|
Инженерам при реализации данного проекта, во-первых,
хотелось обеспечить должный уровень комфорта,
индивидуальный контроль в каждом классе. Во-вторых,
предполагалось, что кольцевая система позволит
значительно снизить затраты на отопление школы и решить
проблему низкой температуры воды в теплоцентрали на
участке школы. Система состоит из более чем пятидесяти
тепловых насосов производства фирмы Climatemaster (США)
и градирни. Она получает дополнительное тепло от
теплоцентрали города. Климатическая система находится
под автоматизированным управлением и способна
самостоятельно поддерживать наиболее комфортные для
человека и одновременно экономичные режимы работы.
Эксплуатация описанной системы в зимние месяцы дала следующие
результаты:
до модернизации (до установки тепловых насосов),
ежемесячные затраты на обогрев 2500 м2 составляли 18440
руб.; после модернизации здания отапливаемая площадь
увеличилась до 3000 м2, а ежемесячные затраты на
отопление снизились до 9800 руб.
Таким образом, использование тепловых насосов позволило более
чем вдвое сократить затраты на отопление здания,
отапливаемая площадь которого увеличилась почти на 20%.
Мировой и отечественный опыт использования тепловых
насосов
По
данным электронных СМИ сегодня в мире работает свыше 40
млн. ТН различной мощности - от нескольких киловатт до
сотен мегаватт. Среди зарубежных стран лидером в области
применения ТН является, безусловно, Швеция. К настоящему
времени 63 % теплоснабжения Стокгольма осуществляется от
теплонасосной установки общей мощностью 520 мегаватт.
Эта установка состоит из 16 ТН и использует в качестве
источника тепла воду Балтийского моря с температурой
воды +4...+8 °С. В США около 30% административных и
жилых зданий оборудованы ТН.
В связи с экологической чистотой тепловых насосов в некоторых
странах, в частности в Германии, с целью обеспечения
более интенсивного применения ТН, предусмотрена денежная
дотация правительства на их установку. В других странах
(Швейцария, Норвегия, Япония, США и др.) используются
другие способы государственной поддержки развития
теплонасосного теплоснабжения, но практически во всех
развитых странах такая поддержка есть.
Более того, прогноз Мирового Энергетического Комитета (МИРЭК)
утверждает, что к 2015 году в развитых странах
теплонасосное теплоснабжение достигнет 75% от
требуемого, как в ЖКХ, так и на предприятиях.
На чем же основан такой прогноз, особенно если учесть, что
теплоснабжение, основанное на сжигании органического
топлива, будет сокращено до 25 % ? Прежде всего на том,
что цены на органическое топливо в мире растут, и растут
высокими темпами. Яркий тому пример – высокая цена на
нефть в настоящее время, снижения которой ниже 55 $ за
баррель никто не ожидает.
15...20 лет назад цены на органическое топливо были
стабильными, но тем не менее в Германии, например, цены
за период 1972...1990 гг. выросли: на нефть – в 6 раз,
на газ – в 2,8 раза, на уголь – в 1,9 раза, на
электроэнергию – в 1,7 раза. В настоящее время динамика
цен не улучшилась. В итоге растут цены на тепловую
энергию, и этот рост можно частично нейтрализовать
только снижением потребления тепла за счет
энергосберегающих мероприятий. Однако мероприятия по
энергосбережению эффективны только тогда, когда затраты
на их осуществление меньше получаемого от них
экономического эффекта. После того, как все тепло
вентвыбросов максимально утилизировано, тепловые потери
стен сведены к минимуму за счет увеличения их толщины и
применения пенотеплоизоляции, окна герметичны и состоят
из тройных стеклопакетов, системы отопления панельные
или воздушные, наступает момент, когда затраты на
энергосбережение все больше, а экономический эффект от
них все меньше. Наступает конец энергосберегающей
деятельности.
Но цены на органическое топливо продолжают расти и
становятся чрезвычайно высоки, а пути их снижения уже
нет.
Остается одно – найти такие источники тепла, стоимость
которых значительно меньше традиционного органического
топлива. И такой источник был найден. Это
низкотемпературное тепло искусственного и естественного
происхождения (сбросная вода промпредприятий, тепло
стоков очистных сооружений, хозпитьевая вода, тепло
вентвыбросов, тепло рек и озер летом, тепло наружного
воздуха, почвы и т.д), т.е. сбросное тепло с
температурой +5...+30 °С, которое напрямую не может быть
использовано для целей отопления и ГВС.
Стоимость такого тепла была, есть и будет нулевая. Более
того, есть низкопотенциальное тепло с отрицательной
стоимостью, например, сбросное тепло промпредприятий, на
отвод которого в атмосферу требуются как капитальные
затраты (градирни, пруды-охладители), так и
эксплуатационные расходы (привод вентиляторов градирен).
Использовать полезное низкопотенциальное тепло для целей
теплоснабжения можно только с помощью тепловых насосов,
которые в соответствии с вышеизложенным становятся
естественными конкурентами традиционному теплоснабжению
со сжиганием органического топлива.
Кроме того, нужно отметить, что тепловой насос работает по
принципу "чем хуже, тем лучше". Предположим, что
стоимость электроэнергии и тепловой энергии от котельных
увеличилась в 2 раза. Примем коэффициент преобразования
в тепловом насосе равным 5. Это означает, что в единице
тепла, полученного от теплового насоса, доля
электроэнергии составляет 1/5, а доля
низкотемпературного тепла - 4/5. В итоге в теплонасосном
тепле в 2 раза подорожает только потребляемая
электроэнергия. Стоимость же сбросного тепла по-прежнему
останется равной нулю. Это значит, что новая стоимость
тепла от теплового насоса станет 1,25 от прежней, в то
время, как тепло от традиционных источников вырастет в 2
раза. И чем больше будут повышаться цены на тепло и
электроэнергию ("чем хуже"), тем большую экономическую
эффективность будет иметь тепловой насос по сравнению с
теплом от котельных и ТЭЦ ("тем лучше").
Именно с учетом всех вышеперечисленных факторов МИРЭК и выдал
прогноз, что именно к 2015 году (реальный срок для
крупномасштабной замены традиционного теплоснабжения на
теплонасосное) и именно до 75% вырастет доля
производства тепла с помощью тепловых насосов.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что в мировой
практике меняется стратегия теплоснабжения: происходит
переход от традиционного сжигания органического топлива
к использованию тепловых насосов для получения
рассеянного или сбросного техногенного тепла, имеющего
температуру от 5 до 35 °С.
Почему же мировое сообщество явно кардинально меняет
стратегию выработки тепла для теплоснабжения, а Россия
продолжает и дальше использовать устаревшие технологии?
Причины здесь, видимо, в следующем:
• недостаточная информированность об альтернативных
источниках тепла руководителей и технических
специалистов;
• отсутствие федеральных и региональных (кроме
Красноярского края и Новосибирской области) программ
внедрения теплонасосного теплоснабжения.
Эффективность же применения тепловых насосов в России будет
более высока, чем в большинстве развитых стран, из-за
жестких климатических условий и значительно более
продолжительного отопительного периода, достигающего от
200 до 250 дней в году.
Промышленное применение тепловых насосов в России и
странах постсоветского пространства
Реализовано на заводе Казцинк, г.Усть-Каменогорск,
Казахстан. Тепловой насос охлаждает оборотную
технологическую воду, заменяя градирню, а снятое с нее
тепло используется для нужд теплоснабжения завода
(подогрев питательной воды для химводоочистки). Мощность
установки 3500 кВт. Объект запущен в 1999 году.
Подобное включение теплового насоса также применяется в
Институте Ядерной Физики СО РАН, г.Новосибирск. Вода,
охлаждающая системы магнитов, проходя через тепловой
насос, охлаждается и возвращается, замыкая
технологический цикл. Снятое тепло используется для
отопления цехов. Мощность установки 3000 кВт.
Температура воды источника 25 °С. Объект запущен в 2001
году.
Еще одно применение теплового насоса для отопления
промышленных цехов – завод искусственного волокна в
г.Каунасе, Литва. Здесь в качестве источника
используются технологические сбросы с температурой 20
°С. Общая мощность установки 3300 кВт. Объект запущен в
1996 году.
На водоканале в г.Тогучин Новосибирской области два тепловых
насоса используются для обогрева зданий водоканала.
Источник тепла – вода из водовода холодной питьевой воды
с температурой 5...8 °С. Общая мощность установки 250
кВт. Объект запущен в 2000 году.
Компания «Аэроклимат»
Тел. (843) 249-50-54 |