Разработка комплексной конструкции теплообменника для повышения энергоэффективности работы системы децентрализованного отопления

К основным проблемам при эксплуатации газовых котлов в системах децентрализованного теплоснабжения относятся: отсутствие мероприятий по утилизации низкопотенциального тепла уходящих дымовых газов и, как следствие, их высокая температура; загрязнение окружающей среды продуктами сгорания; в момент отключения электричества энергонезависимость подачи природного газа к горелке и энергозависимость автоматики котла. На данный момент существуют следующие способы решения вышеуказанных проблем: увеличение площади поверхности теплообмена; замена существующих котлов на конденсационные; установка внешнего источника питания для автономности работы котла во время отключения электроэнергии; использование насадок-адсорберов для фильтрации уходящих дымовых газов. В качестве комплексного решения вышеперечисленных проблем предлагается разработка двухтрубного теплообменника, позволяющего глубоко утилизировать низкопотенциальное тепло сбросных дымовых газов теплогенераторов с попутным получением электроэнергии, которую можно использовать для их автономной работы. Исследование процессов тепломассообмена в таком типе теплообменников является непростой задачей для математического моделирования и расчета, так как общая интенсивность передачи теплоты в них зависит от ряда изменяющихся во времени различных факторов. На данный момент существуют методики расчета двухтрубных теплообменников, основанные на использовании средних по всему объему параметров. В связи с этим разработка методики расчета и математического моделирования процессов тепломассообмена двухтрубного теплообменника для утилизации низкопотенциальной тепловой энергии отработанных дымовых газов, позволяющей учитывать ряд различных изменяющихся во времени параметров является актуальной научной и технологической задачей, позволяющей принимать наиболее эффективные конструктивные решения при разработке теплообменных аппаратов и подбирать наиболее рациональные режимы их эксплуатации.