Проекты

Экономическая эффективность альтернативных источников энергии для теплоснабжения загородного дома

Работа призера конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование»

Направление работы: «зелёная» экономика
Авторы работы: Экономический лицей ФГБОУ РЭУ им. Г.В.Плеханова
Предметы: Экология, Экономика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

Развитие альтернативной энергетики и поиск новых источников энергии – главная мировая тенденция нового тысячелетия. Данная проблема привлекает к себе пристальное внимание ученых, бизнесменов, политиков и общественности всего мира, так как наша жизнь и жизнь будущих поколений зависит от состояния окружающей среды.

Цель

Показать экономическую эффективность тепловых насосов по сравнению с традиционным электро- и газовым отоплением и перспективы их использования в загородном домостроении.

Задачи

  1. Изучить литературу и электронные источники информации об альтернативных источниках энергии, имеющих практическое значение для применения в частном домовладении.
  2. Рассмотреть возможность и эффективность применения тепловых насосов для теплоснабжения в частном загородном доме.

Описание

В 1-й главе – теоретической части работы – автор исследовал возможности применения различных видов альтернативных источников энергии: солнечной, ветровой, петротермальной и извлечения низкопотенциальной теплоты из объектов окружающей среды: также  в ней рассматривается устройство и принцип работы тепловых насосов. Исследованы темы возобновляемых источников энергии, которые могут быть применены в теплоснабжении загородного дома в Московской области, рассчитана экономическая целесообразность подключения теплового насоса по сравнению с газовым теплоснабжением.

Во 2-й главе – практической части работы – автором был описан опыт, экономическое обоснование и результаты собственного эксперимента по применению теплового насоса как одного из источников возобновляемой энергии для обеспечения отопления и горячего водоснабжения в частном загородном строительстве. Практическая значимость заключается в реализации проекта по замене традиционного источника отопления на источник возобновляемой энергии, основанный на извлечении низкопотенциальной теплоты из объектов окружающей среды. 

В работе приведены расчеты для теплового насоса воздушного типа, показывающие, что расходы на отопление и горячее водоснабжение по сравнению с использованием электричества снизились в 3,5 раза, хотя стоимость отопления тепловым насосом больше стоимости отопления природным газом примерно в 2 раза. Однако в условиях дорогостоящего подключения газового теплоснабжения имеется экономическая целесообразность установки теплового насоса. В условиях низкого уровня газификации загородного теплоснабжения проблема отопления домохозяйств может решаться с помощью тепловых насосов, извлекающих низкопотенциальную теплоту из объектов окружающей среды.

Результаты

1. Проведенный эксперимент с установкой и эксплуатацией теплового насоса в загородном доме автора показал, что расходы на отопление и горячее водоснабжение по сравнению с использованием электричества снизились в 3,5 раза.

2. Расчеты показали экономическую целесообразность установки теплового насоса по сравнению с подключением газового теплоснабжения.

Выводы

Исследование и поставленный эксперимент по установке теплового насоса в загородном доме показали реальную возможность использования возобновляемых источников энергии и достижения существенного экономического эффекта:

1. Экологическая безопасность, экономическая эффективность, простота в установке и использовании.

2. Использование теплового насоса по сравнению с электричеством эффективнее в 3,5 раза.

3. Подключение теплового насоса экономически целесообразнее магистрального газа.

4. Перспективность повсеместного использования теплового насоса на территории РФ.

5. Необходимо информировать население об эффективности использовании тепловых насосов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ФГБОУ ВО РЭУ им. Г.В. Плеханова

Награды/достижения

Всероссийский конкурс научных работ молодежи «Экономический рост России» Вольного экономического общества России – победитель.

Мнение автора

«Проект “Академический (научно-технологический) класс в московской школе” и конференция “Наука для жизни” имеют большой потенциал для развития теоретических, практических и исследовательских навыков учащихся. Актуальной является практическая направленность конференции “Наука для жизни”, мотивирующая школьников на создание проектов, имеющих прикладное значение».