• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.04.2022, 11:20
СФУ
4
54,6 тыс

Сибирские ученые предложили усовершенствовать централизованное теплоснабжение

❋ 4.8

Специалисты Сибирского федерального университета в сотрудничестве с коллегами из Омского государственного университета путей сообщения предложили метод, который повысит эффективность централизованного теплоснабжения. Он базируется на статистическом анализе больших объемов информации. На этапе апробации метода первоначальные затраты на реконструкцию тепловых сетей уже оказались снижены более чем на четверть.

Теплотрасса / ©Пресс-служба СФУ / Автор: Euclio Drusus

Научные исследования, направленные на совершенствование систем теплоснабжения городов, особенно важны для подготовки к переводу отечественных систем централизованного теплоснабжения на новые рельсы, чтобы реализовать так называемый концепт систем четвертого поколения (в России сегодня применяется система теплоснабжения второго поколения).

Наряду со снижением расчетных температур теплоносителя концепт систем четвертого поколения предполагает увеличение показателей энергоэффективности зданий, применение нетрадиционных и возобновляемых источников и аккумуляторов тепловой энергии.

«Идея достаточно перспективна, однако потенциальный инвестор не готов вкладывать деньги в коммунальную инфраструктуру без четкого понимания, является ли эта сумма минимально необходимой для получения желаемого результата. Под результатом мы понимаем и энергетический эффект (в МВтч электроэнергии и Гкал тепловой), и экономический, и экологический, выражаемый в снижении эмиссии парниковых газов.

Теплотрасса / ©Пресс-служба СФУ

Работа, выполненная в тесном взаимодействии с производством, позволит ускорить развитие теплоэнергетики региона и дать дополнительный толчок к государственно-частному партнерству при ценообразовании по методу экологически безопасной альтернативной котельной», — сообщил заведующий учебно-научной лабораторией кафедры теплотехники и гидрогазодинамики СФУ Андрей Жуйков.

На примере выбранного объекта исследования сибирским ученым удалось добиться снижения первоначальных затрат на реконструкцию тепловых сетей более чем на четверть. Если при подготовке бизнес-плана учитывать не только расчетные, но и фактические показатели, то общая стоимость проекта может быть снижена, что дает значительную экономию средств, которые могут быть направлены на развитие и поддержку других инвестиционных проектов. С точки зрения технической составляющей, новая методика базируется на статистическом анализе больших объемов информации (big data), включающей в себя фактическое потребление тепловой энергии, температуры наружного воздуха и сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах.

Теплотрасса / ©Пресс-служба СФУ

Эксплуатационные данные, а также использование специфических закономерностей для расчета коэффициента гидравлического трения (формулы Вейсбаха-Дарси и Колбрука-Уайта) требуют значительных вычислительных мощностей, однако позволяют оценить распределение потоков теплоносителя и потерь напора более достоверно, чем это было возможно ранее.

«В основе нашего исследования лежит теплогидравлическое моделирование динамических процессов, происходящих внутри системы централизованного теплоснабжения, которое было бы невозможно без современных программно-расчетных комплексов, разработанных отечественными IT-специалистами, в частности ZuluThermo ООО «Политерм».

Представленный метод позволяет решать поставленные задачи в срок, применим для любых населенных пунктов, легко масштабируем. В целом, результаты исследования должны стать фундаментом для последующей научной деятельности в рамках совершенствования тепловых сетей населенных пунктов России», — рассказал аспирант кафедры теплоэнергетики Института электрического транспорта и систем энергообеспечения ОмГУПС Станислав Чичерин. Результаты исследований опубликованы высокорейтинговым журналом Energy. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
СФУ
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

26 августа, 17:01
Татьяна Зайцева

Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.

26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
В советское время тепло было побочным продуктом производства электроэнергии.
    Эт точно. Ну и жарища была в цехах ТЭЦ. Зимой еще ничего. А летом работяги часто даже не мучались окна открывать, а просто молоток кидали. Дзень, дрызг - и попропхладело.
Советское централизованное теплоснабжение было приемлемо для 60-х гг. с их умеренной миграцией в города и не столь большим разрастанием городских агломераций. На тек момент все это рухнуло. Централиз теплоснабжение не масштабируемо для современных "Мурино" и прочих гигантских гетто. Строить ТЭЦы в каждом Мурино дорого и долго. Пока выкручиваются электроотоплением. На будущее, возможно, нужно будет думать об электрокотельных масштаба района. Гонять тепло с АЭС\миниАЭС как предлагает АБ, тоже немасштабируемо. Тогда этих миниАЭС придется нашлепать еще больше, чем нынешних ТЭЦ.
    "Гонять тепло с АЭС\миниАЭС как предлагает АБ," Это предлагал и предлагаю не я, ученые СССР и Китая -- а также администраторы Китая. И это вполне масштабируемо: общая площадь городской застройки в России 80 тыс. кв. км., радиус экономически эффективного отвода воды от АЭС -- 20 км. Допустим, что мы исключаем строительство АЭС в черте города, тогда площадь, отапливаемая одной АЭС в среднем будет 478 кв. км. То есть 200 реакторов типа СВБР-100 хватит, чтобы отопить все города в стране. А там проживает подавляющее большинство населения.