26 Февраля 2013
Публикация в "Народной газете" от 26.02.13
За последние годы мы настолько привыкли к ежегодному росту цен и тарифов, что с трудом можем представить ситуацию, когда цена на электричество будет не расти, а снижаться. «Это возможно», - уверен дважды «Заслуженный изобретатель» (в масштабах области и страны) Владимир МИХАЙЛОВ, выступивший с предложением, как сделать производство электроэнергии менее затратным.
- Владимир Викторович, в чем заключается Ваша идея?
- Я предлагаю применять тепловые насосы для повышения КПД теплогенерирующих станций. Тепловой насос - это холодильник наоборот. Как работает компрессор холодильной машины? Он газообразный фреон сжимает до давления около 12 атмосфер, фреон нагревается, а примерно при 50 градусах происходит его конденсация. Когда фреон в жидком состоянии подходит к дросселю, обеспечивающему перепад давления с 12 до 4 атмосфер, он переходит в газообразное состояние, выделяя большое количество холода. Этот холод идет внутрь холодильника, а тепло - наружу. В тепловом же насосе тепло мы забираем, а холод отводим.
- И каким образом тепловой насос повысит КПД теплогенерирующей станции?
- Есть такое понятие, как тепловая мощность на один киловатт электрической энергии. Если в электрообогревателях из одного киловатта электричества получается один киловатт тепла, то тепловой насос дает с одного киловатта электричества 6 киловатт тепла и 5 киловатт холода. За счет чего это происходит? Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое сопровождается выделением большого количества холода или тепла. Это свойство используют, например, при заморозке ушиба медицинским эфиром, который испаряется и охлаждает больной участок тела. Или вспомните баллончики с углекислотой от сифонов, в которых раньше дома делали газированную воду: как только проткнешь баллончик, жидкость испаряется и балончик покрывается инеем. А если мы парообразную углекислоту сожмем до жидкого состояния, то наоборот выделится тепло. Еще один наглядный пример: все замечали, что после дождя становится теплее. Это происходит потому, что при конденсации пара в капли дождя выделяется тепло.
- Принцип действия парового насоса понятен, но каким образом его можно вписать в схему выработки электроэнергии?
- Нужно просто включить тепловой насос в цикл генерирующей станции, и туда, где происходит нагрев воды, подавать тепло, а туда, где конденсируется жидкость, отдавать холод. КПД турбины электростанции зависит от разницы температур в точке нагрева и точке охлаждения теплоносителя, а значит, понижая температуру конденсатора и увеличивая температуру нагрева, мы делаем систему более эффективной.
Сказать точно, насколько повысится КПД генерирующих мощностей, я не готов, но очевидно, что за счет использования тепла, которое сегодня вылетает в трубу через градирни на ТЭЦ или просто сбрасывается в Волгу на ГРЭС, экономия будет. К слову сказать, Костромская ГРЭС тратит в сутки 12 тысяч кубометров газа. В пересчете на вес это 200 вагонов!
Более того, предложенный мной принцип можно применять и на АЭС, экономя дорогое топливо и уменьшая объем радиоактивных отходов.
- То, что Вы предлагаете - умозрительная идея, теория или это уже в каком-то виде опробовано на практике?
- Тепловые насосы давно известны и в виде кондиционеров применяются в Европе для отопления домов. Мое предложение состоит в том, что я предлагаю новую сферу их применения. Поэтому все, кто смотрит на мою схему, говорят: «Так ведь все элементарно, странно, что никто до этого не додумался».
Что касается состоятельности моей идеи, 10 января этого года я получил патент на эту идею. Кроме того кафедра теплотехники Ивановского энергетического университета выдала заключение, что предложенная мной схема повысит КПД газотурбинной установки.
- Почему Вас вдруг заинтересовала электроэнергетика? Не потому ли, что электроэнергия постоянно дорожает и это негативно влияет на работу группы предприятий «ФЭСТ»?
- Вообще-то я занимаюсь данной проблематикой давно и имею несколько патентов на изобретения в энергетике. А над идеей использования тепловых насосов работаю уже лет пять, если не больше. Просто однажды задумался, как так, один киловатт истратил, а получил одиннадцать: пять - холода и шесть - тепла. Это же надо использовать.
А что касается дороговизны электроэнергии, для меня она не так критична, поскольку производства, которыми я руковожу, не являются энергоемкими. Хотя, в целом дорогое электричество, безусловно, является фактором, сдерживающим развитие экономики и снижающим нашу инвестиционную привлекательность. Да и для населения высокие тарифы на электроэнергию - вещь крайне неприятная. Поэтому я написал письмо губернатору Сергею Ситникову с предложением реализовать мою идею в рамках нашей области, ведь это приведет к снижению себестоимости, а значит, и цены на электроэнергию.
- А почему письмо адресовано губернатору, а не руководителям энергетических компаний?
- Я показывал свою схему нашим энергетикам, но они говорят: «У нас это будет трудно внедрить». Что значит трудно? Если эффект есть, надо внедрять.
Надеюсь, что глава региона сможет повлиять на ситуацию. Пусть он пригласит экспертов, чтобы те посмотрели, изучили, вникли, и если они согласятся, что проект стоящий - вперед, за работу. Тем более что я готов сам вкладывать в это деньги, выступить инвестором при внедрении моей идеи. Стоимость одной установки не так велика - всего 550 тысяч рублей. При этом эффект за счет экономии топлива составит около 40 тысяч рублей в месяц. Соответственно, окупаемость установки составляет чуть больше года. Конечно, на большой станции потребуется не одна, а десятки, сотни таких установок, но если они будут давать экономию, то игра стоит свеч.
Если же региональные власти не заинтересуются моим предложением, я намерен обращаться к собственникам энергетических компаний и к руководству страны - к премьер-министру и Президенту. У нас много говорят об энергоэффективности, пора начинать делать реальные шаги в этом направлении.
Николай ГРЕБЕННИКОВ.
Наша справка
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕПЛОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА
Установка включает три контура: замкнутый паросиловой контур, работающий на воде; замкнутый контур, работающий на низкокипящей жидкости и незамкнутый контур подвода воды от внешнего источника. Паросиловой контур включает парогенератор (1), пароперегреватель (2), паровую турбину (3) с генератором (4), конденсатор (5) и водяной насос (6). Контур низкокипящей жидкости включает компрессор (7), теплообменник-конденсатор (8), одна полость которого является конденсатором контура низкокипящей жидкости, а другая полость — подогревателем конденсата паросилового контура, устройство, понижающее давление, — дроссель (9), теплообменник-испаритель (10). Контур подвода воды от внешнего источника включает теплообменные поверхности (11) и (12), установленные соответственно в конденсаторе (5) и теплообменнике-испарителе (10)
ТЕПЛОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Пар, полученный в генераторе (1) и перегретый в пароперегревателе (2), поступает на турбину (3), которая совместно с генератором (4) преобразует тепловую энергию в электрическую. Далее пар поступает в конденсатор (5), где охлаждается на теплообменной поверхности (11), конденсируется и передает теплоту охлаждающей его воде. Далее полученный конденсат поступает в теплообменник-конденсатор (8), где он подогревается за счет теплоты, выделяемой при конденсации низкокипящей жидкости, и насосом (6) подается в парогенератор (1). Компрессор (7) сжимает хладагент и подает его в теплообменник-конденсатор (8), где хладагент конденсируется. Далее, проходя через дроссель (9), хладагент теряет давление, расширяется и частично переходит в газообразное состояние, затем поступает в теплообменник-испаритель (10), где за счет отбора теплоты с теплообменных поверхностей (12) контура подвода воды, происходит его дальнейшее испарение. На этом контур низкокипящей жидкости замыкается.
За последние годы мы настолько привыкли к ежегодному росту цен и тарифов, что с трудом можем представить ситуацию, когда цена на электричество будет не расти, а снижаться. «Это возможно», - уверен дважды «Заслуженный изобретатель» (в масштабах области и страны) Владимир МИХАЙЛОВ, выступивший с предложением, как сделать производство электроэнергии менее затратным.
- Владимир Викторович, в чем заключается Ваша идея?
- Я предлагаю применять тепловые насосы для повышения КПД теплогенерирующих станций. Тепловой насос - это холодильник наоборот. Как работает компрессор холодильной машины? Он газообразный фреон сжимает до давления около 12 атмосфер, фреон нагревается, а примерно при 50 градусах происходит его конденсация. Когда фреон в жидком состоянии подходит к дросселю, обеспечивающему перепад давления с 12 до 4 атмосфер, он переходит в газообразное состояние, выделяя большое количество холода. Этот холод идет внутрь холодильника, а тепло - наружу. В тепловом же насосе тепло мы забираем, а холод отводим.
- И каким образом тепловой насос повысит КПД теплогенерирующей станции?
- Есть такое понятие, как тепловая мощность на один киловатт электрической энергии. Если в электрообогревателях из одного киловатта электричества получается один киловатт тепла, то тепловой насос дает с одного киловатта электричества 6 киловатт тепла и 5 киловатт холода. За счет чего это происходит? Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое сопровождается выделением большого количества холода или тепла. Это свойство используют, например, при заморозке ушиба медицинским эфиром, который испаряется и охлаждает больной участок тела. Или вспомните баллончики с углекислотой от сифонов, в которых раньше дома делали газированную воду: как только проткнешь баллончик, жидкость испаряется и балончик покрывается инеем. А если мы парообразную углекислоту сожмем до жидкого состояния, то наоборот выделится тепло. Еще один наглядный пример: все замечали, что после дождя становится теплее. Это происходит потому, что при конденсации пара в капли дождя выделяется тепло.
- Принцип действия парового насоса понятен, но каким образом его можно вписать в схему выработки электроэнергии?
- Нужно просто включить тепловой насос в цикл генерирующей станции, и туда, где происходит нагрев воды, подавать тепло, а туда, где конденсируется жидкость, отдавать холод. КПД турбины электростанции зависит от разницы температур в точке нагрева и точке охлаждения теплоносителя, а значит, понижая температуру конденсатора и увеличивая температуру нагрева, мы делаем систему более эффективной.
Сказать точно, насколько повысится КПД генерирующих мощностей, я не готов, но очевидно, что за счет использования тепла, которое сегодня вылетает в трубу через градирни на ТЭЦ или просто сбрасывается в Волгу на ГРЭС, экономия будет. К слову сказать, Костромская ГРЭС тратит в сутки 12 тысяч кубометров газа. В пересчете на вес это 200 вагонов!
Более того, предложенный мной принцип можно применять и на АЭС, экономя дорогое топливо и уменьшая объем радиоактивных отходов.
- То, что Вы предлагаете - умозрительная идея, теория или это уже в каком-то виде опробовано на практике?
- Тепловые насосы давно известны и в виде кондиционеров применяются в Европе для отопления домов. Мое предложение состоит в том, что я предлагаю новую сферу их применения. Поэтому все, кто смотрит на мою схему, говорят: «Так ведь все элементарно, странно, что никто до этого не додумался».
Что касается состоятельности моей идеи, 10 января этого года я получил патент на эту идею. Кроме того кафедра теплотехники Ивановского энергетического университета выдала заключение, что предложенная мной схема повысит КПД газотурбинной установки.
- Почему Вас вдруг заинтересовала электроэнергетика? Не потому ли, что электроэнергия постоянно дорожает и это негативно влияет на работу группы предприятий «ФЭСТ»?
- Вообще-то я занимаюсь данной проблематикой давно и имею несколько патентов на изобретения в энергетике. А над идеей использования тепловых насосов работаю уже лет пять, если не больше. Просто однажды задумался, как так, один киловатт истратил, а получил одиннадцать: пять - холода и шесть - тепла. Это же надо использовать.
А что касается дороговизны электроэнергии, для меня она не так критична, поскольку производства, которыми я руковожу, не являются энергоемкими. Хотя, в целом дорогое электричество, безусловно, является фактором, сдерживающим развитие экономики и снижающим нашу инвестиционную привлекательность. Да и для населения высокие тарифы на электроэнергию - вещь крайне неприятная. Поэтому я написал письмо губернатору Сергею Ситникову с предложением реализовать мою идею в рамках нашей области, ведь это приведет к снижению себестоимости, а значит, и цены на электроэнергию.
- А почему письмо адресовано губернатору, а не руководителям энергетических компаний?
- Я показывал свою схему нашим энергетикам, но они говорят: «У нас это будет трудно внедрить». Что значит трудно? Если эффект есть, надо внедрять.
Надеюсь, что глава региона сможет повлиять на ситуацию. Пусть он пригласит экспертов, чтобы те посмотрели, изучили, вникли, и если они согласятся, что проект стоящий - вперед, за работу. Тем более что я готов сам вкладывать в это деньги, выступить инвестором при внедрении моей идеи. Стоимость одной установки не так велика - всего 550 тысяч рублей. При этом эффект за счет экономии топлива составит около 40 тысяч рублей в месяц. Соответственно, окупаемость установки составляет чуть больше года. Конечно, на большой станции потребуется не одна, а десятки, сотни таких установок, но если они будут давать экономию, то игра стоит свеч.
Если же региональные власти не заинтересуются моим предложением, я намерен обращаться к собственникам энергетических компаний и к руководству страны - к премьер-министру и Президенту. У нас много говорят об энергоэффективности, пора начинать делать реальные шаги в этом направлении.
Николай ГРЕБЕННИКОВ.
Наша справка
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕПЛОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА
Установка включает три контура: замкнутый паросиловой контур, работающий на воде; замкнутый контур, работающий на низкокипящей жидкости и незамкнутый контур подвода воды от внешнего источника. Паросиловой контур включает парогенератор (1), пароперегреватель (2), паровую турбину (3) с генератором (4), конденсатор (5) и водяной насос (6). Контур низкокипящей жидкости включает компрессор (7), теплообменник-конденсатор (8), одна полость которого является конденсатором контура низкокипящей жидкости, а другая полость — подогревателем конденсата паросилового контура, устройство, понижающее давление, — дроссель (9), теплообменник-испаритель (10). Контур подвода воды от внешнего источника включает теплообменные поверхности (11) и (12), установленные соответственно в конденсаторе (5) и теплообменнике-испарителе (10)
ТЕПЛОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Пар, полученный в генераторе (1) и перегретый в пароперегревателе (2), поступает на турбину (3), которая совместно с генератором (4) преобразует тепловую энергию в электрическую. Далее пар поступает в конденсатор (5), где охлаждается на теплообменной поверхности (11), конденсируется и передает теплоту охлаждающей его воде. Далее полученный конденсат поступает в теплообменник-конденсатор (8), где он подогревается за счет теплоты, выделяемой при конденсации низкокипящей жидкости, и насосом (6) подается в парогенератор (1). Компрессор (7) сжимает хладагент и подает его в теплообменник-конденсатор (8), где хладагент конденсируется. Далее, проходя через дроссель (9), хладагент теряет давление, расширяется и частично переходит в газообразное состояние, затем поступает в теплообменник-испаритель (10), где за счет отбора теплоты с теплообменных поверхностей (12) контура подвода воды, происходит его дальнейшее испарение. На этом контур низкокипящей жидкости замыкается.
Галерея
Комментировать
Ваш комментарий появится на сайте после модерации.
Поделиться ссылкой: