Сезонное аккумулирование тепловой энергии

25.12.2011

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ, ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ, НЕФТЕПРОДУКТЫ стремительно дорожают! Всего несколько лет назад для жителей степной Украины выбор энергоносителей для отопления индивидуальных домов и производственных помещений зависел от того, есть ли газ или нет. И если есть газ, то, однозначно, газ, а если нет, то электричество и, на худой конец, уголь. Теперь такой подход сводится к выбору платить за обогрев и горячую воду много или очень много.

Первым делом, понятно, утепление стен, окон, коммуникаций и прочие понятные шаги дают значительный эффект, но все в меру – жить как в колбе термоса, утеплившись до предела и согреваясь собственным дыханием, тоже сомнительное удовольствие.

В любом случае, длинными зимними вечерами, очень не помешала бы энергия, которая летним днем падает с неба в виде солнечных лучей и нагревает все что надо и не надо.

В этом суть принципиально другого подхода – использовать бесплатную энергию солнца, которую можно сохранить до зимы! То есть сезонное аккумулирование тепла.

Сначала мы должны уяснить то, что бы нагреть пространство и воду у нас есть три реальные альтернативы:

а) Использовать электричество; активную тепловую нагрузку или, предпочтительно, тепловой насос. Электрическое отопление электрокотлами, ТЭН-нами, конвекторами, ИК-излучателями с активной нагрузкой хорошо отработанные технологии нагрева, но электроэнергия не дешевеет и по затратам на энергоносители, электроотопление стоит на высоком уровне, уступая лишь системам на жидком топливе. Использованию же тепловых насосов посвящено огромное количество публикаций. Нужно только отметить, что значительная экономия энергоресурсов требует соответствующих подходов и капвложений. В целом, электроотопление завязано на возможности электросетей и на практике можно столкнуться со значительными трудностями по выделению лимитов и не без того недешевой электроэнергии. Предлагаемая РЭС-ами модернизация районных электросетей за свой счет это удел энтузиастов!

б) Сжигание ископаемого, предпочтительно, твердого топлива. Газ и нефть тоже относятся к ископаемым топливам, их по понятной причине не обсуждаем. Остается более - менее дешевый уголь и неископаемые солома и дрова. Дешевизна этих ресурсов прямо зависит от спроса, и не факт, что, бросившись устанавливать очень недешевые современные твердотопливные котлы, этот же поток потребителей не поднимет цену и на уголь, (а дрова в посадках у дорог уже собирают во всю, там своя конкуренция). При этом нюхать дым отечества из заводских и выхлопных труб мы уже привыкли, добавиться еще угольный дым и сопутствующий выброс радиоактивных частиц породы. Перспектива тоже не очень.

Кроме того, если посмотреть в масштабе, то использование полезных ископаемых для обогрева, не что иное, как тоже пользование сезонным аккумулятором тепла только с использованием нескольких химических и фазовых циклов преобразования для хранения энергии длительно растянутых во времени с последующим быстрым ее извлечением. При этом в каждом цикле преобразования неизбежны потери энергии. Поэтому заманчивым является аккумулирование и использование солнечной энергии с минимальным количеством преобразований без химического цикла.

в) Солнечный нагрев, прекрасно, но тогда мы нуждаемся в сезонном аккумулировании тепла в течение зимних месяцев. Сезонное тепловое аккумулирование отличается от суточного хранения, возмещающего тепловые нагрузки в пределах 24-часового периода. Сезонное хранение тепла требует значительно более крупных накопителей тепла при больших перепадах температур. Один из эффективных путей возмещения стоимости сезонного хранения использование центральных накопителей. Применение материалов с накоплением энергии на фазовых переходах (PCM-материалов) должно уменьшить геометрические размеры теплоаккумуляторов.

На большей части территории Украины, в условиях умеренно континентального климата, сезонное хранение тепловой энергии более актуально, чем суточное, поскольку сезонный перепад температур более значителен, чем суточный, следовательно, более актуальна задача его сглаживания, что и выполняют сезонные аккумуляторы тепла.

1. Аккумулирование тепла в резервуарах.

2. Аккумулирование тепла в скважинах.

3. Аккумулирование тепла в водоносных пластах.

Отзывы, вопросы-ответы

Ваш вопрос/отзыв/комментарий:

Вы можете оценить работу специалиста: