НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Методика оценки технико-экономической эффективности когенерационных установок на базе ДВС с воздушным охлаждением

Выпуск № 2 (59) Апрель - Июнь 2015
Авторы:

П.А. ЩИННИКОВ,
В.Г. ТОМИЛОВ,
Д.С. СИНЕЛЬНИКОВ
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2015-2-134-142
Аннотация
В статье рассмотрены возможности работы генераторов электрического тока на базе двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением в условиях когенерации, когда с отпуском электроэнергии обеспечивают отпуск теплоты. Такие установки, как правило, выполняются на основе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (то есть в качестве топлива используют бензин), могут применяться в быту профессиональными строителями, геологами, военными и спасателями в зоне чрезвычайных ситуаций, на территориях с отсутствием инфраструктуры. Предложены основные положения методики оценки технико-экономической эффективности когенерационных установок на базе ДВС с воздушным охлаждением. Сформулированы условия определения эффекта, которые заключаются в приведении сравниваемых вариантов к одинаковому энергетическому эффекту по отпуску продукции. В качестве вариантов сравнения необходимо рассматривать обеспечение электроэнергией от бензогенератора, а теплотой – от тепловой пушки, которая, в свою очередь, в качестве первичного энергоносителя может использовать газ, жидкое топливо или электроэнергию. Представлены принципиальные схемы реализации когенерации в условиях приведения к одинаковому энергетическому эффекту. Приведены результаты экспериментальных данных по когенерации на базе ДВС Hitachi, при этом установка способна отпускать 0,8 кВт теплоты с охлаждающим воздухом. Кроме этого, установка имеет неиспользованный потенциал, по меньшей мере в 4.1 кВт, в случае утилизации теплоты уходящих дымовых газов. Показано изменение эффективности теплоэнергетической установки в зависимости от отопительной нагрузки. Также показано, что абсолютный расход топлива на номинальной нагрузке при когенерации находится на уровне ~700 г/час. Представлены результаты расчетов, которые проведены по разработанной авторами методике. Эффект определен по переменной и капитальной составляющей затрат. Показаны условия, при которых микроТЭС на базе ДВС с воздушным охлаждением и когенерацией эффективнее по сравнению с бензогенератором и тепловой пушкой и может обновляться каждые четыре года. Результаты получены для действующих розничных цен на оборудование и все виды ресурсов.  
Ключевые слова: микроТЭС, когенерация, двигатель внутреннего сгорания, воздушное охлаждение, тепловая пушка, методика, результаты, эффект, коэффициент полезного действия

Список литературы
1. Кожуховский И.С., Новоселова О.А. Роль и перспективы деятельности технологи-ческой платформы «Малая распределенная энергетика» в развитии распределенной энер-гетики: презентация доклада //Круглый стол ТП «Малая распределенная энергетика», 23 октября 2013 г. / Российское энергетическое агентство; ТП «Малая распределенная энерге-тика». – М., 2013. – 23 с. 2. Судавный А.С. Развитие когенерации в контексте концепции интеллектуального распределения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки.–2014. – Вып. 8. – С.117–120. 3. Интеграционные технологии при создании малых электротехнических систем и комплексов на основе методологии когенерации / Л.Н.Ахтулова, А.Л.Ахтулов, Е.Н. Леонов, Н.Н.Петухова, С.И.Смирнов // Омский научный вестник.– 2014. –№ 2 (130). – С. 145–150. 4. Денисов-Винский Н.Д. Мини-ТЭЦ как надежное средство решения проблемы энерго-обеспечения // Энергобезопасность в документах и фактах. –2007. –№ 2 (14). – С. 10–18. 5. Ерофеев В.Л., Пряхин А.С. Термодинамические пределы энергоэффективности тепло-энергетических установок // Журнал университета водных коммуникаций. – 2013. – Вып. 2 (18). – С. 33–38. 6. Современное состояние когенерации в России: обзор публикаций, перспективные направления исследований / А.В.Казаков, А.С.Заворин, П.Ю.Новосельцев, Р.Б.Табакаев // Теплофизические основы энергетических технологий: сборник научных трудов IV Всерос-сийской научно-практической конференциис международным участием, 10–12 октября 2013 г. –Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – С. 104–106. 7. Разуваев А.В., Костин Д.А. Оптимизация эффективности газопоршневых энерге-тических установок в энергетическом комплексе // Проблемы теплоэнергетики: сборник науч-ных трудов по материалам XII международной научно-технической конференции, г. Саратов, 28–31 октября 2014 г. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2014. – Вып. 3. – С. 155–161. 8. Баласанян Г.А., Дубровский В.А. Эффективность аккумулирования тепла для интегри-рованных систем энергоснабжения на базе установок когенерации малой мощности // Труды Одесского политехнического университета. – 2008. – Вып. 1 (29). – С. 129–132. 9. Филлипов С.П. Малая энергетика в России // Теплоэнергетика. – 2009. – № 8. – С. 38–44. 10. Тонкошкур А.Г., Муслимов Е.И. Обоснование принципов тригенерации на основе комбинирования ГТУ с АБХМ // Проблемы теплоэнергетики: сборник научных трудов по материалам XII международной научно-технической конференции, Саратов, 28–31 октября 2014 г. – Саратов, 2014. – Вып. 3. – С. 203–206. 11. Тепловая электростанция на базе ДВС:методические указания № 3204 / составители: Г.В. Ноздренко, Ю.И.Шаров, И.В.Бородихин.– Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. – 39с. 12. Синельников Д.С., Щинников П.А. Эффективность когенерационной теплоэнергети-ческой установки на базе ДВС с воздушным охлаждением // Энергетика и теплотехника: сборник научных трудов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. – Вып. 19. – С. 159–166. 13. Теплоэнергетика:методические указания № 3677 / составители: П.А. Щинников, А.С. Кутузова.– Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – 47с. 14. Основы теплопередачи: сборник лабораторных работ: методические указания № 4010 / составители: Ю.И.Шаров, П.А.Щинников. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – 39 с. 15. Автоматизация технологических процессов на ТЭС и управление ими /П.А. Щинни-ков, Г.В.Ноздренко, А.И.Михайленко, А.И.Дворцевой, А.В.Сафронов. –Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014. – 291 с. – (Серия «Монографии НГТУ»). 16. Комплексные исследования ТЭС с новыми технологиями: монография / П.А. Щинни-ков, Г.В. Ноздренко, В.Г. Томилов, Ю.В. Овчинников, А.А. Ловцов, П.Ю. Коваленко, Н.Г. Зыкова, О.А. Вихман, И.В. Бородихин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. – 528 с.– (Серия «Монографии НГТУ»). 17. Эксергетический анализ новых котельных технологий в составе энергоблоков ТЭС / Г.В.Ноздренко, П.А.Щинников, Ф.А.Серант, В.Г.Томилов, Н.Г.Зыкова, П.Ю.Коваленко, Е.Е. Русских // Теплофизика и аэромеханика. –2009. – Т. 16, № 2. – С. 331–340. 18. Повышение технико-экономической эффективности ТЭЦ путем перехода на новые режимы работы с внутриквартальными теплонасосными установками /В.Г. Томилов, П.А. Щинников, Г.В.Ноздренко, Ю.Л.Пугач // Теплофизика и аэромеханика. – 2000. – Т. 7, № 4. –С. 581–589. 19. Леонтьев В.В. Избранные статьи: монография / науч. ред. Н.П. Литвинова. – СПб.: Невское время, 1994. – 366 с.–ISBN 5-88260-008-1. 20. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов/ руководители разработки: В.В. Коссов, В.Н. Лившиц,А.Г. Шахназаров. – М.: Экономика, 2000. – 422 с.–ISBN 5-212-01987-6. 21. Щинников П.А. Перспективные ТЭС. Особенности и результаты исследования: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. – 284 с. – (Серия «Монографии НГТУ»)  
Просмотров: 920