Автономная электростанция для ЖКХ

  Категория » Альтернативная энергетика   


Сегодня в нашей стране проблема снабжения электроэнергией стоит очень остро. Катастрофически не хватает мощностей. Руководство предприятий, вырабатывающих и поставляющих электроэнергию, постоянно ставит вопрос о повышении тарифов за пользование электроэнергией, объясняя это необходимостью вложения больших средств на введение новых мощностей, а также на ремонт и модернизацию существующих электростанций и передающих сетей.

Это выбрасывание денег на ветер, т. к. общая длина линий напряжением 35-1150 Кв в стране достигла многих сотен тысяч километров, а протяженность воздушных линий меньшего номинального напряжения исчисляется несколькими миллионами километров. К ним нужны понижающие подстанции, которых уже насчитывается сотни тысяч. Все это требует обслуживания и ремонта, а соответственно огромных затрат. Стоимость строительства новых котельных сегодня составляет 6-8 млн рублей на 1 МВт мощности. Стоимость 1 МВт электростанций еще больше.

Возможен ли другой выход?

Выход подсказывает опыт других стран, например, Дании. Там стали удовлетворять потребности предприятий и населения в тепле и электричестве за счет ввода мини-электростанций. Опыт оказался настолько удачным, что теперь национальная энергетическая сеть состоит в основном из малых объектов. Их продукция для потребителей обходится дешевле за счет экономии на затратах по передаче электричества и тепла.

И у нас многие вновь строящиеся здания имеют индивидуальные котельные, в некоторых зданиях они устанавливаются рядом со зданием, в некоторых в подвальном помещении, а в некоторых даже на крыше.

Но почему в этих котельных не установить и автономные электростанции на паровых турбинах, благо пар для них можно получать в этой котельной?

«Автономная электростанция на паровой турбине» наиболее просто и дешево может удовлетворить потребности предприятий и населения в тепле и электричестве, так как она может быть установлена непосредственно на предприятии или у каждого вновь строящегося дома и обеспечить их теплом и электричеством, при этом не нужно никаких подводящих теплотрасс и линий электропередач, ни трансформаторных подстанций. Достаточно использовать однофазный стабилизатор напряжения нужной мощности и устройства защиты от перенапряжений / короткого замыкания в сети.

Автономная электростанция состоит из радиальной паровой турбины с колесами встречного вращения и двух электрогенераторов, заключенных в один корпус. Такие турбины могут перерабатывать в 4 раза больше пара, чем осевая турбина с таким же количеством ступеней, при этом отсутствуют неподвижные направляющие лопатки, т. к. направляющими лопатками являются лопатки предыдущей ступени другого колеса, это делает турбину очень компактной, такая турбина называется турбиной Юнгстрема.

В 1912 году в Швеции братьями Юнгстрем была разработана турбина, которая являлась оригинальным типом реактивной паровой турбины, состоящая из двух дисков, вращающихся в противоположные стороны. На диски посажены горизонтальные лопатки, образующие концентрические кольца, входящие одно в другое. Свежий пар подводится в среднюю часть турбины, откуда распространяется в радиальном направлении к периферии.

Проходя через суживающиеся каналы, образованные первым рядом лопаток, пар увеличивает свою скорость протекания, создавая реактивное действие на лопатки левого диска, а приобретенная паром скорость используется за счет изменения направления движения струи в следующем ряде лопаток, прикрепленных к правому диску. Проходя между этими лопатками, пар продолжает расширяться, а следовательно, оказывать реактивное действие на лопатки правого диска. Приобретенная при этом скорость используется на следующем ряде лопаток левого диска и т. д. Таким образом в паровой турбине Юнгстрема каждый ряд лопаток является одновременно и направляющим и рабочим, а следовательно, и степень реактивности будет равна единице. Вследствие вращения дисков в разные стороны относительная окружная скорость равняется сумме окружных скоростей отдельных дисков, и при заданном отношении «u/c1» эта турбина сможет использовать в два раза большие скорости «с1», что ведет к небольшому числу ступеней, а следовательно, и к незначительным размерам ее.

На мировом рынке турбина Юнгстрема появилась в 1913 году в продукции завода «Сталь» в Финспонге (Швеция). Высокий КПД турбины, оригинальность и смелость конструкции сразу привлекли внимание широких технических кругов. Вскоре лицензию на право постройки этих турбин приобрели заводы Sautter-Harle во Франции и The Electrical Engineering Co в Англии. Несколько позже к ним присоединился завод MAN (Maschinen-fabrik Augsburg-Nurnberg) в Германии.

Автономная электростанция для ЖКХ

Факты безупречной эксплуатации турбин Юнгстрема, данные их испытаний и компактность всей установки говорят в пользу этих машин. О том же говорит приобретение в то время лицензий почти всеми ведущими турбо-строительными фирмами. Изготавливались такие турбины и в нашей стране. Однако быстрое развитие сетей высоковольтных линий по всей стране, диспетчеризация снабжения электроэнергией всей страны, переброска излишней электроэнергии с востока на запад и обратно заставили остановить эксплуатацию всех малых и средних паровых турбин, а развивать только мощные, мегаваттные турбины. Так к концу 70х годов XX века уже забыли, что такое турбина Юнгстрема.

В России, Анатолием Исачкиным были разработаны турбомашины, подобные турбине Юнгстрема, и получены патенты на «Турбину без выходного вала» (см. патент № 2156864) и «Радиальная турбомашина» (см. патент № 2189450). Предложенные турбомашины, как и турбина Юнгстрема, имеют колеса встречного вращения, но турбина не имеет выходных валов, генераторы располагаются внутри самой турбины, при этом магнитная система ротора генератора крепится к самому колесу, магнитная система одного генератора крепится к одному колесу, магнитная система другого к другому, а катушки статора генераторов крепятся к корпусу турбины, каждое колесо с ротором своего генератора вращается в подшипниках на статоре, которым является неподвижная труба, по этой профильной трубе и осуществляется подвод пара к колесам турбины. Подобная конструкция, сохраняя все преимущества турбины Юнгстрема, позволяет существенно уменьшить потери пара, а соответственно увеличить внутренний КПД турбины, также существенно уменьшаются габариты и вес турбомашины.

Разработанные «Турбомашины» могут быть изготовлены на мощности от 200 кВт и выше при КПД получения электроэнергии от 20% на самых малых мощностях до 30 - 35% при мощности 500 кВт и выше, но, поскольку при этом могут быть использованы существующие паровые котлы малой мощности, КПД которых в настоящее время доходит до 90% и выше, и при использовании тепла конденсации пара для отопления жилья общий КПД использования энергии топлива может быть около 90%.

Такие «Турбомашины» очень просто установить в существующих котельных ЖКХ, где есть пар давлением 3 - 4 атм и температурой 160 - 350 град С, и использовать для электроснабжения, снабжения горячей водой и отопления зданий. Стоимость такой электростанции около 200 дол. за 1 кВт мощности.



Вы можете сохранить эту статью:

Автономная электростанция для ЖКХ

из категории » Альтернативная энергетика »  в сервисах:



Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Дополнительная информация по теме:

Промышленные ветрогенераторы компании Vestas Промышленные ветрогенераторы компании Vestas

Компания Vestas использует сочетание хорошо известных и новых технологий при создании для этой турбины инновационных 44-метровых лопастей. Изготавливаемые из стекловолокна, покрываемого эпоксидной смолой, лопасти также оснащаются молниеприемниками и внутренним заземляющим кабелем, что повышает безоп ...

Ветрогенератор EuroWind-5 от 10200 USD Ветрогенератор EuroWind-5 от 10200 USD

Пятикиловаттный ветрогенератор вырабатывает такое количество энергии в год, которого достаточно для обеспечения дома среднего-большого размеров. Данный ветрогенератор используется для снабжения электроэнергией небольшого производства или магазина. С этим ветрогенератором вы забудете о счетах за эле ...

Применение ветрогенераторных установок в качестве альтернативных источников ... Применение ветрогенераторных установок в качестве альтернативных источников ...

Сегодня, энергию ветра используют для получения электрического тока. Бурное развитие ветроэнергетики можно наблюдать в Европе и на Западе. Страны, которые не имеют запасов нефти и газа вынуждены покупать электроэнергию у других стран. Это фактор способствует росту развития альтернативных источников ...

Тепловой насос - решение Тепловой насос - решение "газовых проблем"

Широкое внедрение геотермальных тепловых насосов - путь к полному отказу от использования газа в жилищно-коммунальном секторе и к существенному снижению тарифов на теплоснабжение. Чтобы уменьшить потери тепла в здании, можно использовать профнастил лист как экономичное и качественное покрытие для кр ...

Функционирование ветрогенераторных установок Функционирование ветрогенераторных установок

Для нормального функционирования ветряному двигателю требуется зона с постоянной высокой активностью ветра. При расчете рентабельности установки крупных ветрогенераторов рассчитывается среднегодовая активность ветра, что позволяет с высокой точностью определить количество производимой энергии.В ветр ...


Для поиска по всем категориям нашего сайта рекомендуем Вам пройти авторизацию либо зарегистрироваться.

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.