МТИ – Разработка проекта комбинированной системы теплоснабжения, сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии ТОО «Vital Energy»

ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
обучающемуся
1. Тема: Разработка проекта комбинированной системы теплоснабжения, сочетающей
традиционные и возобновляемые источники энергии ТОО «Vital Energy»
2. Срок сдачи обучающимся законченной работы: «_____»_______________ 2022 г.
3. Исходные данные к ВКР: научная и учебная литература, интернет ресурсы.
4. Содержание ВКР (перечень подлежащих разработке вопросов):
Введение
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Основы разработки проекта комбинированного теплоснабжения промышленных предприятий
1.1. Теоретические основы управления и регулирования в сфере комбинированного теплоснабжения промышленных предприятий
1.2. Принцип работы теплового насоса. Особенности проектирования систем теплоснабжения с тепловым насосом
1.3. Современные решения получения тепловой энергии тепловыми насосами и их место в проектировании систем теплоснабжения
Глава 2. Анализ проекта комбинированной системы теплоснабжения сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии в ТОО «Vital Energy».
2.1. Технико-экономические показатели ТОО «Vital Energy»
2.2. Планирование подбор котельных агрегатов
2.3. Планирование подбора теплообменного оборудования
Глава 3. Повышение эффективности комбинированной системы теплоснабжения сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии в ТОО «Vital Energy».
3.1. Разработка принципиальной схемы системы
3.2. Метод пропуска подачи теплоты
3.3. Технико-экономическая эффективность предложенных мероприятий в проектируемой котельной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
5. Перечень графического материала 14 таблиц ,26 рисунков.
6. Приложения 1.
Дата выдачи задания __.__.2022 Задание принял (дата) __.__.2022
Подпись руководителя _________ Подпись обучающегося____________

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
Глава 1. ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА КОМБИНИРОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 10
1.1. Теоретические основы управления и регулирования в сфере комбинированного теплоснабжения промышленных предприятий 10
1.2. Принцип работы теплового насоса. Особенности проектирования систем теплоснабжения с тепловым насосом 16
1.3. Современные решения получения тепловой энергии тепловыми насосами и их место в проектировании систем теплоснабжения 28
Глава 2. АНАЛИЗ ПРОЕКТА КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ СОЧЕТАЮЩЕЙ ТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ТОО «VITAL ENERGY». 36
2.1. Технико-экономические показатели ТОО Vital Energy 36
2.2. Планирование подбор котельных агрегатов 41
2.3. Планирование подбора теплообменного оборудования 47
Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ СОЧЕТАЮЩЕЙ ТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ТОО «VITAL ENERGY» 61
3.1. Разработка принципиальной схемы системы 61
3.2. Метод пропуска подачи теплоты 66
3.3. Технико-экономическая эффективность предложенных мероприятий в проектируемой котельной 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 82
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 86

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время отопление и охлаждение потребляют до 30% всей вырабатываемой энергии. Потребление энергии, охрана окружающей среды и загрязнение будут огромными проблемами для всех стран, поскольку экономический рост требует развития энергетической инфраструктуры и вызывает увеличение потребления энергии. Технологии использования возобновляемых источников энергии единственный путь решения энергетических проблем и путь к спасению экономики России.
Ориентируясь на потенциал геотермальной энергии, Россия может получить огромные преимущества от этой чистой энергии. Сейчас изучаются как мелкая, так и глубокая геотермальная энергия, и результаты показывают эффективность этого решения.
С ростом интереса к энергосбережению и эффективному использованию энергии во всем мире, потребность в разработке и использовании новых и возобновляемых источников энергии быстро возрастает, и соответствующие исследования активно проводятся по всему миру.
Среди новых и возобновляемых источников энергии, системы, использующие геотермальные источники, привлекают значительное внимание. Это связано с тем, что стабильная подача тепла и эффективная эксплуатация в течение года возможны, только если геотермальная энергия используется в качестве основного источника тепла.
Хотя геотермальная энергия демонстрирует превосходную эффективность в качестве источника тепла для охлаждения и обогрева, геотермальные тепловые насосные системы в основном устанавливаются в общественных зданиях, причем это системы с низкой производительностью, из-за высоких первоначальных инвестиционных затрат и сложности в строительстве.
Актуальность темы исследования обусловлена возрастающим интересом промышленных предприятий к комбинированным системам теплоснабжения.
Такая система позволяет сократить потребление углеводородного топлива за счет возобновляемого источника энергии.
Выбор темы исследования обусловлен желанием ТОО «Vital Energy» сократить потребление газа для отопления производственного корпуса с административно-бытовым пристроем.
Предмет исследования – это системы теплоснабжения на базе теплового насоса.
Объект исследования – это система теплоснабжения на базе теплового насоса производственного корпуса с административно-бытовым пристроем ТОО «Vital Energy».
Целью работы является разработка проекта комбинированной системы теплоснабжения, сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии ТОО «Vital Energy».
Для достижения цели работы необходимо решить ряд задач:
- рассмотреть теоретические основы управления и регулирования в сфере комбинированного теплоснабжения промышленных предприятий;
- рассмотреть принцип работы теплового насоса. Особенности проектирования систем теплоснабжения с тепловым насосом;
- рассмотреть современные решения получения тепловой энергии тепловыми насосами и их место в проектировании систем теплоснабжения
- провести анализ проекта комбинированной системы теплоснабжения сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии в ТОО «Vital Energy»;
- проанализировать повышение эффективности комбинированной системы теплоснабжения сочетающей традиционные и возобновляемые источники энергии в ТОО «Vital Energy».
Теоретическая значимость исследования заключается в применении современных методов и оборудования для извлечения геотермальной энергии. Полученные решения продемонстрируют возможности современных тепловых насосов.
Практическая значимость работы обусловлена возможностью применения полученных решений для отопления сходных логистических центров.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования»
2. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
3. СП 124.13330.2012 «Тепловые сети»
4. СП 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке»
5. СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»
6. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»
7. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»
8. СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы»
9. Макарова Ю. М., Осокин В. Л. Анализ потребления энергетических ресурсов в предприятиях АПК Нижегородской области. Труды международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. М. : ВИЭСХ. 2019. Т. 1. С. 71–76
10. Сбитнев Е. А., Осокин В. Л. Мониторинг энергоэффективности образовательных учреждений нижегородской области. Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2019. № 1–2. С. 70–74.
11. Некрасов А. А. Современное состояние теплоснабжения России // Проблемы прогнозирования. 2018. № 1. С. 32.
12. Минко В.А., Семиненко А.С., Елистратова Ю.В. Допущения и предпосылки методов гидравлического расчета систем отопления // Успехи современного естествознания. 2019. №4. С. 114-118.
13. Пашенцева Л. В. Влияние нарушения гидравлической устойчивости на надежность теплоснабжения // Строительство и техногенная безопасность. 2019. №44. С. 85-88.
14. Хаванов П.А., Соловьева Е.Б. Проектирование на основе теплотехнических условий работы и организации тепловых и гидравлических режимов работы автономных котельных для ЖКХ // Научное обозрение. 2018. № 4. С. 128-130.
15. Луценко А.В. Оптимизация гидравлических режимов распределительных тепловых сетей по технологическим критериям // Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН. Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН. Системные исследования в энергетике. Иркутск: ИСЭ им. Л.А. Мелентьева СО РАН 2018. С. 37-44.
16. Зайцев О.Н., Лукьянченко Д.М., Перминов И.А., Петрекевич Л.А. Теоретические исследования тепловых и гидравлических процессов при количественно-качественном регулировании теплоносителя в нагревательных приборах // Строительство и техногенная безопасность. 2018.№ 48. С. 73-79.
17. Махов Л.М., Усиков С.М. Гидравлический режим системы водяного отопления при автоматическом регулировании // Вестник МГСУ. 2019. № 7. С. 243-252.
18. Илюхин К.Н., Мельников А.П. Разработка узла регулирования, необходимого для повышения эффективности гидравлического режима магистральной и распределительной тепловой сети // Сборник материалов международной научно-практической конференции в трех томах (Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях западной Сибири). Тюмень. : ТГАСУ 2020. С. 102-106.
19. Скрипченко А.С. Оптимизация теплогидравлического режима тепловых сетей // Материалы XI Международной учебно-научно-практической конференции. Трубопроводный транспорт - 2016. Уфа: УГНТУ 2019. С. 377- 379.
20. Луценко А.В. Иерархическая оптимизация гидравлических режимов теплоснабжающих систем // Труды молодых ученых к 55-летию института. Системные исследования в энергетике. Иркутск: ИСЭ им. Л.А. Мелентьева СО РАН 2020. С. 21-28.
21. Шинкаренко О.М. Корчак Е.С. Динамическая устойчивость дроссельных регулирующих клапанов систем управления // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. 2019. № 2. С. 30-35.
22. Мельников В.М., Пурим М.В., Карев Д.С. Методы проектирования современного теплового пункта // Главный энергетик. 2018. № 7. С. 30-38.
23. Самарин О.Д. Расчет потерь давления в трубопроводах тепловых сетей // Сантехника, отопление, кондиционирование.2018. №4 (132). С. 56-59.
24. Штыков Р.А. Алгоритмы идентификации коэффициента гидравлического сопротивления магистральных трубопроводов в динамическом режиме // Энергосбережение и водоподготовка. 2018. № 2 (82). С. 33-35.
25. Батухтин А.Г., Калугин А.В. Моделирование современных систем централизованного теплоснабжения // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019. № 8(55). С. 84-91.
26. Григораш О. В., Степура Ю. П., Усков А. Е. Возобновляемые источники электроэнергии: термины, определения, достоинства и недостатки // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2020. - № 32. - С. 189-192.
27. Дулесова, Н. В. Системы электроснабжения : учебное пособие по курсовому проектированию / Н. В. Дулесова. – Абакан: :Ред.-изд. сектор ХТИ – филиала СФУ, 2016. –30 с.
28. Колесников С.В. Исследование тольяттинских тепловых сетей на компьютерной модели // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: технические науки. 2018. №2 (42). С. 136 -147.
29. Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для студентов высших учебных заведений.– 2-е изд. / Б. И. Кудрин.– Москва. : Интермет Инжиниринг, 2016. –672 с.
30. Чекардовский М.Н., Илюхин К.Н., Ильин В.В., Алейников Д.А., Мельников А.П. Исследование перспективных гидравлических режимов в тепловых сетях города Тюмени // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 6. С. 26.
31. Махов Л.М., Усиков С.М. Расчет переменного гидравлического режима работы системы водяного отопления // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжения и строительная теплофизика. 2019. №2. С. 54-62.
32. Лукутин, Б. В. Системы электроснабжения с ветровыми и солнечными электростанциями : учебное пособие / Б. В. Лукутин, И. О. Муравлев, И. А. Плотников. – Томск : Издательство ТПУ, 2015. – С. 47–66.
33. Лятхер, В. М. Развитие ветроэнергетики / В. М. Лятхер // Журнал «Малая энергетика». – Москва, 2016, – № 1. – С. 17–20 ; № 2. – С. 20–24
34. Нургалеев Р.Р., Сулейманова Р.А. Повышение эффективности системы теплоснабжения // Инновационная наука. 2018. №8-2. С. 70-73.
35. Белова О.В., Волков В.Ю., Скибин А.П. Метод контрольного объема для расчета гидравлических сетей // Инженерный журнал: наука и инновации. 2020. № 5. С. 46
36. Исаенко С.А., Медведева В.Н., Щербашин Ю.Д. Оптимизация расчета гидравлических сетей с висящими узлами // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2019. Т. 2. № 4. С. 20–27.

9299