förbränningsmotorer är en relativt ofullkomlig typ av värmemotorer är de väldigt utbredda, till exempel inom transporter. Trots att förbränningsmotorer är en relativt ofullkomlig typ av värmemotorer är de väldigt utbredda, till exempel inom transporter.
glida 6
En gasturbin är en kontinuerlig värmemotor, i vars bladapparat energin från komprimerad och uppvärmd gas omvandlas till mekaniskt arbete på axeln. Den består av en kompressor ansluten direkt till turbinen och en förbränningskammare mellan dem.
Bild 7
En ångturbin är en kontinuerlig värmemotor, i vars bladapparat den potentiella energin hos komprimerad och uppvärmd vattenånga omvandlas till kinetisk energi, som i sin tur utför mekaniskt arbete på axeln.
Bild 8
Jetmotorn skapar den dragkraft som krävs för rörelse genom att omvandla den initiala energin till den kinetiska energin för strålströmmen av arbetsvätskan. Arbetsvätskan strömmar ut ur motorn med hög hastighet, och i enlighet med lagen om bevarande av momentum bildas en reaktiv kraft som trycker motorn i motsatt riktning.
Bild 9
Mångfalden av typer av värmemotorer indikerar endast skillnaden i design och principer för energiomvandling. Gemensamt för alla värmemotorer är att de initialt ökar sin inre energi på grund av förbränning av bränsle, följt av omvandling av intern energi till mekanisk energi.
Definition av en värmepump
En värmepump (HP) är en av termotransformatorerna som ger värme från en kropp till en annan, som har olika temperaturer. Värmetransformatorer kan step-up om de är konstruerade för att överföra värme till kroppar med låg temperatur, och step-down om de används för att överföra värme till kroppar med hög temperatur.
Länge förblev värmepumpen ett termodynamiskt mysterium, även om principen för dess funktion följer av Carnots verk, i synnerhet beskrivningen av Carnot-cykeln, publicerad i hans avhandling redan 1824. Ett praktiskt värmepumpsystem , kallad värmemultiplikator, föreslogs 1852 av Lord Kelvin, som visade hur effektivt kan användas för uppvärmningsändamål.
Värmepumpen överför intern energi från en energibärare med låg temperatur till en energibärare med högre temperatur. Eftersom, i enlighet med termodynamikens andra lag, värmeenergi endast kan passera från en hög temperaturnivå till en låg utan någon yttre påverkan, är det nödvändigt att använda drivenergi för att implementera värmepumpscykeln. Därför utförs processen för energiöverföring i motsatt riktning mot den naturliga temperaturskillnaden i en cirkulär cykel.
Huvudsyftet med dessa installationer är att använda värmen från en källa med låg potential, såsom miljön. För implementering av värmepumpsprocessen, den nödvändiga förbrukningen av extern energi av något slag: mekanisk, kemisk, kinetisk, elektrisk, etc.
Det finns idag tre typer av värmepumpar som huvudsakligen används:
• kompression för värmeförsörjning av enskilda hus, såväl som för värmeförsörjning av enskilda industriverkstäder eller installationer;
• absorption för värmeförsörjning av byggnader och industributiker;
• termoelektrisk för uppvärmning av enskilda lokaler eller småhus.
De energibärare som tillförs termisk energi vid låg temperatur för genomförandet av värmepumpscykeln kallas källor värme. De frigör termisk energi genom värmeöverföring, konvektion och/eller strålning. Energibärare som uppfattar termisk energi av ökad potential i värmepumpscykeln kallas mottagare värme. De uppfattar termisk energi genom värmeöverföring, konvektion och (eller) strålning.
I allmänhet kan följande definition föreslås: en värmepump är en anordning som uppfattar värmeflödet vid en låg temperatur (på den kalla sidan), samt den energi som krävs för att driva och båda energiflödena vid en förhöjd (jämfört med den kalla sidan) temperatur i form av en värmeflöde.
Denna definition gäller för kompressionsvärmepumpar samt absorptions- och termoelektriska enheter som använder Peltier-effekten.
Värmekapacitet (termisk effekt) av en ångkompression HP består av två komponenter: värmen som tas emot av viparuvache från en värmekälla (den så kallade kylkapaciteten och drivkraften R, med hjälp av vilken den ingående termiska energin höjs till en högre temperaturnivå.
I absorptions-HP ersattes den mekaniska kompressorn med en termokemisk, i form av en extra lösningscirkulationskrets med en generator (panna) och en absorbator. Istället för elektrisk drivenergi som tillförs den elektriskt drivna kompressionsvärmepumpen, tillförs termisk energi till generatorn. För båda processerna används dock en energikälla i form av spillvärme eller miljöenergi med hjälp av en förångare.
Vanligtvis i processen med miljöenergiomvandling är det sista steget i processen. Den energi som frigörs vid förbränning av fast bränsle eller i kärnreaktorer genomgår ett stort antal omvandlingar tills den tar den form som krävs för konsumenterna, används fullt ut och slutligen går nästan alltid ut i miljön. Värmepumpar kräver ett helt annat teoretiskt förhållningssätt. Här används i början av processen även miljöenergi som värmekälla utöver drivenergin.
Typer av reparationer av karossinstallationer.
Huvudtyperna av reparationer av värmekraftverk och värmenät är kapital och ström. Omfattningen av underhåll och reparation bestäms av behovet av att upprätthålla ett funktionsdugligt, funktionsdugligt skick och periodisk restaurering av värmekraftverk, med hänsyn till deras faktiska tekniska tillstånd.
Översyn är en reparation som utförs för att återställa de tekniska och ekonomiska egenskaperna hos ett objekt till värden nära designvärdena, med utbyte eller restaurering av eventuella komponenter.
Godkännande av termiska kraftverk från översyn utförs av en arbetskommission utsedd av det administrativa dokumentet för organisationen.
Årlig renoveringsplan. För alla typer av värmekraftverk är det nödvändigt att upprätta årliga (säsongsbetonade och månatliga) reparationsscheman. Årliga reparationsplaner godkänns av organisationens chef. Planerna ger en beräkning av reparationens komplexitet, dess varaktighet (stopptid vid reparationer), behovet av personal, såväl som för material, komponenter och reservdelar, och deras förbrukningsmaterial och nödlager skapas.
Den nuvarande reparationen av termiska installationer är en reparation som utförs för att bibehålla de tekniska och ekonomiska egenskaperna hos ett föremål inom de angivna gränserna med utbyte och/eller restaurering av enskilda slitdelar och delar. Acceptans från den aktuella reparationen utförs av personer som ansvarar för reparation, gott skick och säker drift av värmekraftverk.
Frekvensen och varaktigheten för alla typer av reparationer fastställs av reglerande och tekniska dokument för reparation av denna typ av värmekraftverk.
