Система теплоснабжения «умного дома» на базе централизованного теплоснабжения с утилизацией вторичных энергетических ресурсов при помощи теплового насоса

Abstract

Одним из важнейших аспектов «умного дома» является его теплоснабжение, которое должно обеспечивать комфортные условия проживания для жильцов и при этом быть эффективным с точки зрения энергопотребления. В настоящей статье рассматривается инновационный подход к системе теплоснабжения в «умных домах», который основан на использовании централизованного теплоснабжения с утилизацией вторичных энергетических ресурсов с использованием теплового насоса. Предлагаемая система теплоснабжения сочетает преимущества классического централизованного теплоснабжения и эффективность тепловых насосов. Предложена расчетная схема, для которой построен температурный график, а также методика расчета тепловых нагрузок для классической схемы теплоснабжения и для ТЭЦ с применением тепловых насосов, согласно которой произведены необходимые расчеты. Для наглядности полученных данных построен график зависимости суммарной паровой нагрузки, необходимой для теплоснабжения, от температуры окружающей среды, а также график зависимости паровой нагрузки от продолжительности стояния температуры окружающей среды. В результате анализа полученных данных определено, что использование тепловых насосов в схемах ТЭЦ снижает генерацию электроэнергии за счет исключения ее выработки на потоке пара в конденсатор, что облегчает покрытие графика электропотребления в части прохождения минимумов нагрузок объединенной энергосистемы. Также интеграция теплового насоса в тепловую схему системы централизованного теплоснабжения позволяет подавлять диссипацию энергии, снижает выбросы парниковых газов в атмосферу, таким образом делая теплоснабжение более устойчивым и экологически безопасным. При этом предложенная система теплоснабжения «умного дома» имеет высокие технико-экономические показатели, обеспечивающие инвестиционную привлекательность такого проекта.