Технические науки/5. Энергетика

Мехтиев А.Д., Эйрих В.И., Югай В.В., Белик Г.А.,Алимов М.Ш.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РАДИАТОРОВ С ЭФФЕКТИВНЫМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯМИ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Решение актуальной проблемы сокращения потребления энергии, может быть от части реализована путем внедрения энергосберегающих устройств и технологий в системы теплоснабжения жилых зданий и промышленных сооружений. На кафедре «Технологии и системы связи» КарГТУ, разработан и прошёлпрактическую апробацию экспериментальный образец энергосберегающего радиатора (ЭР). На данный момент времени подготовлены основополагающие положения развития концепции практического использования и о внедрения ЭР всистемы теплоснабжения.Разработаны конструктивные решениядля данного устройства, а так же предложен химический состав теплоносителя и принципиально новый способ активизации эффективного теплоносителя при помощи электронагревателя. Хочется отметить следующее важное обстоятельство, что данное отопительное устройство, может быть выполнено полностью автоматизированным и не требующим ручного управления. Контроль температуры в помещении и внутри прибора осуществляется при помощи встроенного полупроводникового температурного реле. Конструктивное исполнение прототипа энергосберегающего радиатора отопления, приведено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Энергосберегающий радиатор

Проведенные нами многочисленные исследования рабочих параметров данного устройства позволили достигнуть эффективности технических показатели работы данной системы, оптимизировать форму и конструктивное исполнение электронагревателя с термокамерой, конвективных каналов поверхности нагрева, внутренней полости ребра, а так же химическую формулу теплоносителя. Наилучший результат работы ЭРустановлен, при создание вакуума в его внутренней полости, при этом возрастает скорость набора рабочей температуры и достигается равномерность нагрева конвективных поверхностей прибора. Проведенные исследования параметров ЭР при нарушении вакуума во внутренней полости показали, что при этом эффективный теплоноситель продолжает работать, но прогрев поверхностей нагрева становиться не равномерным из-за скопления воздуха. При изменении мощности электронагревателя от 200 до 300 Ватт прослеживается зависимость изменение внутреннего давления от 0,6 до 1,4 кг/см². Хочется отметить следующий фактор серьезно влияющий на ресурс работы эффективного теплоносителя, который способен сохранять свои химические свойства примерно в течении 15 лет при температуре 90⁰ С, если температуру нагревателя довести до 150⁰ С, это приведет к сокращению его ресурса примерно в трое, а при температуре 200⁰ С ресурс может составлять около 600 часов.

Энергосберегающие радиаторы отопления имеют значительный срок службы и отвечают всем требованиям и нормам ГОСТа 31311 РК от 2005 года. Проведенные опыты показали что набор необходимой температуры 80 С⁰, обеспечивается электронагревателем мощностью 200 Вт.

Эффективность работы энергосберегающего радиатора работающего от однофазной электрической сети с потребляемой мощностью 200 Вт, можно потвердеть несложным математическим расчетом, который позволяет доказать экономическое преимущество от использования данной разработки, к примеру затраты на отопление двухкомнатной квартиры в городе Караганде на 2011 год жилой площадью 46 м² составляет примерно 3500 тенге, а при переходе на отопление с использованием трех энергосберегающих радиаторов составляет 2500 тенге, разница довольно существенная, при этом стоимость энергосберегающего радиатора из 10 секций примерно составляет 15 тыс. тенге. Низкое энергопотребление ЭР позволяет реализовать принципиально новую и высоко эффективную систему теплоснабжения зданий и сооружений городов без использования котлов и циркулирующей по трубопроводам нагретой воды. Это в конечном итогепозволит сократить значительные потери тепла через их стенки трубопроводов, коррозии и засорения проточной части труб, образование воздушных пробок и необходимости продувки перед запуском системы. Для доставки энергии прибором отопления используется электрический кабель и возможно возникнет необходимость в модернизации электрической сети и прокладки дополнительных кабельных линий, но зато отпадёт необходимость в магистральных, районных и внутриквартальных трубопроводах, а так же в энергоемких насосных станциях. Перспективным остается направление использования данного радиатора совместно с солнечными и аккумуляторными батареями. Проведенные исследования показали высокую эффективность, надежность и безопасность работы ЭР. Продолжается работа по совершенствованию ЭР, что позволит использовать электронагреватель мощностью от 100 до 150 Ватт способный обеспечить требуемые теплотехнические параметры с наибольшим ресурсом работы эффективного теплоносителя.