8 (918) 402 75 96 Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Перспективы внедрения «ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ» в различных секторах экономики.
Жилищно-коммунальный комплекс.
В жилищно-коммунальном комплексе теплонасосные установки (ТНУ) находят наибольшее применение (и в мировой и в Российской практике) преимущественно для отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Здесь можно выделить два направления:
1) Автономное теплоснабжение от тепловых насосов.
2) Использование ТНУ в рамках существующих систем централизованного теплоснабжения (СЦТ).
Для автономного теплоснабжения коттеджей, отдельных домов (в том числе школ, больниц и т.п.), городских районов, населенных пунктов используются преимущественно тепловые насосы с тепловой мощностью 10…30 кВт в единице оборудования (коттеджи, отдельные дома) и до 5,0 МВт (для районов и населенных пунктов). В качестве источников низкопотенциальной теплоты используют преимущественно грунтовые воды (Тинт = 8-15°С), грунт (Тинт = 5-10°С), воды рек и озер (Тинт = 5-20°С), теплоту вент-выбросов и канализационных стоков
(Тинт = 10-30°С). Децентрализованное теплоснабжение позволяет применить современные низкотемпературные системы отопления с температурой теплоносителя Тивт = 35…60°С, обеспечивающие достаточно высокие коэффициенты преобразования ТНУ µ= 3,5…5,0.
Применение децентрализованных систем теплоснабжения на базе тепловых насосов в районах, где тепловые сети отсутствуют, либо в новых жилых районах позволяет избежать многих технологических, экономических и экологических недостатков систем центрального теплоснабжения. Конкурентными им по экономическим параметрам могут быть только районные мини-котельные, работающие на газе (если пренебречь экологическими требованиями). В настоящее время действует значительное число таких установок. А в перспективе, в связи с принятием Киотских соглашений по ограничению вредных выбросов в атмосферу и постоянным ростом цен на энергоносители, количественная потребность в них будет постоянно возрастать.
Особенностью теплоснабжения в России (в отличие от большинства стран мира) является использование систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) в крупных городах.
Одновременная выработка электрической и тепловой энергии на ТЭЦ имеет бесспорные преимущества с точки зрения использования топлива. Многолетнее развитее этого направления позволило достигнуть достаточно высокой эффективности, приобрести большой опыт в эксплуатации СЦТ. И хотя эти системы имеют ряд технологических и экологических недостатков, они реально существуют и подлежат совершенствованию. При совершенствовании СЦТ необходимо учитывать следующие отрицательные факторы:
О масштабах этих факторов можно судить по статистическим данным выработки тепла для теплоснабжения городов. В последние годы отпуск теплоты на ТЭС РАО ЕЭС России составлял 600 - 650 млн Гкал, а на районных котельных около 50 млн Гкал в год. Выброс низкопотенциальной теплоты в системах охлаждения технической воды (СОТВ) составлял 140 - 150 млн Гкал, что эквивалентно 24 - 26 млн т.у.т. непроизводительного расхода топлива. В системе АО «Мосэнерго» выбросы СОТВ на ТЭЦ Москвы составляют 45 - 50 млн Гкал в год, что равносильно потере 7,2 - 8 млн т.у.т./год.
Применение ТН в системах централизованного теплоснабжения позволяет существенно повысить технико-экономические показатели систем городского энергохозяйства. Технически возможна утилизация до 50% низкопотенциального тепла (НТП). В системе РАО ЕЭС это эквивалентно замещению 10 млн. т.у.т.. При этом может быть достигнуто замещение органического топлива в больших объемах, чем при децентрализованном теплоснабжении.
Экономия (замещение) органического топлива с помощью тепловых насосов, в конечном счете, происходит за счет полезного вовлечения выбросов низкопотенциальной теплоты на ТЭЦ. Это сокращение достигается двумя способами:
Первый способ реализуется, когда тепловой насос размещен вблизи ТЭЦ, второй - когда используется вблизи потребителей теплоты. В обоих случаях температурный уровень источника низкопотенциальной теплоты достаточно высок, что создает предпосылки для работы ТНУ с высоким коэффициентом преобразования: 3 - 7.
Если механизм энергосбережения первого способа очевиден, то по второму необходимы пояснения. Поток ОСВ возвращается на ТЭЦ, пройдя через испаритель теплового насоса, захоложенный до температуры 20 - 25 °С (температура захоложенной ОСВ обосновывается с учетом особенностей СЦТ).
При не полностью загруженных теплофикационных отборах (при температуре наружного воздуха выше минус 15°С) снижение температуры сетевой воды требует отбора пара из теплофикационных отборов на ее подогрев. Это автоматически увеличивает выработку электроэнергии при тепловом потреблении и загрузку теплофикационных отборов, что, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода пара в конденсатор турбины и, тем самым к снижению тепловых выбросов на ТЭЦ и сокращению непроизводительного расхода топлива.
При существенной доле захоложенной обратной сетевой воды ее целесобразно направлять в конденсатор паровой турбины (в основной или в дополнительный встроенный теплообменный пункт). В этом случае конденсатор выполняет функции дополнительного подогревателя ОСВ и, таким образом, в нем происходит утилизация НПТ ТЭЦ.
Таким образом, использование схем теплоснабжения с применением тепловых насосов и с захолаживанием ОСВ дает следующие результаты:
Для работы в системе центрально теплоснабжения требуются крупные тепловые насосы большой мощности.
Промышленные и перерабатывающие предприятия.
На промышленных предприятиях ТНУ находят применение для утилизации теплоты водооборотных систем в технологических процессах, теплоты вентиляционных выбросов, теплоты сбросных вод. На предприятиях, имеющих котельные, теплота от тепловых насосов используется для подогрева подпиточной воды для котлов и собственных тепловых сетей.
До недавнего времени считалось, что применение ТНУ на предприятиях, снабжаемых теплом от ТЭЦ заведомо неэкономично. Сейчас эти оценки пересматриваются. Во-первых, с учетом возможности применения рассмотренных выше технологий, используемых в жилищно-коммунальном секторе при централизованном теплоснабжении. С другой стороны, реальные соотношения цен на электроэнергию, тепло ТЭЦ и топливо вынуждают некоторые предприятия переходить на собственные генераторы теплоты, и даже электроэнергии. При таком подходе применение ТНУ наиболее эффективно. Особенно большую экономию топлива дают «мини-ТЭЦ», базирующиеся на дизель-генераторе (в том числе, работающем на природном газе), осуществляющем одновременно привод компрессора теплового насоса, который в свою очередь, обеспечивает отопление и горячее водоснабжение предприятия.
Перспективным для существующих предприятий является применение ТНУ в сочетании с использованием теплоты вентвыбросов. Воздушное отопление характерно для многих промышленных предприятий. Установки утилизации теплоты вентвыбросов позволяют предварительно нагреть поступающий в цех наружный воздух до + 8 °С. Температура сетевой воды, нагреваемой в ТНУ, требующаяся для нагрева отопительного воздуха не превышает 70 °С.. При этих условиях ТНУ может работать при достаточно высоком коэффициенте преобразования.
Многие перерабатывающие предприятия, особенно пищевой промышленности, одновременно с теплом нуждаются в искусственном холоде. Комбинированные теплонасосные системы «тепловой насос - холодильная машина», одновременно вырабатывающие теплоту и холод, наиболее экономичны и могут быть оптимально встроены в технологические процессы.
Многие технологические процессы сельского хозяйства связаны с большим потреблением теплоты, которое в значительной степени удовлетворяется за счет электроэнергии. С другой стороны, сельское хозяйство располагает большими собственными вторичными тепловыми ресурсами, но из-за их низкого температурного уровня они используются недостаточно.
Применение тепловых насосов в технологических процессах сельского хозяйства позволяет использовать сбросную низкопотенциальную теплоту для теплоснабжения. Например на молочных фермах существенную долю расхода энергоресурсов (до 50%) составляют затраты электроэнергии на привод компрессоров холодильных машин, предназначенных для охлаждения свежевыдоенного молока и на нагрев воды для санитарно-технологических нужд. Такое сочетание потребности в теплоте и холоде создает благоприятные условия для применения тепловых насосов. Так же с вентилируемым воздухом стойловых помещений отводится значительное количество теплоты, которое успешно может быть использовано в качестве низкопотенциального теплоисточника для малых тепловых насосов. Применение ТНУ на животноводческих фермах обеспечит одновременно кондиционирование воздуха в стойловых помещениях и теплоснабжение производственных помещений.
Курортно-оздоровительные и спортивные комплексы.
Тепловые насосы все чаще находит применение среди курортно-оздоровительных и спортивных комплексов, прежде всего, в здравницах на морском побережье или рядом с озерами или реками, например на Черноморском побережье Краснодарского края, Сочи, Адлер и другие. В районах их расположения действуют повышенные требования к чистоте воздушного бассейна. Вместе с тем используются децентрализованные системы теплоснабжения с применением мелких котельных на органическом топливе (обычно на мазуте). Одним из потребителей теплоты являются плавательные бассейны. В современных условиях на таких объектах обязательным является летнее кондиционирование воздуха. Требованиям экологически чистого теплоснабжения и летнего кондиционирования воздуха в полной мере отвечают комбинированные теплонаносные системы («Тепловой насос - холодильная машина»). В качестве источника низкопотенциальной теплоты для ТНУ используется морская или озерная вода, а также сбросная вода бассейнов. В летнее время эта же вода может являться приемником теплоты конденсации холодильной машины.
По аналогичной схеме работают комбинированные теплонаносные системы спортивных комплексов - спортивных залов, плавательных бассейнов, аквапарков, ледовых арен и стадионов. В качестве источника низкопотенциальной теплоты, при отсутствии вблизи водоема (моря, реки, озера), используется теплота подземных вод или грунта.
Коммерческое предложение для ИЖС от компании ООО «ИЭТ–Геотерм»!
Ориентировочная стоимость теплопункта тепло/холодоснабжения и ГВС на базе технологии теплового насоса для индивидуальных жилых домов.
Источник НПТ - воздух до -20С
Обслуживаемые системы: Отопление, ГВС, Кондиционирование.
Площадь помещений, м2 |
Требуемая тепловая мощность,кВт |
Основное оборудование (марка) | Стоимость,тыс. руб. | |||
Проектирования | Оборудования | Строительства | ВСЕГО | |||
100 | 7 | ТН воздух-вода,EVI ЦН Баки теплоаккумуляторы |
40 |
400 |
90 |
530 |
200 | 12 |
40 |
620 |
90 |
750 | |
300 | 17 |
40 |
820 |
90 |
950 |
Источник НПТ - вода (грунтовая из скважины)*
Обслуживаемые системы: Отопление, ГВС, Кондиционирование.
Площадь помещений, м2 | Требуемая тепловая мощность,кВт | Основное оборудование (марка) | Стоимость,тыс. руб. | |||
Проектирования | Оборудования | Строительства | ВСЕГО | |||
100 |
7 | ТН вода-вода ЦН Баки теплоаккумуляторы Теплообменник пластинчатый Скважинный насос |
50 |
320 |
120 |
490 |
200 |
12 |
50 |
530 |
120 |
700 | |
300 |
17 |
50 |
730 |
120 |
900 |
*В стоимость не включены затраты на выполнение буровых работ.
Сравнительные показатели стоимости 1 Гкал тепла при разных видах топлива (по тарифам 1 квартала 2017г. для г.Сочи):
- газ 1 м3 = 5.81 руб;
- эл.энергия 1 кВт*час = 4.73 руб.
- от котельной на электричестве ≈ 5 500 руб;
- от котельной на дизельном топливе ≈ 4 100 руб;
- от центральной теплосети ≈ 3 050 руб;
- от котельной на природном газовом топливе ≈ 950 руб;
- от котельной на сжиженном газе ≈ 3 100 руб;
- ТНУ «воздух – вода» ≈ 1 500 руб;
- ТНУ «вода – вода» ≈ 1 150 руб.
Сравнительные показатели стоимости 1 Гкал холода при использовании соответсвующих систем:
- сплит – система ≈ 2000 руб
- мультизональная – система ≈ 1 700 руб
- ТНУ «воздух – вода» ≈ 1 500 руб
- ТНУ «вода – вода» ≈ 1 100 руб
«пассивное кондиционирование» до 450 руб.
«Пассивное кондиционирование» - это режим, при котором вода в контуре фанкойлов охлаждается грунтовой водой из скважины посредством разделительного теплообменника, минуя контур охлаждения теплового насоса, т.е. ТНУ при определённых тепловых нагрузках не работает на охлаждение и тем самым экономится электроэнергия, затрачиваемая на работу компрессора.
Стоимость рассчитана исходя из курса 1 доллар = 60 руб и применения наиболее распространенных систем тепло/холодоснабжения. Более подробный расчет стоимости непосредственно для конкретного объекта может быть выполнен после согласования Технического задания и выполнения проектных работ.
Решение вопроса горячего водоснабжения без «головной боли» предлагает компания ООО «ИЭТ–Геотерм»!
Установите в своём доме, офисе, предприятии, гостинице, кафе, баре, ресторане наше оборудование и Вы получите стабильное горячее водоснабжение в любое время суток, сезона, года по низким ценам!
Тепловой насос (ТН) «воздух–вода» с баком накопителем – высокоэкономичная технология для подготовки горячей воды.
75% энергии для подогрева воды тепловой насос (ТН) «выкачивает» из окружающего воздуха и только 25% из электросети.
Тарифы: (г. Сочи, лето 2014 г.)
- на электроэнергию от ОАО «КубаньЭнергоСбыт» = 3,72 руб./кВт*час;
- сетевую (холодную и горячую) воду от МУП «СочиТеплоЭнерго»: - х.в. = 27,60 руб/м3; - тепл.эн. = 3047,49 руб./Гкалл.
- сетевой газ от ООО «Газпром межрегионгаз Краснодар» = 5,06 руб./м3.
Стоимость 1 м3 горячей воды (Тг.в. = +50С):
- от электрического накопительного нагревателя (типа «Аристон», «Электролюкс») = 210 руб./м3;
- от городского водопровода горячей воды = 195 руб./м3; - от теплового насоса «воздух – вода» = 70 руб./м3;
- от индивидуального газового котла = 60 руб./м3.
Пример преимуществ установки теплового насоса с баком 200л.:
- низкая стоимость 1,0 м3 горячей воды;
- низкая потребляемая электрическая мощность = 0,8 кВт;
- оптимальная ёмкость бака-накопителя = 200 л.;
- разогрев 200 л. воды от: +10С до +50С за 2,5 часа (ночной режим); +45С до +50С за 10 минут (дневной режим);
- максимальная температура нагрева воды до +60С;
- универсальность установки в любом месте: - на улице - летнее кафе, бар, ресторан; - в помещении – кухня, прачечная, химчистка, подвал, цоколь, чердак, вентиляционная камера;
- утилизация тепла от кухни, вентиляции – дополнительное кондиционирование «горячих» рабочих мест;
- небольшие габариты (Ф=560мм, Н=1750мм) и вес (сухой, без воды, G = 80 кГ);
- внешние подключения: - городская электросеть - 220В, 1ф, 50 Гц; - городской питьевой водопровод;
- установка теплового насоса (ТН) не требует каких–либо разрешений и согласований в надзорных гос. органах;
- высокая надёжность, безопасность и простота эксплуатации (как холодильник – установил рабочий режим и забыл, где он находится);
- срок службы ТН не менее 15 лет;
- срок окупаемости оборудования 2