Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
о источника к тепловому насосу);
компрессор (устройство, в которое повышает давление и температуру паров хладагента).
Виды теплосъема тепловым насосам
) Земляной горизонтальный контур
Использует энергию, накопленную на поверхности земли (глубина от 1м до 2,5 м). Летом Тепловой насос забирает лишнее тепло из дома и переносит его под землю. Зимой Тепловой насос забирает накопленное за лето тепло и отдаёт обратно в дом
) Земляной вертикальный контур
Использует энергию, накопленную в глубине земли (глубина 30-200 м). Бурится вертикальная скважина и в неё опускается замкнутая труба, по которому течёт теплоноситель. Тепло уносится грунтовыми водами летом и подается зимой.
) Подземные воды
Использует энергию, грунтовой воды.Грунтовые воды круглогодично имеют температуру +5+12 С.Даже в самый сильный мороз Вы получите бездонный источник тепла, а летом - приятную прохладу
) Энергия водоёма
Использует энергию, накопленную в летний период водоёма. Энергия водоёма имеет зимой температуру +3 +5 С. Даже в самый сильный мороз Вы получите бездонный источник тепла, а летом - приятную прохладу.
Преимущества и недостатки теплового насоса
Преимущества
- Высокая экономичность.
Не требует постоянного сервисного обслуживани.
Длительный срок эксплуатации (до 50 лет).
Экологически чистая и безопасная систем.
Возможность использования в одной установке нескольких систем (отопление, горячее водоснабжение, кондиционирование.
Низкий уровень шумов.
Срок окупаемости установки от 3-х до 5-ти лет.
Недостатки
- Высокая начальная стоимость оборудования и установки внешнего коллектора или скважины забора воды.
2.3.3 Преимущества и недостатки геотермальной энергетики
Основной недостаток геотермальной энергии - необходимость обратной закачки отработанной воды в подземный водоносный горизонт. Другой недостаток этой энергии заключается в высокой минерализации термальных вод большинства месторождений и наличии в воде токсичных соединений и металлов, что в большинстве случаев исключает возможность сброса этих вод в расположенные на поверхности природные водные системы. Отмеченные выше недостатки геотермальной энергии приводят к тому, что для практического использования теплоты геотермальных вод необходимы значительные капитальные затраты на бурение скважин, обратную закачку отработанной геотермальной воды, а также на создание коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования.
Вывод
Всего в России можно выделить три основные зоны, в зависимости от типа и возможностей использования геотермальной энергии:
Камчатка и Курилы - наиболее горячиеточки;
Северный Кавказ и зона, прилегающая к Байкалу, где возможно использование глубинных вод для теплоснабжения;
Потенциально обширная территория, охватывающая 2/3 России, где возможно использование низкопотенциальной энергии с помощью тепловых насосов.
Принципом теплового насоса, используемым в большом масштабе, можно назвать и петротермальную энергетику, использующую энергию фонового теплового потока, исходящего из недр Земли.
Геотермальная энергетика России ориентирована как на строительство гигантов (крупных объектов), так и на использование геотермальной энергии для отдельных домов, школ, больниц, частных магазинов и других объектов мощностью 0,1-0,4 МВт с использованием геотермальных циркуляционных систем.
В настоящий момент в России разведано около полусотни геотермальных месторождений. Для дальнейшего развития геотермальной энергетики необходимы инвестиции и поддержка государства. Введение геотермальной энергетики в энергобаланс страны позволит, с одной стороны, повысить энергетическую безопасность, с другой - снизить вредное воздействие на экологическую обстановку по сравнению с традиционными источниками.
2.4 Биогазовая энергетика
Биогаз - газ, получаемый метановым брожением биомассы. В результате биохимической реакции, в которой принимают участие метановые бактерии, выделяется биогаз, его основными составляющими являются: метан (СН4, около 70%), углекислый газ (СО2, около 30%) и некоторое количество H2, H2S, N2. Теплотворная способность данной газовой смеси от 5000 до 8000 Ккал/м3, в зависимости от состава органических отходов.
2.4.1 Получение биогаза
Суть процесса получения биогаза в биореакторе сводится к следующему:
загрузка реактора измельченными органическими отходами,
создание условий для начала химической реакции разложения органики,
отвод полученного биогаза и его накопление с одновременным созданием необходимого рабочего давления,
вывод твердых фракций за пределы реактора, полученных в результате реакции разложения.
Теперь более подробно о каждом процессе.
2.4.2 Сырьё:
навоз и помет птиц, растительные и молочные отходы, энергетические культуры (силосная кукуруза).
Следует отметить, что для большей эффективности, растительные отходы следует измельчать до минимально возможных размеров и готовить смесь.
Пропорциональное смешение органики с целью повышения объема выхода биогаза:
навоз КРС + помет птиц дает увеличение выхода биогаза на 6%
навоз КРС + куриный помет + навоз свиней (1 : 0,5 : 0,5) - на 11%
навоз КРС + свиной - на 7%
навоз КРС + сосняки (опавшая хвоя) - на 5%