В Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ) разработали метод эффективного использования тепловых отходов в межсезонье в небольших городах. Этот подход преобразует избыточное тепло в электроэнергию, повышая надежность энергоснабжения.
Летом спрос на тепло значительно снижается, а энергокомплексы, генерирующие тепло и электричество, создают излишки тепла, которые обычно сбрасываются в атмосферу. Ученые из НГТУ изучили различные способы утилизации этого тепла в период между отопительными сезонами. Среди них были системы накопления тепла, абсорбционные холодильные установки, двигатель Стирлинга и ORC‑турбины.
«Системы аккумулирования тепла ограничены высокими капитальными затратами и значительными потерями тепла при сезонном хранении. Абсорбционные холодильные машины не всегда применимы, так как централизованные потребители холода есть не во всех малых и средних городах. ORC‑установка представляется наиболее перспективным решением для преобразования низкопотенциального тепла в электроэнергию», – объясняет автор исследования Елизавета Насибова.
ORC-турбины преобразуют низкотемпературное тепло, такое как тепло от горячей промышленной воды или выхлопных газов, в электричество, используя легкокипящие органические жидкости вместо водяного пара. Специалисты считают, что ORC‑системы обладают несколькими важными преимуществами: длительным сроком службы, большими интервалами между ремонтами, простотой эксплуатации и применением безопасных органических теплоносителей. Основное преимущество этого метода заключается в возможности создания дополнительного источника электроэнергии, что делает энергоснабжение более надежным. В перспективе планируется тестирование данной технологии на объектах коммунальной энергетики малых и средних городов.
Инженеры выяснили, когда лучше всего использовать ORC‑турбину для максимального сокращения затрат на топливо. Эта технология эффективна, когда экономия топлива на производство электричества превосходит дополнительные расходы на генерацию тепла для работы турбины. Также разработчики установили, что продолжительность использования установки зависит от соотношения спроса на тепло и электричество в течение года. Если потребность в тепле немного превышает потребность в электричестве, турбину можно эксплуатировать восемь месяцев. Однако если тепла требуется в два раза больше, чем электричества, применение ORC‑турбины целесообразно только в межотопительный сезон в рамках мультиэнергетической системы.
Источник: ТАСС
распечатать статью
