ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЭНЕРГИИ И ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ. Тепловой источник энергии


тепловые, химические, атомные (ядерные). Первичные и вторичные источники энергии на greensource.ru

Рубрика: Источники энергии 20 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Более ста лет главным источником для промышленного получения органических веществ служила каменноугольная смола, образующаяся при коксовании каменных углей. Много химических продуктов поставляет лесохимия. Перегонка древесины При нагревании древесины без доступа...Читать далее » 20 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Жители многих населенных пунктов на побережьях морей и океанов ежедневно наблюдают очень интересное явление природы — периодические повышения и понижения уровня воды у берегов. Такие периодические колебания воды в океанах и морях называются приливам и отливами....Читать далее » 20 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Уже с 50-х годов прошлого века, горючие сланцы начали занимать важное место в энергетике многих стран. Горючими сланцами обычно называют любые сланцевые глинистые породы, которые содержат в своем составе горючие органические вещества и имеют зольность свыше 30—40%. Горючие...Читать далее » 20 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Издавна о болотах шла слава как о «гиблых», поганых, бросовых местах, где нет ничего хорошего. Но такое представление в корне неверно. Огромное значение для народного хозяйства имеет накапливающийся в низинных болотах торф. В нем много питательных веществ, и он...Читать далее » 10 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Когда мы выходим из дома, нас всегда интересует, какая сегодня погода. Если, занятые своими мыслями, мы не замечаем погоды, она настойчиво напоминает о себе. Погода — наш вечный спутник, капризный и непостоянный! С далеких времен люди пытались объяснить, почему меняется...Читать далее » 05 11 2016      greenman       Пока нет комментариев В сотни городов и многие тысячи районных поселков и колхозных деревень нашей страны пришел природный горючий газ. Произошла газификация миллионов квартир и частных домов. На газ переведено большое число промышленных предприятий Москвы, Санкт-Петербурга и других...Читать далее » 03 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Гейзеры, горячие ключи и минеральные геотермальные источники — последние отголоски грозной вулканической деятельности. Гейзеры — это источники, в которых через определенные промежутки времени происходят извержения кипящей воды. Со взрывом и грохотом огромный столб...Читать далее » 01 11 2016      greenman       Пока нет комментариев Грозой называются разряды атмосферного электричества в форме молний, сопровождаемые громом. Гроза — одно из наиболее величественных явлений в атмосфере. Особенно сильное впечатление производит она, когда проходит, как говорят, «прямо над головой». Удар грома следует за...Читать далее » 25 10 2016      greenman       Пока нет комментариев Водолаз, опустившийся на морское дно недалеко от берега, попадает иногда в густые заросли разнообразной подводной растительности. Многие растения, которые можно увидеть на дне морского мелководья, также зелены, как и трава наземных лугов. В местах, защищенных от волн, где...Читать далее » 20 10 2016      greenman       Пока нет комментариев На земном шаре озера занимают 2% поверхности суши. В России насчитывается более 250 тыс. больших и малых озер. К числу наиболее богатых озерами районов относятся Карелия и некоторые области Сибири. В соседней с Карелией Финляндии озера занимают 15% территории страны. Большие...Читать далее » 20 10 2016      greenman       Пока нет комментариев Происхождение и формирование подземных вод Представьте себе, что земная кора вдруг стала прозрачной, тогда вы увидели бы, что она вся пропитана водой до самых больших глубин. Каково же происхождение подземной воды? Одни ученые считали, что за формирование подземных вод...Читать далее » 10 10 2016      greenman       Пока нет комментариев Нефть человечество знает давно. Еще древние египтяне употребляли нефть как средство для бальзамирования тел умерших. В древней Греции нефть также находила применение. Греки хорошо знали ее свойства и называли сырую нефть «сицилийским маслом». В нашей стране еще в VIII в....Читать далее » 10 10 2016      greenman       Пока нет комментариев В нашей стране много рек, озер и болот. Только в северной и центральной полосах, одних озер насчитывается десятки тысяч. Растительность в болотах, на берегах рек и озер богата и своеобразна. Одни растения живут на топких местах и возле водоемов, другие — на воде и под...Читать далее » 05 10 2016      greenman       Пока нет комментариев Словом «пустыня» географы называют громадные площади земли (больше 15 млн. кв. км), расположенные в тропической и субтропической зонах и отличающиеся крайне сухим климатом. В Каракумах, например, выпадает всего 80—130 мм осадков в год. Это примерно в пять раз меньше, чем в...Читать далее » 22 07 2016      greenman       Пока нет комментариев Воздушный океан находится в непрерывном движении. Оно порождает на земном шаре все явления погоды. Главная причина движения воздуха — неодинаковое распределение атмосферного давления. Атмосферное давление не остается всегда одним и тем же — оно непрерывно изменяется:...Читать далее » 05 06 2016      greenman       Пока нет комментариев Обширные равнинные пространства, покрытые травянистой растительностью и лишен-ные деревьев, называются у нас степью. Большинство растений в степи — засухоустой-чивые, они хорошо переносят временный недостаток влаги. Степи тянутся широкой полосой по югу Европейской и...Читать далее » 03 06 2016      greenman       Пока нет комментариев Хорошо в тихий, ясный летний день на пологом песчаном берегу Финского залива. На пляже много людей, приехавших к морю отдохнуть, загореть, покупаться, набраться сил и здоровья. Проходят часы. Но вот подул ветер с залива. По спокойной ранее глади моря побежали волны с белыми...Читать далее » 01 06 2016      greenman       Пока нет комментариев Возможна ли жизнь на Земле без Солнца? Чтобы ответить на этот вопрос, представим себе то, чего на самом деле быть не может. Вообразим, что Солнце вдруг исчезло, или что какая-то огромная заслонка преградила путь его лучам к нашей планете. Тогда Земля внезапно погрузится во...Читать далее » 11 05 2016      greenman       Пока нет комментариев С древних времен торф известен как горючий материал. Крупные разработки торфа были предприняты еще в XII — XIII вв. в Шотландии и Нидерландах. Значительно позднее (XVI — XVII вв.) добыча торфа началась во Франции, Швеции и Германии. В России первые попытки организовать добычу...Читать далее » 10 04 2016      greenman       Пока нет комментариев Летом 1881 г. в Северном Ледовитом океане к северо-востоку от Новосибирских островов затонуло раздавленное льдами судно американской полярной экспедиции «Жаннета». А в 1884 г. различные предметы, принадлежавшие этой экспедиции, были найдены у берегов Гренландии. Пемзу,...Читать далее » 20 03 2016      greenman       Пока нет комментариев Откуда и как получают реки свою «вечно-текущую» воду? Очень часто реки начинаются там, где грунтовые воды выходят на поверхность. Если это случается на склоне холма или в овраге, грунтовые воды питают ручеек; если на низком ровном месте — они образуют болото. Река Урал,...Читать далее » 11 03 2016      greenman       2 комментария Ископаемый уголь как топливо был известен человеку еще в каменном веке. Упоминания о каменном угле встречаются в сочинении знаменитого философа древней Греции Аристотеля, жившего в IV в. до н.э. В широких масштабах, добыча каменного угля в европейских странах началась...Читать далее » Энергетика вносит очень существенный вклад в общую картину влияния человечества на окружающую среду. Несмотря на то, что атомные и гидроэлектростанции, напрямую не создающие выбросов в атмосферу, функционируют десятилетиями, подавляющее большинство мировой энергии производится на традиционных тепловых (читай — угольных) станциях. То есть, уголь до сих пор остается основным сырьем для получения тепловой и электрической энергии. При этом нетрадиционными обычно называют солнечные, ветровые, или геотермальные источники энергии. Это довольно странно, если учесть, что энергию Солнца человечество и вся живая природа используют уже миллионы лет, а ветряные колеса и паруса используются людьми тысячи лет. Вообще, тема альтернативных и возобновляемых источников энергии особенно популярна в последние десятилетия. Во многих странах строят ветровые, солнечные, волновые, приливные, геотермальные, осмотические и многие другие станции, вырабатывающие электрическую энергию. Источником этой электрической энергии, в конечном счете, служит Солнце, ведь именно благодаря ему дует ветер, светит свет, набегают волны происходят приливы, текут реки. Уже говоря сами слова «источник энергии», мы признаем, что энергия есть где-то, просто мы должны привести ее к виду, удобному для использования. Атомная энергия скрыта в связях между атомными частицами. Разбивая ядра атомов, мы высвобождаем ядерную энергию и используем ее в своих целях. Казалось бы – хорошо, но для того, чтобы запустить процесс деления урана/плутония следует пройти целую технологическую цепочку. В упрощенном виде она выглядит так: разведка месторождения – освоение территории – постройка инфраструктуры – добыча сырья – транспортировка сырья – обогащение сырья – постройка энергоблока – постройка инфраструктуры – эксплуатация станции – преобразование энергии – передача энергии – утилизация отходов – хранение отходов. И на каждом этапе применяются традиционные источники химической энергии – бензин, соляр, уголь, газ. Каждый из этапов создает дополнительную экологическую нагрузку и вносит новую статью расходов в итоговую себестоимость.

Все источники энергии обычно подразделяют на первичные и вторичные

Под вторичными подразумевают, например, источники электрической энергии – когда она была предварительно выработана на тепловой станции, а затем используется нами в виде электрического тока. Уголь в данной ситуации – первичный источник энергии, а электрический ток – вторичный. Далее мы будем рассматривать только первичные источники энергии. На сегодняшний день человечество знакомо и освоило следующие виды и источники энергии:
  • Угольные месторождения (уголь)
  • Сланцевые месторождения (горючие сланцы)
  • Нефтяные месторождения (нефть, газ и их производные)
  • Газоконденсатные и газогидратные месторождения (газ)
  • Болота (торф)
  • Леса (древесина)
  • Поля и луга (трава, навоз, зерно), пустыни
  • Моря и океаны (водоросли)
  • Солнце
  • Ветер
  • Реки
  • Океанские и морские приливы-отливы
  • Горячие недра Земли (геотермальные источники — ключи и скважины)
  • Урановые месторождения (уран)
  • Водород
Из всех перечисленных источников, самым перспективным, в плане имеющихся объемов и экологической безопасности, является водород, применяемый для термоядерного синтеза. И он же стоит особняком, среди всех других источников, по своему месторасположению, ведь если нефть, газ и уголь на Земле залегают локально в месторождениях, то водород есть везде на планете. Более того, он есть везде во вселенной. Но технология ядерного синтеза пока слабовата в плане КПД реактора, хотя досужие сплетни о существовании энергетически выгодной установки все же ходят. Кроме того, термоядерный синтез можно назвать источником первородной энергии, ведь даже солнечная энергия, которой питается все живое на земле, и благодаря которой образовались залежи углеводородного топлива, имеет в своей первооснове термоядерную реакцию.

greensource.ru

ИСТОЧНИК ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к машиностроению в области энергетики при преобразовании электрической энергии в тепловую энергию и может быть использовано для отопления жилых и приспособленных помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов.

Из уровня техники неизвестны аналогичные устройства, применяемые в качестве самостоятельных или только источников тепловой энергии. Однако известны электродные котлы, теплоэлектрические нагреватели и другие классические источники тепловой энергии, которые имеют низкие КПД, по сравнению с предложенным. Они могут служить для сравнения по эффективности с предлагаемым устройством.

Задачей изобретения является увеличение КПД источников тепловой энергии и снижение электрической энергии в системах отопления и нагревания.

Технический результат достигается тем, что осуществляют применение электрического насоса с мокрым ротором с функцией от времени по выражению

где Q(t) - общая тепловая энергия источника в зависимости от времени;

Q(t)обм. - тепловая энергия от нагрева обмоток электродвигателя в зависимости от времени;

Q(t)т.т. - тепловая энергия от трения в теплоносителе в зависимости от времени;

С - тепловая энергия, независящая от нагрузки, в качестве источника тепловой энергии.

Широко известно назначение циркуляционных насосов с мокрым ротором для обеспечения доставки тепла потребителям в системах отопления. При этом в качестве источников тепла используются отдельные электродные или ТЭНовые нагреватели или котлы, а также газовые или на твердом топливе, которые часто находятся на больших расстояниях от потребителя.

В предлагаемом устройстве отпадает необходимость использования других источников тепла. Здесь происходят одновременная генерация и подача тепла потребителю непосредственно на месте его нахождения без шума, потерь и затрат на транспортировку, а также в безопасном виде. В предлагаемом источнике тепловой энергии происходит полный переход механической энергии вращающихся частей электрического насоса с мокрым ротором непосредственно в теплоноситель. Одновременно все тепловые потери электродвигателя полностью и непосредственно переходят в теплоноситель и также используются потребителем. В итоге они суммируются по математическому выражению [1] и находятся в функциональной зависимости от времени.

Основу предлагаемого источника тепла составляют широко известные постоянные и переменные потери классических электродвигателей с сухим ротором (Q(t)обм.+С), (1), а также насосные потери Q(t)т.т. (2). Постоянные потери не зависят от нагрузки электродвигателя и включают потери в стали и пр. Переменные потери зависят от нагрузки электродвигателя и включают электрические потери на нагрев его обмоток.

Уникальность предлагаемого устройства заключается в том, что переменные потери электродвигателя с мокрым ротором и насоса многократно увеличиваются ввиду до пятидесятикратного увеличения вязкости теплоносителя, по сравнению с воздушной средой, а также при регулированном ограничении подачи теплоносителя в систему отопления отсекающими вентилями с функцией от времени по выражению [1].

По описаниям заводов-изготовителей в инструкциях по эксплуатации и других источников информации в Интернете (3) КПД циркуляционных электрических насосов с мокрым ротором не превышает 40-50% в насосном режиме работы для создания напора. Это означает, что тепловые потери составляют в первом приближении 60-50%. Одновременно по информации (1) КПД асинхронных электродвигателей с сухим ротором для мощностей в несколько десятков Вт составляет 60-50%. Это показывает, что все значительные потери переходят в тепловую энергию.

Если учесть насосные потери на тепло от 15% при полностью открытых отсекающих вентилях на графическом материале заявки, до 90% при минимально открытом отсекающем нижнем вентиле, то имеется уникальная возможность применения электрических насосов с мокрым ротором в качестве принципиально нового источника тепла. Широко известно (2), что точка, в которой пересекаются характеристики насоса и системы циркуляции называют рабочей точкой, которая показывает равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления системы отопления в насосном режиме электрического насоса с мокрым ротором. В предлагаемом устройстве, когда применяем циркуляционный насос с мокрым ротором в качестве источника тепловой энергии, происходит регулируемое на 90-95% перекрытие, к примеру, нижним отсекающим вентилем, подачи теплоносителя в систему с радиатором, на прилагаемой тепловой схеме графического материала.

Таким образом, применение циркуляционного насоса с мокрым ротором в режиме генератора или источника тепла при регулировании степени перекрытия отсекающего вентиля позволяет повысить КПД принципиально нового источника тепла до 99% при одновременном аккумулировании тепла в объеме самого теплоносителя, а также исключить применение другого отдельного источника тепловой энергии. Какие-либо потери тепла и дополнительные затраты электроэнергии на отдельные принудительные циркуляции теплоносителя исключены.

Предотвращение излишнего перегрева обмоток статора электродвигателя обеспечивается ручным или автоматическим перекрытием отсекающего вентиля в зависимости от температуры окружающей среды и необходимого режима для потребителя тепла. Одновременно перегрев обмоток электродвигателя исключается ввиду отсутствия другого источника тепловой энергии в предлагаемой системе отопления. По источнику информации (3) предельная допустимая температура обмоток электродвигателя насоса с мокрым ротором достигает 142˚С. Заявителем данного изобретения, достигнуто значение температуры теплоносителя в радиаторе отопления 70-85˚С, при работе в длительном круглосуточном режиме для закрытого помещения, с помощью насоса мощностью 50-75-100 ватт по режимам скоростей.

В предлагаемом источнике тепла имеется ноу-хау для обеспечения до двухкратной экономии электрической энергии при получении одного и того же количества тепла, по сравнению с классическими непосредственными способами преобразования электрической энергии в тепловую энергию.

По сравнению с электродвигателем с сухим ротором в электродвигателе с мокрым ротором существуют дополнительные потери тепла в стенках разделительного стакана, вызванные вихревыми токами от вращающегося магнитного поля асинхронного двигателя. Они также суммируются к постоянной составляющей и не зависящей от нагрузки части выражения [1].

Краткое описание чертежа

На Фиг.1 изображена обычная тепловая схема соединения циркуляционного насоса с мокрым ротором. Здесь цифрой 1 обозначен циркуляционный насос с мокрым ротором, который является высокоэффективным источником тепловой энергии. Система труб 2 соединена с радиатором 3 рассеивания тепла, к примеру, в отапливаемом помещении. Стрелкой показано направление движения теплоносителя. Показаны обычные отсекающие вентили 4 и фильтр 5 очистки теплоносителя от механических примесей. Цифрой 6 обозначен расширительный бачок для теплоносителя. Питание электрического насоса с мокрым ротором производят от электрической энергии 7. Ввиду отсутствия необходимости использования других источников тепла они не показаны.

Осуществление изобретения

Предлагаемый источник тепловой энергии работает следующим образом. Система отопления с теплоносителем в начале, к примеру, запускается в режиме насоса, для этого все вентили находятся в открытом положении, и подается электрическое питание к электронасосу. При подключении электрического питания насос начинает принудительную циркуляцию теплоносителя в насосном режиме по указанному направлению. Происходит генерация тепла с минимальным КПД, не превышающим 50%, согласно инструкции по эксплуатации электрических насосов с мокрым ротором. По истечении определенного времен t температура теплоносителя поднимется. Для увеличения производительности источника тепла перекрываем отсекающий нижний выходной вентиль, к примеру, до 80% прохода теплоносителя. По истечении времени t1 температура теплоносителя резко поднимется до значения t1°C. Таким образом, за счет различной степени перекрытия вентиля можно достичь требуемой температуры теплоносителя в зависимости от температуры окружающей среды по функциональной зависимости [1]. Перегрев обмоток статора не допускаем пока в ручном режиме. Для более интенсивной генерации тепла предлагаемым источником тепла устройство будет совершенствоваться через последующие изобретения.

Предлагаемое устройство является новым, промышленно применимо и имеет изобретательский уровень.

Источники информации

1. Под редакцией И.П.Копылова, «Проектирование электрических машин», М., Юрайт, 2011.

2. Сканави А.И. «Отопление», М., Стройиздат, 1988, стр.169.

3. Русскоязычная страница в Интернете «Насосы с мокрым ротором» или «Циркуляционные насосы с мокрым ротором».

Применение электрического циркуляционного насоса с мокрым ротором через генерацию тепла, а также одновременную принудительную циркуляцию теплоносителя, посредством частичного, до 90 -95% перекрытия отсекающих вентилей, с функцией от времени по выражению где Q - общая тепловая энергия источника в зависимости от времени;Q - тепловая энергия от нагрева обмоток электродвигателя в зависимости от времени;Q - тепловая энергия от трения в теплоносителе в зависимости от времени;С - тепловая энергия, не зависящая от нагрузки, в качестве источника тепловой энергии.

edrid.ru

источник тепловой энергии (теплоты) - это... Что такое источник тепловой энергии (теплоты)?

 источник тепловой энергии (теплоты)

3.4.4 источник тепловой энергии (теплоты) : Теплогенерирующая энергоустановка или их совокупность, в которой производится нагрев теплоносителя за счет передачи теплоты сжигаемого топлива, а также путем электронагрева или другими, в том числе нетрадиционными способами, участвующая в теплоснабжении потребителей.

[ title="Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок"] [7]

Источник тепловой энергии (теплоты) - теплогенерирующая энергоустановка или их совокупность, в которой производится нагрев теплоносителя за счет передачи теплоты сжигаемого топлива, а также путем электронагрева или другими, в том числе нетрадиционными способами, участвующая в теплоснабжении потребителей [5].

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • Источник тепловой энергии
  • Источник теплоты (тепловой энергии)

Смотреть что такое "источник тепловой энергии (теплоты)" в других словарях:

  • Источник тепловой энергии — теплогенерирующая установка (тепловая электрическая станция или котельная), предназначенная для производства и отпуска тепловой энергии. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Источник тепловой энергии — энергоустановка, предназначенная для производства теплоты. Синонимы: Источник теплоты См. также: Источники тепловой энергии Теплоснабжение Финансовый словарь Финам …   Финансовый словарь

  • источник тепловой энергии — источник теплоты Теплогенерирующая энергоустановка или их совокупность, в которой производится нагрев теплоносителя за счет передачи теплоты сжигаемого топлива, а также путем электронагрева или другими, в том числе нетрадиционными способами,… …   Справочник технического переводчика

  • источник тепловой энергии — источник теплоты (тепловой энергии) энергоустановка, предназначенная для производства теплоты (тепловой энергии). (Смотри: Правила техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей. Госэнергонадзор 7… …   Строительный словарь

  • Источник теплоты (тепловой энергии) — энергоустановка, предназначенная для производства теплоты (тепловой энергии). Источник: snip id 2791: Правила эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Методика определения фактических потерь тепловой энергии через тепловую изоляцию трубопроводов водяных тепловых сетей систем централизованного теплоснабжения — Терминология Методика определения фактических потерь тепловой энергии через тепловую изоляцию трубопроводов водяных тепловых сетей систем централизованного теплоснабжения: Водяная система теплоснабжения система теплоснабжения, в которой… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • потребитель тепловой энергии — 3.19 потребитель тепловой энергии : Лицо, приобретающее тепловую энергию, теплоноситель для использования на принадлежащих ему на праве собственности или ином законном основании теплопотребляющих установках либо для оказания коммунальных услуг в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • РД 153-34.0-11.341-00: Методика выполнения измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла — Терминология РД 153 34.0 11.341 00: Методика выполнения измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла: Агрегатное средство измерений Техническое средство или конструктивно законченная… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Постоянные расходы тепловой энергии — 3.10. Постоянные расходы тепловой энергии это расходы тепловой энергии в здании, на которые индивидуальные потребители не могут оказывать влияния. Постоянные расходы не зависят от теплоотдачи отопительных приборов в квартирах и количества жильцов …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Индивидуальный (поквартирный) учет тепловой энергии — 3.4. Индивидуальный (поквартирный) учет тепловой энергии это регистрация определенного набора параметров теплопотребления в отдельных отапливаемых помещениях здания, используемых индивидуальными потребителями, позволяющего учесть величину… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

normative_reference_dictionary.academic.ru

Источник - тепловая энергия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Источник - тепловая энергия

Cтраница 1

Источник тепловой энергии, идущей на Нагрев металла в печах косвенного действия - электрическая дуга, которая горит между угольными электродами. Дуговые печи косвенного действия имеют мощности 125 - 600 кВ - А и выпускаются однофазными.  [1]

Источники тепловой энергии обязаны в нормальных условиях выполнять заданный график нагрузки и включенного резерва.  [2]

Источник тепловой энергии влияет на скорость полета напыляемых частиц и их состояние в месте контакта с подложкой и в значительной степени определяет прочность сцепления напыляемых покрытий с основой и предопределяет необходимость применения последующей термической обработки для повышения прочности сцепления.  [3]

Источники тепловой энергии также весьма разнообразны. Чаще всего - это котлы или автоматизированные котлоагрегаты, реже - двигатели внутреннего сгорания и газогенераторы. Возможны различные комбинации указанных схем и источников теплоты. Все существующие и испытываемые способы подогрева являются частными случаями приведенной выше классификации.  [5]

Источник тепловой энергии 6 питается от электрической сети и имеет излучающую поверхность с равномерным распределением температуры. Его можно перемещать по вертикали ( показано стрелками) по отношению к листу нагреваемого термопласта. Лист термопласта закладывают в рамку камеры 5, внутри которой находится форма 8; от теплового излучения источника 6 лист размягчается, под действием собственного веса деформируется и опускается на поверхность формы.  [6]

Источник тепловой энергии, идущей на нагрев металла в печах косвенного действия, - электрическая дуга, которая горит между угольными электродами.  [7]

Источники тепловой энергии обязаны в нормальных условиях выполнять заданный график нагрузки и включенного резерва.  [8]

Источником тепловой энергии служат специальные зеркальные электролампы с вольфрамовой спиралью и посеребренной внутренней отражающей поверхностью.  [10]

Источником тепловой энергии служит керосиновая лампа типа Молния, одновременно используемая для освещения помещения. Внутри стекла лампы, непосредственно над пламенем, находится нижняя часть теплопередатчика 1, имеющего форму многогранной призмы. По этим каналам горячие газы поступают в вытяжную трубу 3, расположенную над теплопередатчиком. При нормальном горении лампы температура горячего конца термопар доходит до 380 С, тогда как температура холодных концов термопар не превышает 70 - 80 С.  [11]

Источниками тепловой энергии на НПЗ являются теплоэлектроцентрали ( ТЭЦ), заводские котельные и установки по использованию вторичных энергоресурсов. ТЗЦ и котельные используют в качестве топлива мазут, природный и попутный газ, а также избыточный нефтезаводский топливный газ. Основными источниками вторичных энергоресурсов на НПЗ служат: 1) дымовые газы трубчатых печей; 2) горячие потоки жидких и газообразных нефтепродуктов, тепло которых не используется в технологическом цикле; 3) конденсат водяного пара, возвращаемый от технологических потребителей; 4) отработанный ( мятый) пар.  [12]

Источниками тепловой энергии служат топлива, при сжигании которых получают топочные газы. Они могут быть непосредственно использованы в качестве теплоносителей или же для получения водяного пара, перегретой воды и других теплоносителей.  [13]

Источником тепловой энергии служит керосиновая лампа типа Молния, одновременно используемая для освещения помещения. Внутри стекла лампы, непосредственно над пламенем, находится нижняя часть теплопередатчика 1, имеющего форму многогранной призмы. По этим каналам горячие газы поступают в вытяжную трубу 3, расположенную над теплопередатчиком. При нормальном горении лампы температура горячего конца термопар доходит до 380 С, тогда как температура холодных концов термопар не превышает 70 - 80 С.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Тепловая энергетика и перспективы её развития

Несмотря на бурное развитие отраслей нетрадиционной энергетики в последние десятилетия большая часть производимой в мире электроэнергии  по-прежнему приходится на долю энергии, получаемой на тепловых электростанциях. При этом возрастающая с каждым годом потребность в электричестве оказывает стимулирующее воздействие на развитие тепловой энергетики. Энергетики во всём мире работают в сторону усовершенствования ТЭС, повышения их надёжности, экологической безопасности и эффективности.

ЗАДАЧИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Теплоэнергетика – это отрасль энергетики, в центре внимания которой находятся процессы преобразования тепла в другие виды энергии. Современные теплоэнергетики, основываясь на теории горения и теплообмена, занимаются изучением и усовершенствованием существующих энергоустановок, исследуют теплофизические свойства теплоносителей и стремятся минимизировать вредное экологическое воздействие от работы тепловых электростанций.

ЭНЕРГОУСТАНОВКИ

Тепловая энергетика немыслима без теплоэлектростанций. Тепловые энергоустановки функционируют по следующей схеме. Сначала топливо органического происхождения подаётся в топку, где оно сжигается и нагревает, проходящую по трубам воду. Вода, нагреваясь, преобразуется в пар, который заставляет вращаться турбину. А благодаря вращению турбины активизируется электрогенератор, благодаря которому генерируется электрический ток. В качестве топлива в тепловых электростанциях используется нефть, уголь и другие невозобновляемые источники энергии.

Кроме ТЭС, существуют также установки, в которых тепловая энергия превращается в электрическую без вспомогательной помощи электрогенератора. Это теплоэлектрические, магнито-гидродинамические генераторы и другие энергоустановки.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Главным негативным фактором в развитии теплоэнергетики стал тот вред, который наносят окружающей среде в процессе своей работы тепловые электростанции. При сгорании топлива  в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных выбросов. К ним относятся и летучие органические соединения, и твёрдые частицы золы, и газообразные оксиды серы и азота, и летучие соединения тяжёлых металлов. Кроме того, ТЭС сильно загрязняют воду и портят ландшафт из-за необходимости организации мест для хранения шлаков, золы или топлива.

Также, функционирование ТЭС сопряжено с выбросами парниковых газов. Ведь тепловые электрические станции выбрасывают огромное количество CO2, накопление которого в атмосфере изменяет тепловой баланс планеты и становится причиной возникновения парникового эффекта – одной из актуальнейших и серьёзнейших экологический проблем современности.

Вот почему важнейшее место в современных разработках тепловой энергетики должно отводиться изобретениям и инновациям, способным усовершенствовать ТЭС в сторону их экологической безопасности. Речь идёт о новых технологиях очистки топлива, используемого ТЭС, создании, производстве и установке на ТЭС специальных очистительных фильтров, строительства новых тепловых электростанций, спроектированных изначально с учётом современных экологических требований.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Теплоэнергетические устройства являются, и ещё  очень долго будут являться основным источником электрической энергии для человечества. Поэтому теплоэнергетики всего мира продолжают усиленно развивать данную перспективную отрасль энергетики. Их усилия, прежде всего, направлены на повышение эффективности тепловых электростанций, необходимость которого диктуется как экономическими, так и экологическими факторами.

Жёсткие требования мирового сообщества к экологической безопасности энергетических объектов, стимулируют инженеров на разработку технологий, снижающих выбросы ТЭС до предельно допустимых концентраций.

Аналитики утверждают, что современные условия таковы, что перспективными окажутся в будущем ТЭС, работающие на угле или газе, поэтому именно в данном направлении теплоэнергетики всего мира прикладывают больше всего усилий.

Доминирующая роль теплоэнергетики в обеспечении мировых человеческих потребностей в электричестве будет сохраняться ещё длительное время. Ведь, несмотря на стремление развитых стран как можно скорее перейти на более безопасные с экологической точки зрения и доступные (что немаловажно в свете приближающегося кризиса исчерпания органического топлива) источники энергии, быстрый переход к новым способам получения энергии невозможен. А это означает, что теплоэнергетика будет активно развиваться и дальше, но, разумеется, с учётом новых требований к экологической безопасности используемых технологий.

promvesti.com

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЭНЕРГИИ И ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Источником тепла называется комплекс оборудования и устройств, с помощью которых осуществляется преобразование природных и искусственных видов энергии в тепловую энергию с требуемыми для потребителей параметрами.

Потенциальные запасы основных природных видов энергии в мил­лиардах тонн условного топлива в мире составляют[32]: органическое (ископаемое) топливо — 24,7-103; ядерное топливо (уран и торий) — 231-103; термоядерное топливо (дейтерий) —56,1-Ю9; геотермальная энергия — 500; лучистая энергия Солнца (в год)—247-103; гидроэнергия рек (в год) — 3,35 энергия приливов и отливов (в год) —2,31; энергия ветра (в год) — 7,92.

Для целей теплоснабжения практическое значение на ближайшую перспективу будут иметь органическое и ядерное топливо, геотермаль­ная и солнечная энергия.

К искусственным видам энергии, которые используются для выра­ботки тепла на теплоснабжение, относятся «вторичные энергоресурсы» промышленных предприятий и электрическая энергия.

В СССР и во всем мире в настоящее время наиболее широко при­меняются источники тепла, использующие органические топлива — твердое, жидкое и газообразное. Основными источниками тепла явля­ются тепловые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие ком­бинированным способом электрическую энергию и тепло, и котельные, вырабатывающие тепло.

При комбинированном способе производства электроэнергии и теп­ла на ТЭЦ расходуется меньше топлива по сравнению с раздельным способом: выработкой электроэнергии на конденсационных электри­ческих станциях (КЭС) и тепла в котельных. Однако при этом необ­ходимы большие капитальные затраты на источник тепла и тепловые сети, поэтому по технико-экономическим соображениям тепловые ТЭЦ применяются обычно при тепловых нагрузках 500—800 МВт и выше, а котельные — при меньших нагрузках.

В зависимости от вида рабочего тела, используемого в цикле стан­ции, ТЭЦ бывают паротурбинные, газотурбинные и парогазовые. Преимущественное распространение в настоящее время имеют паро­турбинные ТЭЦ, которые обладают высокими технико-экономическими показателями.

Геотермальная энергия в виде горячей воды и пара применяется для теплоснабжения и выработки электроэнергии как в ряде районов кашей страны (на Камчатке, Северном Кавказе, в Казахстане, Сред­ней Азии и др.), так и в других странах (Венгрия, Новая Зеландия, Исландия, США и др.). Использование геотермальной энергии не влияет непосредственно на окружающую среду. Трудности заключа­ются обычно в ограниченности доступных для практического приме­нения запасов и неоднородном (иногда агрессивном) составе различ­ных геотермальных источников.

Необходимо отметить, что проведенные в последние годы под эгидой ООН исследования показали, что геотермальная энергия может быть получена практически везде (в одних районах Земли ге­отермальные воды и полости высокого давления находятся относи­тельно близко от поверхности, в других — глубже). Кроме того, низкопотенциальное тепло в виде горячей воды или пара может быть получено путем закачивания воды к горячим магматическим слоям литосферы вулканов, поэтому геотермальная энергия отнесена к на­иболее перспективным видам энергии для получения низкопотенци­ального тепла.

Вторичные энергоресурсы (ВЭР) в настоящее время находят при­менение на некоторых промышленных предприятиях в СССР и за ру­бежом для выработки тепла на теплоснабжение и электроэнергии.

ВЭР образуются на промышленных предприятиях побочно — в про­цессе производства при выпуске основных видов продукции. К ним от­носятся: физическое тепло, избыточное давление отходов и продукции, а также горючие отходы, потенциал которых не используется в техно­логических циклах. Выработка тепла и электроэнергии за счет такого потенциала позволяет экономить топливо на замещаемых установках, в результате чего повышаются энергетические показатели промыш­ленных предприятий.

Электроэнергия широко применяется для теплоснабжения в ряде капиталистических стран: США, Канаде, Швеции и др. Ее применение имеет определенные преимущества: возможность использования энер­гии непосредственно у потребителей, относительная простота подачи и применения, легкость регулирования и измерения величины нагрузки и др., а также то обстоятельство, что затраты на производство элек­троэнергии оплачивают потребители тепла.

Необходимо отметить, что электроэнергия является наиболее со­вершенным видом энергии и выработка ее в настоящее время произ­водится с большими затратами топлива по сравнению с затратами его при выработке тепла: КПД КЭС составляет примерно, 0,4; ко­тельных — 0,7—0,9, поэтому прямая трансформация электроэнергии в тепло в различных электрокотлах и электронагревателях энергетиче­ски нецелесообразна. По отмеченной причине в СССР использование электроэнергии для выработки тепла на теплоснабжение практически не производится.

Возможность применения электроэнергии для теплоснабжения может рассматриваться в особых крайне редких случаях, связанных с трудностью доставки топлива или прокладки трубопроводов, придостаточной мощности электрических станций и линий электропере­дач, при крайней неритмичности и кратковременности режимов рабо­ты тепловых потребителей, при значительных провалах в графиках электропотребления в изолированных станциях и энергосистемах с труднорегулируемыми источниками и т. п.

В последние годы в СССР и за рубежом ведутся большие работы по использованию для теплоснабжения ядерного топлива и солнечной энергии. Источниками тепла на ядерном топливе являются атомные ТЭЦ и атомные котельные. Они особенно перспективны для крупных централизованных систем теплоснабжения, так как экономически целесообразны при больших единичных мощностях. В настоящее вре­мя в СССР и за рубежом работают и строятся несколько АТЭЦ

Солнечная энергия как энергоисточник имеет ряд преимуществ, чистоту, бесконечность во времени, «бесплатность» и др. Однако ши­рокое ее применение встречает технические трудности вследствие малой плотности (удельной мощности) и неритмичности действия во времени, поэтому использование солнечной энергии возможно только в определенных районах СССР: в Средней Азии, Казахстане, Закав­казье, Нижнем Поволжье, на юге Украины. Основное направление работ, экспериментально реализуемых в последние годы, — децентра­лизованное теплоснабжение отдельных зданий.

Кроме отмеченных основных видов энергии для теплоснабжения может использоваться и низкотемпературное тепло (природное и ис­кусственное) любой среды (воздуха, воды, грунта и др.) с помощью тепловых насосов. Последние повышают низкотемпературный потен­циал среды до уровня, необходимого для теплоснабжения, затрачивая при этом некоторое количество электрической, тепловой или другой энергии. Однако тепловые насосы на практике не получили распро­странения вследствие больших капитальных затрат.

В результате гидравлического расчета тепловой сети определяют диаметры всех участков теплопроводов, оборудования и запорно-регули - рующей арматуры, а также потери давления теплоносителя на всех эле­ментах сети. По полученным значениям потерь …

В системах теплоснабжения внутренняя коррозия трубопроводов и оборудования приводит к сокращению срока их службы, авариям и зашламлению воды продуктами коррозии, поэтому необходимо пре­дусматривать меры борьбы с ней. Сложнее обстоит дело …

msd.com.ua

Источник тепловой энергии

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления жилых помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве источника тепловой энергии применяют циркуляционный насос с мокрым ротором, у которого при циркуляции теплоносителя частично до 95 % перекрывают входной и/или выходной отсекающий вентиль. Такой способ получения тепла позволит повысить КПД установки за счет сокращения потерь тепла при работе насоса. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению в области энергетики при преобразовании электрической энергии в тепловую энергию и может быть использовано для отопления жилых и приспособленных помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов.

Из уровня техники неизвестны аналогичные устройства, применяемые в качестве самостоятельных или только источников тепловой энергии. Однако известны электродные котлы, теплоэлектрические нагреватели и другие классические источники тепловой энергии, которые имеют низкие КПД, по сравнению с предложенным. Они могут служить для сравнения по эффективности с предлагаемым устройством.

Задачей изобретения является увеличение КПД источников тепловой энергии и снижение электрической энергии в системах отопления и нагревания.

Технический результат достигается тем, что осуществляют применение электрического насоса с мокрым ротором с функцией от времени по выражению

Q(t)=Q(t)обм.+Q(t)т.т.+C,             [1]

где Q(t) - общая тепловая энергия источника в зависимости от времени;

Q(t)обм. - тепловая энергия от нагрева обмоток электродвигателя в зависимости от времени;

Q(t)т.т. - тепловая энергия от трения в теплоносителе в зависимости от времени;

С - тепловая энергия, независящая от нагрузки, в качестве источника тепловой энергии.

Широко известно назначение циркуляционных насосов с мокрым ротором для обеспечения доставки тепла потребителям в системах отопления. При этом в качестве источников тепла используются отдельные электродные или ТЭНовые нагреватели или котлы, а также газовые или на твердом топливе, которые часто находятся на больших расстояниях от потребителя.

В предлагаемом устройстве отпадает необходимость использования других источников тепла. Здесь происходят одновременная генерация и подача тепла потребителю непосредственно на месте его нахождения без шума, потерь и затрат на транспортировку, а также в безопасном виде. В предлагаемом источнике тепловой энергии происходит полный переход механической энергии вращающихся частей электрического насоса с мокрым ротором непосредственно в теплоноситель. Одновременно все тепловые потери электродвигателя полностью и непосредственно переходят в теплоноситель и также используются потребителем. В итоге они суммируются по математическому выражению [1] и находятся в функциональной зависимости от времени.

Основу предлагаемого источника тепла составляют широко известные постоянные и переменные потери классических электродвигателей с сухим ротором (Q(t)обм.+С), (1), а также насосные потери Q(t)т.т. (2). Постоянные потери не зависят от нагрузки электродвигателя и включают потери в стали и пр. Переменные потери зависят от нагрузки электродвигателя и включают электрические потери на нагрев его обмоток.

Уникальность предлагаемого устройства заключается в том, что переменные потери электродвигателя с мокрым ротором и насоса многократно увеличиваются ввиду до пятидесятикратного увеличения вязкости теплоносителя, по сравнению с воздушной средой, а также при регулированном ограничении подачи теплоносителя в систему отопления отсекающими вентилями с функцией от времени по выражению [1].

По описаниям заводов-изготовителей в инструкциях по эксплуатации и других источников информации в Интернете (3) КПД циркуляционных электрических насосов с мокрым ротором не превышает 40-50% в насосном режиме работы для создания напора. Это означает, что тепловые потери составляют в первом приближении 60-50%. Одновременно по информации (1) КПД асинхронных электродвигателей с сухим ротором для мощностей в несколько десятков Вт составляет 60-50%. Это показывает, что все значительные потери переходят в тепловую энергию.

Если учесть насосные потери на тепло от 15% при полностью открытых отсекающих вентилях на графическом материале заявки, до 90% при минимально открытом отсекающем нижнем вентиле, то имеется уникальная возможность применения электрических насосов с мокрым ротором в качестве принципиально нового источника тепла. Широко известно (2), что точка, в которой пересекаются характеристики насоса и системы циркуляции называют рабочей точкой, которая показывает равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления системы отопления в насосном режиме электрического насоса с мокрым ротором. В предлагаемом устройстве, когда применяем циркуляционный насос с мокрым ротором в качестве источника тепловой энергии, происходит регулируемое на 90-95% перекрытие, к примеру, нижним отсекающим вентилем, подачи теплоносителя в систему с радиатором, на прилагаемой тепловой схеме графического материала.

Таким образом, применение циркуляционного насоса с мокрым ротором в режиме генератора или источника тепла при регулировании степени перекрытия отсекающего вентиля позволяет повысить КПД принципиально нового источника тепла до 99% при одновременном аккумулировании тепла в объеме самого теплоносителя, а также исключить применение другого отдельного источника тепловой энергии. Какие-либо потери тепла и дополнительные затраты электроэнергии на отдельные принудительные циркуляции теплоносителя исключены.

Предотвращение излишнего перегрева обмоток статора электродвигателя обеспечивается ручным или автоматическим перекрытием отсекающего вентиля в зависимости от температуры окружающей среды и необходимого режима для потребителя тепла. Одновременно перегрев обмоток электродвигателя исключается ввиду отсутствия другого источника тепловой энергии в предлагаемой системе отопления. По источнику информации (3) предельная допустимая температура обмоток электродвигателя насоса с мокрым ротором достигает 142˚С. Заявителем данного изобретения, достигнуто значение температуры теплоносителя в радиаторе отопления 70-85˚С, при работе в длительном круглосуточном режиме для закрытого помещения, с помощью насоса мощностью 50-75-100 ватт по режимам скоростей.

В предлагаемом источнике тепла имеется ноу-хау для обеспечения до двухкратной экономии электрической энергии при получении одного и того же количества тепла, по сравнению с классическими непосредственными способами преобразования электрической энергии в тепловую энергию.

По сравнению с электродвигателем с сухим ротором в электродвигателе с мокрым ротором существуют дополнительные потери тепла в стенках разделительного стакана, вызванные вихревыми токами от вращающегося магнитного поля асинхронного двигателя. Они также суммируются к постоянной составляющей и не зависящей от нагрузки части выражения [1].

Краткое описание чертежа

На Фиг.1 изображена обычная тепловая схема соединения циркуляционного насоса с мокрым ротором. Здесь цифрой 1 обозначен циркуляционный насос с мокрым ротором, который является высокоэффективным источником тепловой энергии. Система труб 2 соединена с радиатором 3 рассеивания тепла, к примеру, в отапливаемом помещении. Стрелкой показано направление движения теплоносителя. Показаны обычные отсекающие вентили 4 и фильтр 5 очистки теплоносителя от механических примесей. Цифрой 6 обозначен расширительный бачок для теплоносителя. Питание электрического насоса с мокрым ротором производят от электрической энергии 7. Ввиду отсутствия необходимости использования других источников тепла они не показаны.

Осуществление изобретения

Предлагаемый источник тепловой энергии работает следующим образом. Система отопления с теплоносителем в начале, к примеру, запускается в режиме насоса, для этого все вентили находятся в открытом положении, и подается электрическое питание к электронасосу. При подключении электрического питания насос начинает принудительную циркуляцию теплоносителя в насосном режиме по указанному направлению. Происходит генерация тепла с минимальным КПД, не превышающим 50%, согласно инструкции по эксплуатации электрических насосов с мокрым ротором. По истечении определенного времен t температура теплоносителя поднимется. Для увеличения производительности источника тепла перекрываем отсекающий нижний выходной вентиль, к примеру, до 80% прохода теплоносителя. По истечении времени t1 температура теплоносителя резко поднимется до значения t1°C. Таким образом, за счет различной степени перекрытия вентиля можно достичь требуемой температуры теплоносителя в зависимости от температуры окружающей среды по функциональной зависимости [1]. Перегрев обмоток статора не допускаем пока в ручном режиме. Для более интенсивной генерации тепла предлагаемым источником тепла устройство будет совершенствоваться через последующие изобретения.

Предлагаемое устройство является новым, промышленно применимо и имеет изобретательский уровень.

Источники информации

1. Под редакцией И.П.Копылова, «Проектирование электрических машин», М., Юрайт, 2011.

2. Сканави А.И. «Отопление», М., Стройиздат, 1988, стр.169.

3. Русскоязычная страница в Интернете «Насосы с мокрым ротором» или «Циркуляционные насосы с мокрым ротором».

Применение электрического циркуляционного насоса с мокрым ротором через генерацию тепла, а также одновременную принудительную циркуляцию теплоносителя, посредством частичного, до 90 -95% перекрытия отсекающих вентилей, с функцией от времени по выражениюQ(t)=Q(t)обм.+Q(t)т.т.+C ,где Q(t) - общая тепловая энергия источника в зависимости от времени;Q(t)обм. - тепловая энергия от нагрева обмоток электродвигателя в зависимости от времени;Q(t)т.т. - тепловая энергия от трения в теплоносителе в зависимости от времени;С - тепловая энергия, не зависящая от нагрузки, в качестве источника тепловой энергии.

www.findpatent.ru