Soojusenergia salvestamine. Kokkuvõte: soojussalvestus

Üldine informatsioon... Mittetraditsioonilise üks peamisi probleeme on esiteks päikeseenergia on soojuse salvestamise probleem. Soojusakusid kasutatakse tõhusalt ka koos tuuleelektrijaamade, fotoakude ja muuga traditsiooniline energia tippkoormuste leevendamiseks.

Termiline ladustamine on füüsikaline või keemiline protsess, mille käigus soojust kogutakse soojusenergia salvestusseadmesse.

Soojusakusid (TA) nimetatakse seadmeteks, mis tagavad soojusenergia kogunemise, salvestamise ja vabastamise pöörduvate protsesside voo vastavalt tarbija vajadustele.

Soojuse salvestamine erinevates elektrisüsteemides on keskendunud peamiselt kütmisele ja sooja veevarustusele. Soojusakude kasutamine veeküttesüsteemis võimaldab seda kohandada kuuma vee nõudluse tingimustega, mis muutuvad päeva jooksul. Rakendus erinevaid viise soojusenergia kogunemine päikeseenergiajaamade kasutamisel võimaldab teil ka ületada probleemi, mis on tingitud igapäevasest sagedusest ja ebaühtlasest varustamisest päikeseenergia... Isegi pilvitu taeva korral saab vajaliku energiahulga jahutusvedeliku sobival temperatuuril kätte vaid mitu tundi enne ja pärast keskpäeva. Näiteks hoiavad ruumide kütmiseks mõeldud päikeseelektrijaamad jahutusvedeliku temperatuuri 60 ° C juures vaid umbes kolm tundi päevas. Kuna sellistes süsteemides energia tarbimise ja vastuvõtmise perioodid ei lange kokku, tuleb see teatud ajavahemikel koguda ja teistel kasutada.

Praktiline kasutamine erinevad tüübid soojusakusid seostatakse eelkõige nende optimaalse jõudluse määramisega, odavate ja tõhusate ehitusmaterjalide ning soojuskandjate valikuga.

Soojusakumulaatori kasutegur, kui muud asjad on võrdsed, määratakse kindlaks kindlaksmääratud protsessi parameetrite tagamiseks vajaliku soojust salvestava materjali (TAM) massi ja mahu järgi.

Soojusakude klassifitseerimine toimub vastavalt mitmele põhijoonele:

kogunemise olemuse järgi:

• soojusmahtuvus (TEA),
• faasivahetusakud (AFT),
• termokeemilised akud (TCA);

töötemperatuuri taseme järgi:

• madala temperatuuriga (kuni 100 ° С) TA,
• keskmise temperatuuriga TA (100 kuni 400 ° C),
• kõrge temperatuuriga TA (üle 400 ° C);

laadimis-tühjendusperioodi TA järgi:

• lühiajaline (kuni 3 päeva),
• keskmise tähtajaga (kuni 1 kuu),
• väljaspool hooaega (kuni kuus kuud).

TA valimisel ja projekteerimisel võetakse arvesse elektrisüsteemi parameetreid ja soojusenergia tarbijat. Mittetraditsioonilises energeetikas kasutatakse reeglina lühiajalisi või keskmise tähtajaga madala temperatuuriga soojusmahuteid ja faasimuutusega akumulaatoreid.

Soojusakumulaatoris kasutatavate akumuleeruvate ja soojusvahetusmaterjalide omaduste kaalumisel võib eristada järgmisi peamisi soojusakumulatsiooni tüüpe:

• soojusenergia otsene kogunemine - akumuleeriv ja soojust vahetav aine on sama keskkond; andmekandja võib olla tahke, vedel, gaasiline või kahefaasiline (vedelik + gaas);
• kaudne kogunemine - energia koguneb soojusvahetuse kaudu (näiteks soojusjuhtivuse kaudu paagi seinte kaudu) või spetsiaalse soojusvaheti massivahetuse tulemusena (vedelas, kahefaasilises või gaasilises olekus). Salvestusvahend võib olla tahke, vedel või gaasiline, protsess võib toimuda ilma faasisiireta või faasisiirega (tahke-tahke, tahke-vedel, vedel-aur);
• pool -otsene akumulatsioon - protsess kulgeb nagu teisel juhul, välja arvatud see, et kõige olulisem roll on soojusvaheti kogumisvõimsusel;
• sorptsiooni akumuleerumine - sel juhul kasutatakse mõne koguneva keskkonna võimet neelata gaase gaasi desorptsiooni ajal eralduva või neelduva soojusega. Energia ülekanne võib toimuda otse soojuse kujul või gaasi abil.

Tehnilised lahendused. Suur hulk probleeme soojusakumulaatorite kasutamisel ja mitmesugused salvestusmeetodid toovad kaasa erinevad tehnilised lahendused ja seda igaühe puhul konkreetne juhtum tutvustades TA-d ebatraditsioonilistel ja taastuvatel energiaallikatel põhineval energiasüsteemil, on vaja läbi viia üksikasjalikud uuringud ja arvutused. Soojusmahtuvusest tulenev soojuse salvestamine on kõige vähem efektiivne, paljude olemasolevate soojussalvestusmaterjalide madalat soojusmahtuvust tuleb kompenseerida suure hulga TAM -ide kasutamisega ning aku tühjenemist iseloomustab muutuv temperatuur. Neid patareisid nimetatakse ka soojusmahtuvuspatareideks (TEA), kuna nende töö põhineb erinevate tahkete ja vedelate ainete soojusvõimsuse omaduste kasutamisel.

Pööratavate faasisiirete (AFT) termilisi efekte kasutavaid patareisid iseloomustab suurem soojusvoo tihedus väikese TAM -i mahu ja peaaegu konstantse tühjenemistemperatuuriga. aga seda meetodit on oma puudused: esiteks on faasisiirdega TAM-ide hind kõrgem kui traditsiooniliste soojusmahtuvate materjalide (kivi, vesi, kruus) maksumus, ja teiseks nõuab AFP-s soojusülekanne arenenud soojusülekande pinda, mis suurendab nende maksumust. Seetõttu tuleks tehnilise abi väljatöötamisel arvestada mitte ainult TAM -ide maksumust, vaid ka AFP -seadme maksumust, võttes arvesse akumuleeruvate ja konstruktsioonimaterjalide kättesaadavust.

Pööratavatel keemilistel reaktsioonidel (nn termokeemilised patareid - TCA) põhinev patareide energiatihedus on suurem kui energiatihedus AFP -s ja palju suurem kui TEA -s. TCA tööpõhimõte põhineb energia kogunemisel, mis absorbeerub ja vabaneb täielikult pöörduvate molekulaarsidemete purunemisel ja loomisel keemilised reaktsioonid... TXA loomisel on olulisi raskusi väike kogus TCA jaoks sobivad odavad keemilised ühendid ja gaaside eraldumine keemiliste reaktsioonide käigus.

Seega kasutatakse praktikas laialdaselt soojusmahutit ja faasimuutusega akusid. Neid soovitatakse nii tööstusele, kus kasutatakse märkimisväärseid koguseid, kui ka üksikfarmides ja tehnoloogilised protsessid... TXA akusid saab soovitada ainult teatud juhtudel, kasutades ohutut tehnoloogiat. Termiline ladustamine. Tõhusate soojusakumulaatorite loomiseks on vaja lahendada järgmised prioriteetsed ülesanded:

• kõrge energiasisaldusega, pika kasutusea ja laia töötemperatuuri vahemikuga soojussalvestusmaterjalide kasutuselevõtt;
• kõrge termilise ja korrosioonikindla omadusega ehitusmaterjalide valik;
• optimaalsete TA disainilahenduste loomine sõltuvalt funktsionaalsest otstarbest, energiaallikast ja tarbijate vajadustest.

Soojusakudele tööaineid valides tuleb arvestada nii energiaallika kui ka aku enda energia- ja tööomadustega. TAM-ide peamised toimivusomadused on: erienergia, töötemperatuuri vahemik, stabiilsus ja tööohutus, madal korrosioon, vähene ja odav. Kui soolahüdraate kasutatakse TAM -ina, pööratakse tähelepanu nende võimele kinnitada ja kaotada kuumutamisel ja jahutamisel veemolekul.

Sõltuvalt paljudest teguritest võivad soojusakumulaatoril olla konstantsed või muutuvad massi, mahu ja rõhu näitajad. Pidev mass (dMaK = 0) - reeglina võib see kaudse kogunemise korral olla ka otsese kogunemise korral, kui segatud osa massist pärast jahutamist (TA tühjendamine) või kuumutamist (TA laeng) on täielikult aku juurde tagasi. Muutuv mass (dMaK f 0) - alati otsese kogunemise korral. Pidev maht (dVaK = 0) - suletud mahutites kogunemise korral. Muutuv maht (dUlc f 0) - kogunemise korral atmosfäärirõhu all või spetsiaalsete kompressiooniseadmete abil.

Koordineerimisnõukogu projekti kaalumise staatus: Ei arvestata. Rakendusobjektid: Tööstus, mittekapital, kergesti püstitatavad ajutised ehitised, sh. kaubandus, Sotsiaalasutused (koolid, haiglad, lasteaiad jne), Haldus- ja avalikud hooned ja rajatised. Rakendamise efekt:
- objekti jaoks: hoonete termilise stabiilsuse suurendamine, tarbitud energia eest makstava tasu vähendamine vastavalt kahe tsooni tariifikoefitsiendile;
- valla jaoks: elektrisüsteemi kadude vähendamine elektrisüsteemis, võimsussüsteemi juhtimise lihtsustamine elektrisüsteemis, hoonete termilise stabiilsuse suurendamine.

Soojuse kogunemine võimaldab: suurendada hoonete termilist stabiilsust, suurendada autonoomsete jõuallikate tõhusust lihtne skeem reoveest saadava soojusenergia tagasitoomine, vähendage nii tootmispiirkondade kui ka üksikute korterite elektrikütte kulusid, millesse on paigaldatud KÜTE.

Soojusakumulaatoril on võrreldes teiste akudega järgmised eelised: seadme lihtsus, suhteliselt madal hind, efektiivsed kaalu- ja suuruseomadused, vastupidavus.

Soojusakusid kasutatakse:

• hoonete termilise stabiilsuse suurendamine;
• autonoomsete jõuallikate tõhususe suurendamine;
• jääksoojusenergia tagastamine;
• ruumide kütmine.

HOONETE SOOJUSTUSKINDLUSE SUURENDAMINE

Õnnetuste korral kütteseadmetes ja soojusvõrkudes või plaanitavatel katkestustel on oluline tegur nende hoonete termiline stabiilsus, millele soojusvarustus on katkestatud. Ehitise (ruumi) termilist stabiilsust on tavaks mõista kui hoone võimet säilitada teatud aja jooksul kogunenud soojust (mis ei pruugi olla piisav õnnetuste kõrvaldamiseks) muutuvate termiliste mõjudega. Hoonete varustamine soojusakumulaatoriga võimaldab suurendada selle termilist stabiilsust, s.t. andma lisaaegaõnnetuse likvideerimiseks. Soojusakusid saab paigaldada olemasolevatesse hoonetesse, kuid soojusakumulaatorite väljatöötamine uue ehituse projekteerimisetapis võimaldab edukamalt lahendada hoonete termilise stabiilsuse probleemi.

Soojusakumulaatori paigutamine olemasolevatesse keldritesse on ruumipuuduse tõttu keeruline. Tehnoloogiate arsenalis on piisavalt efektiivse kaalu ja suurusega parameetreid.

Soojusakumulaatorisse kogunenud ja hoiustatud soojus hoiab hoone soojusvarustuse tahtliku või hädaseiskamise korral hoones pikemat aega vastuvõetavat temperatuuri, mis hõlbustab õnnetuse likvideerimise meetmete rakendamist. või lahendada muid probleeme.

AUTONOOMSETE ELEKTRIVÕIMALIKUTE TÕHUSUSE SUURENDAMINE

On teada, et bensiini- ja diiselmootorite ning gaasikolviga (sh maagaasi) elektrijaamade kasutegur on suhteliselt madal (25–30%). See on eriti väike, kui elektrijaama võimsus on alakasutatud.

Soojusakumulaatori juuresolekul kõik soojusenergia elektrijaama kasutatakse selle laadimiseks. Elektri ülejääk suunatakse ka soojusakumulaatorisse. See. Autonoomse allika kasutegur võrdub katla kasuteguriga (umbes 85%) ja sellises elektrijaamas saadava elektri maksumus on mitu korda madalam kui võrgus.

Selline lahendus sobib nii õnnetusi kõrvaldavatele organisatsioonidele kui ka igale autonoomsele tarbijale (eramu, maja, maja sissepääs, garaaž jne)

Jäätmete termilise energia taaskasutamine

Soojusakude paigaldamine võimaldab lahendada mõningaid energiasäästu probleeme. Seega tagavad soojuspumpade paigaldamine kanalisatsioonisüsteemi ja taastuvenergia sissepritse soojusakumulaatorisse osaliselt tagasivooluga seotud soojuskaod. soe vesi rentslist alla.

TUBADE KÜTTE KUUMAKUMULAATORITE KASUTAMINE

Olemasolev tariifiregulatsiooni määrus näeb ette öösel tarbitava elektrienergiaga võrreldes tunduvalt madalama tariifi kui päevasel ajal, mis on seotud elektritarbimise ajakavade ühtlustamise vajadusega ja mis on oluline ühtse energiasüsteemi normaalseks toimimiseks. See võimaldab proportsionaalselt vähendada ruumi kütmise kulusid, kuid nõuab soojust salvestavate kütteseadmete paigaldamist.

Soojusakumulaatorite paigaldamise kulud tasuvad keskmiselt 2-3 aastaga tänu odavamale 1 kW maksumusele. h

Äriüksused, kes kasutavad suures ulatuses soojusakusid, s.t. kes on tarbijad suur hulk elekter saab iseseisvalt energiat osta FOREM -ist, kus see on palju odavam.

Ettevõtted, kes rakendavad seda tehnoloogiat / pakuvad seda teenust:

Soojuse kogunemine igasse veesoojendussüsteemi võimaldab seda kohandada päeva jooksul muutuva sooja vee nõudluse tingimustega. Rakendus erinevaid vahendeid energia salvestamiseks päikeseelektrijaamade kasutamisel võimaldab see ka ületada veel ühe raskuse, mis on seotud päikeseenergia intensiivsuse ebastabiilsusega päeva jooksul. Nagu me juba nägime, saab isegi pilvitu taeva korral vastuvõetava koguse energiat sobival vedeliku temperatuuril saada vaid mõneks tunniks enne ja pärast keskpäeva. Veel kõrged temperatuurid on vaja ainult lühikese aja jooksul. Näiteks hoonete kütmiseks mõeldud päikeseelektrijaamad hoiavad jahutusvedeliku temperatuuri 60 ° C juures vaid umbes kolm tundi päevas. Kuna sellistes süsteemides energia tarbimise ja vastuvõtmise perioodid ei lange kokku, on ilmne, et see tuleb koguda päeva jooksul, et seda seejärel sobival temperatuuril võtta.

V arenenud riigid kliima sarnane inglise keelega aastal talveaeg keskmine päevane energiatarve sooja veevarustuseks ja elamute kütmiseks on vastavalt 15 ja 150 kWh. Troopilise vööndi suurte haiglate sooja tarbevee igapäevane energiatarve on mitu MWh. Kui energiat kasutatakse energia salvestamiseks, seda soojendatakse näiteks 10 K võrra, siis selle erisoojusvõimsusega 1,2 Wh / (kg-K), hoones on madal voolukiirus ja arvestamata nõutava tulemuse saavutamiseks tekkivaid kadusid kogus päevasel ajal vajab energiat umbes 14 tuhat liitrit vett ja selle maht on 14 m2. See näitaja tundub enam -vähem reaalne, kuid haigla suhtes ulatub see 200 tuhande liitrini; ja vastavat konstruktsiooni on tehniliselt äärmiselt raske teostada.

Sarnaseid raskusi tuleb ette ka kodumajapidamises kasutatavate elektriliste öösoojendite väljatöötamisel, mis on nüüdseks Inglismaal laialt levinud. Sellistes kütteseadmetes, mis tarbivad suhteliselt väikest energiat, soojendavad elektrilised elemendid spetsiaalset materjali, mis hoiab soojust hästi. Seejärel tarbitakse sel viisil salvestatud energiat järk -järgult, hoides toatemperatuuri teatud piirides. Samal ajal kuumeneb materjal nii palju üle, et kütteelementide soojusisolatsiooniks kasutatakse tavaliselt tulekindlaid telliseid. Selle tulemusena on sellised kütteseadmed väga mahukad.

Päikesekollektorite kasutamisel hoitakse energiat kas maa -alustes veepaakides või kividega täidetud sektsioonides. Teine võimalus on eelistatav õhkküttesüsteemide puhul, kus õhku soojendatakse kivide vahelt läbides. Kui eeldada, et kivid on sama suuruse ja sfäärilise kujuga, moodustavad nendevahelised tühimikud umbes kolmandiku sektsiooni kogumahust. See tagab suure kontaktpinna kuumutatud õhu ja head tingimused soojusvahetuseks. Selliste süsteemide peamine puudus on nende madal soojusmahtuvus (neli korda väiksem kui vee soojusmahtuvus).

Vaatlusalustes seadmetes koguneb soojusenergia kineetilise ja potentsiaalne energia keskkonna molekulid. Palju rohkem energiat kulub faasisiirete ajal, see tähendab tellitud struktuuri hävitamise käigus, näiteks sulamise või aurustumise ajal. Sel juhul kulutatakse sisendenergia peamiselt molekulide potentsiaalse energia suurendamiseks, mis tuleneb nendevahelise kauguse suurenemisest. Ühes päikesekütteseadme tüübis kasutatakse sellise soojust salvestava ainena parafiini, mille sulamistemperatuur on umbes 55 ° C ja varjatud sulamissoojus on umbes 40 Wh / kg. Kui parafiin on jahtunud, saame selle energia uuesti kätte, kuid mugavamal temperatuuril. Sellises seadmes 150 kWh soojusenergia kogumiseks ei ületa paagi maht 4 m3. Mõne soola hüdraate kasutatakse ka soojusülekandevedelikuna. Näiteks Glauberi sool Na2S04-10H20 sulab temperatuuril umbes 32 ° C, samas kui kristallstruktuuri hävitamine võtab umbes 67 Wh / kg. Kui see jahutatakse samale temperatuurile, vabaneb salvestatud energia. "Sulatamise - soola tahkumise protsessi võib korrata mitu korda, kuid on kindlaks tehtud, et kui soola sulamist ei segata, tekib kontsentratsiooni ümberjaotumine, mis takistab soola ümberkristalliseerumist. Tänu pidevatele otsingutele ja uuringutele oli võimalik leida teisi aineid, millel on suur varjatud sulamissoojus, mille faaside üleminek toimub temperatuuril 40–60 ° C. Kahjuks on paljud neist sobimatud oma kõrge hinna, plahvatusohu, mürgisuse, söövitav jne.

Fotoallikas - sait http://www.devi-ekb.ru

Soojusenergia salvestusseadmete abil on võimalik kulutõhusalt kompenseerida gigavattide energiatarbimist. Kuid täna on selliste ajamite turg oma potentsiaaliga võrreldes katastroofiliselt väike. Peamine põhjus peitub selles, et edasi esialgne etapp soojussalvestussüsteemide tekkimisele pöörasid tootjad selle valdkonna uuringutele vähe tähelepanu. Hiljem viisid tootjad uute stiimulite otsimisel selleni, et tehnoloogia halvenes ning inimesed hakkasid selle eesmärke ja meetodeid valesti mõistma.

Kõige ilmsem ja objektiivne põhjus soojussalvestussüsteemi kasutamine vähendab tõhusalt tarbitavale energiale kulutatud raha, pealegi on energia maksumus tipptundidel palju suurem kui muul ajal.

Energia salvestamise müüdid

Müüt 1. Selliste süsteemide harv kasutamine

Praegu on soojusenergia kogumise (kogumise) süsteemid turul laialdaselt esindatud ja paljud kasutavad neid aktiivselt. Kodumajapidamises kasutatavad sooja tarbeveeboilerid on suurepärased näited, mis näitavad salvestatud energia väärtust, kus seda süsteemi nimetatakse tipptunniväliseks jahutussüsteemiks. Vee koheselt soojendamiseks kulub umbes 18 kW, kuid kõige võimsamatel kütteseadmetel on 4,5 kW küttekehad. Seetõttu on kaabli juhtmestiku jaoks vaja 4 korda vähem infrastruktuure ja vastavalt ka energiatarbimist.

Keegi ei paigalda kütteseadmeid, mis on ette nähtud hetkelise maksimaalse arvutusliku koormuse tarbimiseks, sama tava kehtib ka kliimaseadmete puhul. Pealegi vähendatakse jahutiga süsteemi paigaldamist tavaliselt 40–50% (infrastruktuuri vähendamine).

Müüt 2. Soojussalvestussüsteemid võtavad palju ruumi

Kas naasta tavalise veesoojendi juurde? Kas see võtab teie kodus palju ruumi?

Lisaks kasutatakse reeglina osalise soojuse kogunemisega süsteemi, mis annab umbes kolmandiku nõutavast võimsusest, seetõttu võtab selline paigaldus vähe ruumi.

Müüt 3. Sellised süsteemid on liiga keerulised

Tavalisel veesoojendil on lihtne disain. See sisaldab kütteseadet, mille võimsus on väiksem kui võimsus, mis tagab maksimaalsed koormused, ja lülitub sisse, kui pukside temperatuur langeb alla 95% seadistatud väärtusest.

Selle süsteemi võimsus on lihtne näide soojussalvestusseade, millel pole liikuvaid osi. Osalise koormusega varustussüsteemis ei saa rike tekkida, kuna neil puudub võimalus juhuslikult seadistada suurt elektritarbimist. Suurtel tipptunnivälistel jahutussüsteemidel on keerukamad juhtimisstruktuurid, nii et nendega võib tekkida palju probleeme ja disainer peab projekteerimisega kõvasti vaeva nägema tõhus süsteem märkimisväärse ressursisäästuga.

Müüt 4. Koondamise (varude) puudumine koos energia osalise kogunemisega

Peaaegu iga tipptunniväline jahutussüsteem on võimeline rahuldama sama koondamist kui sama hinnaga tavapärane süsteem.

Müüt 5. Suured kapitalikulud

Võta vastu praegused hinnad seadmete kohta on problemaatiline, kuna tootjad ei soovi neid avaldada. Kuigi paljud uuringud näitavad madalad hinnad süsteemide maksumus. Arvutame ligikaudne maksumus süsteemi, kasutades ühikuna ligikaudset väärtust 256 dollarit jahutuse kilovati kohta ja saame ligikaudne maksumus kogu süsteemi installimiseks:

Süsteem, mis ei kasuta energiasalvestust:

3 jahutit võimsusega 1400 kW x 256 dollarit / kW 1,0 1 080 000 dollarit.

Osaline soojussalvestussüsteem:

2 jahutit võimsusega 1400 kW x 256 dollarit / kW 20 720 000 dollarit.

Jääkogumissüsteem 12 300 kWh x 28 USD / kWh 350 350 000 dollarit.

Süsteemi kogumaksumus: 1 070 000 dollarit.

Seadme mõned funktsioonid ja selle asukoht süsteemis võivad põhjustada täiendavaid kapitalikulusid, kuid sellised süsteemid võivad kulude osas kergesti konkureerida.

Müüt 6. Energiasäästu pole

Säästu analüüsimisel tuleb arvestada nii hoones tarbitava energiaga kui ka energiaga, mida kasutatakse selle tootmiseks elektrijaamas. Enamik energiatõhusaid seadmeid on mõeldud energiatarbimise vähendamiseks, vähendamata samal ajal nende kasutamise aega. Tipptundivälised jahutussüsteemid säästavad energiat, kandes selle üle üle meetri. Säästmise tõenäosus on 50/50.

Müüt 7. Elektritariifid võivad muutuda, mis võib kaasa tuua mitte ainult kokkuhoiu puudumise, vaid ka kulude suurenemise

Muidugi on tariifimuudatused vältimatud, kuid tingimused ja energiatarve jäävad muutumatuks.

Võib loota, et ühel päeval on koormused päevasel ja öisel ajal võrdsed, kuid seetõttu seda vaevalt juhtub oluline erinevus tariifides eksisteerib veel palju aastaid.

Tänapäeval on üsna tuntud soojuse kogunemise süsteem "sooja põranda" süsteem, milles kaabel valatakse 5 cm lipsuga. Kuid vähesed teavad, et lipsu suurendamine 10-15 cm-ni aitab mitte ainult kulusid vähendada, vaid alustada ka soojuse kogunemise protsessi.

Varem kasutati soojuse kogumiseks “soojuspüstolit”, mis ei soojendanud inimeste vahetus asukohas asuvat ruumi ja pealegi põletasid nad hapnikku. Kaablisoojendussüsteemid võimaldavad mitte ainult tõhusalt soojust koguda, vaid loovad ka ruumis mugava mikrokliima.

Üheks olulise kokkuhoiu põhjuseks oli uute kolme tariifiga elektriarvestite kasutuselevõtt, kuid paljudel pole võimalust öösel küttesüsteemi kasutada. Kaablisüsteemi kasutamine koos 5 cm lipsuga võimaldab kaablil kiiresti soojeneda, kuid samal ajal jahtub kiiresti. See tähendab, et protsess on tsükliline. Tasanduskihi suurendamine 10-15 cm-ni võimaldab teil kauem sooja hoida, mis tähendab, et tsükli aeg pikeneb mitme tunnini.

Ebaühtlane tarbimine kuum vesi nõuab jaama soojusvarustuse sünkroonset muutmist või sellele vastavat ettevalmistust tarbimiskohas. Kuna soojaveevarustuse ja selle tarbimise soojuse tootmise täielik vastavus on võimatu, rikutakse pidevalt kütte- ja ventilatsioonirežiime, nõudes jaamas kuumtöötlusseadmete ülemääraste varude loomist.

Riis. 3.10. Sooja tarbe graafikud sooja veevarustuseks:
a- iga päev; b- lahutamatu; 1 - soojustarbimise muutus ööpäevaringselt; 2 - keskmine soojustarbimine tunnis päevas; 3 - tegelik soojusenergia tarbimine; 4 - eraldunud soojus

Kuuma vee akumulaatorite paigaldamine võimaldab jaamaveesoojendite koormust ühtlustada ja seeläbi vähendada soojusjaama tippvõimsuse reservi, mille tagajärjel on kütte- ja ventilatsioonikütte tarbimine vähem ebaühtlane. Abonendid abonendi sisenditel võimaldavad kõrvaldada sooja vee temperatuuri kõikumised minimaalse ja maksimaalse vee äravõtmise korral ning vähendada kohalike kütteseadmete arvutatud küttevõimsust.

Aku võimsus määratakse integreeritud graafiku abil, mis on üles ehitatud antud päevase soojustarbimise põhjal (joonis 3.10). Integraalgraafiku koostamiseks on vaja kindlaks määrata tunni soojusenergia tarbimise korrutis vastavalt päevakavale Q i vastavalt vastavale kestusele n i soojuse kasutamine. Saadud toode näitab soojuse tarbimist aja jooksul n i, integraalgraafikule on joonistatud ordinaadile sama ajavahemiku lõpus. Soojustarbimise järgnevad väärtused Q i n i järgnevateks ajavahemikeks n i integreeritud diagrammil on kokku võetud eelnevatega. Selle tulemusel saadakse tegeliku soojustarbimise katkendlik joon 3, selle graafiku iga ordinaat väljendab kogu soojustarbimist tarbimise algusest kuni kõnealuse hetkeni. Päeva lõpus tegeliku soojustarbimise graafiku ordinaat näitab soojustarbimist päevas.

Kuna soojusvõrkudest saadav soojus tarnitakse ühtlaselt ja pidevalt, väljendatakse tarbijale edastatava soojuse graafikut sirgjoonega 4. Teatatud soojuse graafiku kalde puutuja on arvuliselt võrdne keskmise soojustarbimisega tunnis. päev

. (3.1)

Liini 3 lõigete väiksem kalle võrreldes liiniga 4 tähendab, et võrkude sisendsoojus ületab tegelikku tarbimist ja vastupidi, liini 3 lõikude suurema kaldega ületab tegelik soojustarbimine selle sisendit küttevõrgud, mis on patareide puudumisel vastuvõetamatu. Ridade 3 ja 4 ordinaatide erinevus näitab küttevõrkude kasutamata soojuse hulka, mis oleks võinud akusse koguneda. Kui koguneb kasutamata soojus, näitab soojussisendi ja -tarbimise graafikute ordinaatide vahe igal ajahetkel aku soojusvaru olemasolu. Ordineerida Q max väljendab kvantitatiivselt suurimat soojusvarustust.

Aku nõutava soojusvaru määramisel peab valemiga (3.1) leitud keskmine soojusenergia tarbimine, kW, olema vähemalt

, (3.2)

kus G ja- sooja vee tarbimine päevas, suurim veetarbimine, m 3 / päevas; r- vee tihedus, kg / m 3; koos- vee soojusmahtuvus, kJ / (kg × ° С); t g – keskmine temperatuur kuum vesi kuumaveetorustikes; T- sooja vee tarbimise aeg päevas, h; Q tp- soojuskaod toite- ja tsirkulatsioonitorustikes, kW.

Suurima veetarbimise kuuma vee tarbimine päevas leitakse valemiga

, (3.3)

kus g ja- kuuma vee tarbimise määr päevas, suurim veetarbimine, l / päevas; m- tarbijate (elanike) arv hoones või hoonete rühmas.

Elamute, hostelite, hotellide, sanatooriumide, haiglate, koolide ja lasteasutuste puhul võetakse sooja vee tarbimise aeg ööpäevas 24 tundi. Muude avalike hoonete puhul on see aeg võrdne nende töötundide arvuga päevas , kuid mitte vähem kui 10 tundi ja kui akud on saadaval - vastavalt aku laadimistundide arvule. Tööstusettevõtete abihoonete puhul peaks sooja vee tarbimise aeg olema võrdne akude laadimise kestusega vahetuse kohta.

Kuumaveevarustuse sooja tarbimise päevakavade puudumisel saab lahutamatu ajakava koostada vastavalt mõõtmeteta päevaplaanidele, mis on teatmekirjanduses esitatud erinevatele tarbijarühmadele. Mõõtmeteta kruntidel vastab ordinaat 100% soojustarbimisest keskmisele soojustarbimisele tunnis, mis on määratud valemiga (3.2).

Akude kasutamine võib lühendada soojusvõrkude soojuse tarbimise aega. Soojusvõrkude sulgemise ajahetk ja kestus valitakse sõltuvalt integraalgraafiku ridade katkestuste olemusest. Näiteks integraalgraafikute jaoks joonisel fig. 3.11 soovitav on mõneks ajaks valida võrkude lahtiühendamise kestus n 1 ja n 2. Soojusvõrkude soojusvoo lõpetamise perioodil tarnitakse sooja vett ainult akumulaatorist. Võrkude lahtiühendamise kestus valitakse nii, et soojusvarustus päeva alguses ja lõpus oleks sama.

Riis. 3.11. Soojuse salvestamise võimalused:
1 - tegelik soojusenergia tarbimine; 2 - soojusvarustus soojusvõrkudest;
n 1 ja n 2 - soojusvõrkude lahtiühendamise kestus; n- aku laadimisaeg

Kasutusperioodi jooksul kuum vesi soojusvaru reservis varieerub maksimumist Q max miinimumini Q min väärtused. Kui soojus koguneb muutuva mahuga ja konstantse temperatuuriga veega, siis leitakse avaldisest aku nõutav võimsus m 3

, (3.4)

kus Q max- soojusvaru, kW × h.

Kui soojus koguneb temperatuuri muutumise tõttu konstantsele veekogusele, määratakse aku võimsus valemiga

, (3.5)

kus t max ja t min- maksimaalne ja minimaalne sooja vee temperatuur, ° С.

Pideva mahuga akumulaatoris toimub soojuse kogunemine, suurendades vee soojendamist. Järelikult vastavad maksimaalsed ja minimaalsed veetemperatuurid integreeritud graafikul suuremale ja väiksemale soojusvarule akumulaatoris (joonis 3.11). Aku kõrgeim veetemperatuur ei tohi ületada 75 ° C ja madalaim temperatuur ei tohi olla madalam kui 40 ° C.

Kui elamutes ja ühiskondlikes hoonetes ning tööstushoonetes on duššivõrgud (mitte rohkem kui kümme) automaatsed sooja veevarustussüsteemid, pole patareide kasutamine vajalik.