Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский университет "МЭИ".

 Кафедра Экономики промышленности и

организации предприятий

Реферат

Тема: “Экономическая оценка рынка тепловых насосов в России на 2014 год”

Студент: Шарапов С.Э.

Группа: Э-14-10

Преподаватель: Савченкова Н.М.

Москва, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. История

3. Принцип действия

4. Природные источники тепла для тепловых насосов

5. Основные достоинства и недостатки тепловых насосов

6. Ограничения внедрения ТНУ

7. Российский рынок тепловых насосов

8. Перспективы применения ТНУ

9. Производство тепловых насосов в России

10. Цена тепловых насосов

11. Новые проекты с использованием тепловых насосов

12. Заключение

Введение

В связи и истощением традиционных энергоносителей и обеспокоенностью мирового сообщества вопросами защиты окружающей среды, развитие возобновляемой энергетики (ВЭ) приобретает все большую актуальность. Для многих стран, среди которых США, Канада, Франция, Германия, Швеция, Великобритания, Норвегия, Италия, Китай, Япония и т.д., ВЭ уже в настоящее время является важным компонентом энергообеспечения.

Тепловые насосы как технология, позволяющая частично вытеснить органическое топливо и обеспечить теплоснабжение с минимальными затратами первичной энергии, находится в центре внимания зарубежных и отечественных исследователей и промышленных фирм.

По данным министерства энергетики РФ применение теплового насоса в 1,2 - 2,5 раза выгоднее, самой эффективной (газовой) котельной. Применение теплового насоса целесообразно в качестве системы автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, для теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья, а также при совмещении с системой центрального отопления. Тепловые насосы очень эффективны в сельском хозяйстве для обогрева фермерских хозяйств, коровников, свиноферм, тепличного хозяйства и т.д.

Применение теплового насоса целесообразно для охлаждения помещений любого рода: для охлаждения и кондиционирования загородных домов, для охлаждения кладовок, хранилищ, погребов, охлаждения производственных помещений и технологического оборудования предприятий

История

Концепция тепловых насосов была разработана ещё в 1852 году выдающимся британским физиком и инженером Уильямом Томсоном (Лордом Кельвином) и в дальнейшем усовершенствована и детализирована австрийским инженером Петером Риттер фон Риттингером. Петера Риттера фон Риттингера считают изобретателем теплового насоса, ведь именно он спроектировал и установил первый известный тепловой насос в 1855 году. Но практическое применение тепловой насос приобрел значительно позже, а точнее в 40-х годах ХХ столетия, когда изобретатель-энтузиаст Роберт Вебер (Robert C. Webber) экспериментировал с морозильной камерой. Однажды Вебер случайно прикоснулся к горячей трубе на выходе камеры и понял, что тепло просто выбрасывается наружу. Изобретатель задумался над тем, как использовать это тепло, и решил поместить трубу в бойлер для нагрева воды. В результате Вебер обеспечил свою семью таким количеством горячей воды, которое они физически не могли использовать, при этом часть тепла от нагретой воды попадала в воздух. Это подтолкнуло его к мысли, что от одного источника тепла можно нагревать и воду, и воздух одновременно, поэтому Вебер усовершенствовал своё изобретение и начал прогонять горячую воду по спирали (через змеевик) и с помощью небольшого вентилятора распространять тепло по дому с целью его отопления. Со временем именно у Вебера появилась идея «выкачивать» тепло из земли, где температура не слишком изменялась в течение года. Он поместил в грунт медные трубы, по которым циркулировал фреон, который «собирал» тепло земли. Газ конденсировался, отдавал своё тепло в доме, и снова проходил через змеевик, чтобы подобрать следующую порцию тепла. Воздух приводился в движение с помощью вентилятора и распространялся по дому. В следующем году Вебер продал свою старую угольную печь. В 1940-х годах тепловой насос был известен благодаря своей чрезвычайной эффективности, но реальная потребность в нём возникла в период Арабского нефтяного эмбарго в 1970-х годах, когда, несмотря на низкие цены на энергоносители, появился интерес к энергосбережению.

Принцип действия

В основе работы теплового насоса лежит физический принцип — так называемый «цикл Карно», который был разработан и описан еще в 19-м веке.

Все тепловые насосы работают следующим образом:

1. в коллекторе циркулирует никогда не замерзающая смесь (спиртовая, гликолевая и так далее) — так называемый «рассол», поглощающий тепловую энергию из природных источников (вода, земля, воздух); 

2. энергия тепла переходит через испаритель (теплообменник) насоса к безопасному хладагенту с низкой температурой кипения (например, углекислоте или углеводородам). Получив тепло, хладагент «вскипает» и превращается в газообразное состояние; 

3. его давление благодаря работе компрессора увеличивается, поднимается и температура; 

4. хладагент отдает тепловую энергию через конденсатор для системы отопления дома; 

5. хладагент охлаждается для «выжима» остатков тепла и становится жидким; 

6. давление в расширительном вентиле резко снижается; 

7. в испаритель вновь поступает хладагент, и круговорот продолжается. 

Таким образом, функционирует любой тепловой насос, использующийся как отопительная система.

Таким образом, работа теплового насоса схожа с процессом холодильника. Тепловой насос перекачивает низкопотенциальную тепловую энергию грунта, воды или воздуха в относительно высокопотенциальное тепло для отопления зимой и охлаждения объекта летом. Примерно 2/3 отопительной энергии можно получить бесплатно из окружающей среды: грунта, воды, воздуха и только 1/3 энергии необходимо затратить для работы самого теплового насоса. Иными словами, владелец теплового насоса экономит 70% средств которые, при отоплении своего дома, магазина, цеха и т.п. традиционным способом, он бы регулярно тратил на дизтопливо,газ, дрова или электроэнергию. Тепловой насос - экологически чистая система, позволяющая получать тепло для отопления и горячего водоснабжения коттеджей за счет использования низкопотенциальных источников и переноса его к теплоносителю с более высокой температурой. В качестве низкопотенциальных источников могут использоваться грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы - сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т.п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе компрессионной теплонасосной установки (ТНУ), можно получить 3-4, а при определенных условиях и до 5-6 кВт тепловой мощности.