Труды КНЦ вып.8 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 1/2017(8))

энергии с учетом ветра (график отопительной нагрузки), график выработки энергии ВЭУ и график возможной работы котельной, дополняющей работу ВЭУ в периоды со слабым ветром. Такие построения представлены на рис. 3. Установленные мощности котельной и ВЭУ взяты одинаковыми ((Зг = 1), равными максимальной тепловой нагрузке в период самой холодной пятидневки (в данном случае 7-11 февраля.). На этом же рисунке показана возможная работа теплового аккумулятора. Емкость аккумулятора принята равной 2-суточному расходу теплоты при работе потребителя с максимальной нагрузкой. Аккумулятор работает за счет изменения температуры теплоносителя (воды) в диапазоне от 50 до 90 °С. Режим работы аккумулятора предполагался следующим. В исходном незаряженном состоянии температура теплоносителя в аккумуляторе так = 50 °С. Если поступление теплоты за счет работы ВЭУ превысит текущий расход тепла на отопление, то будет происходить заряд аккумулятора, температура воды в нем повысится (50 °С < так < 90 °С). Если поступление энергии от ВЭУ станет недостаточным для покрытия графика нагрузки, часть энергии будет заимствоваться из аккумулятора. При полном разряде аккумулятора (так < 50 °С) и наступлении дефицита теплоты, показателем чего может быть снижение температуры внутри помещения ниже предельного уровня < 20 °С), в работу включится котельная. В целях экономии топлива и максимального использования энергии ветра систему теплоснабжения можно настроить так, чтобы котельная работала совместно с ВЭУ до создания только полусуточного (а не полного 2-суточного) запаса теплоты в аккумуляторе (так = 60 °С). После этого котельная отключается и отопление ведется за счет ВЭУ и аккумулятора. Теперь вновь при избытке поступления энергии от ВЭУ она будет запасаться в аккумуляторе вплоть до 2-суточного запаса (так = 90 °С), а при недостатке заимствоваться из аккумулятора вплоть до его полного разряда (так = 50 °С) и включения резерва (при tw < 20 °С). Анализ графиков рис. 3 показывает, что при длительных периодах активных ветров и при низкой отопительной нагрузке могут иметь место случаи, когда при полном заряде теплового аккумулятора избыток энергии от ВЭУ не может быть использован. В этом случае будет наблюдаться частичный перегрев зданий и потребуется остановка ВЭУ на некоторый период. Применение теплового аккумулятора по рассмотренной схеме позволяет более полно использовать ветровую энергию, значительно сократить время работы котельной и увеличить тем самым экономию топлива. Конкретные цифры, характеризующие положительный эффект от применения теплового аккумулятора, представлены в таблице, из которой видно, что благодаря аккумулированию участие ВЭУ в покрытии графика отопительной нагрузки возрастает на 5-12 % в зимние месяцы и на 23-29 % — в летние. В отдельные периоды вся нагрузка покрывается только за счет ВЭУ. Существенно изменяется такой показатель, как число дней, в которые требуется включение котельной. При работе без аккумулятора котельную необходимо включать в работу в среднем каждый второй день (13-20 раз в месяц и 170 раз в год). Наличие аккумулятора позволяет обращаться к котельной только 1-6 раз в месяц и около 20 раз в год, т. е. в 5-8 раз реже. 105