|
Системы тепловых насосов с водяным контуром являются оптимальным выбором для достижения комфортной рабочей обстановки и энергоэффективности в офисных зданиях и бизнес центрах. В результате десятилетий исследовательской работы и эксплуатации эти системы, предоставляющие индивидуальный зонный контроль, надежны и нетребовательны в эксплуатации.
Система использует тихие и внешне привлекательные установки, соединённые между собой узкой водяной петлёй, а не габаритной и дорогой системой теплоизолированных трубопроводов. Хладагент (фреон) – не нужен. И в отличие от большинства других систем, системы тепловых насосов с водяным контуром способны извлекать и сохранять обычно теряемую тепловую энергию и использовать её в других частях здания. Результатом этой умной разработки является не только бесшумная и комфортабельная работа системы, но и повышение стоимостных сбережений по пяти важным пунктам:
- Низкие капитальные затраты на установку и на последующее расширение системы.
- Возможность поэтапного внедрения, что дозволяет эксплуатацию на любой стадии проекта.
- Высокая энерго эффективность за счет утилизации тепловой энергии.
- Низкая стоимость сервисного обслуживания.
- Гарантия долговечности компонентов для системы подобного масштаба.
Аналитическая статья "Малые объекты автоматики. Сравнительный анализ энергозатрат систем теплоснабжения с применением тепловых насосов, дизельного и электрического котлов."
Примеры реализованных проектов
|
Россия, МО, г. Реутов.
Производственно-складское помещение S=300 м2.
В августе 2006г. в здании был установлен тепловой насос мощностью 19,4кВт и оборудован обогрев помещений с помощью системы водяного отопления "теплый пол". При температуре теплоносителя 35-40°С в здании поддерживается температура воздуха 15-20°С, при этом энергопотребление составляет 4кВт/час. Источником тепла является грунт, отбор тепла осуществляется с помощью трех геотермических зондов, опущенных в скважины глубиной по 70м каждая. В 2007г планируется внедрить систему горячего водоснабжения с помощью существующего теплового насоса.
|
|
|
|
Россия, г. Тобольск, Тюменской области.
Биологические очистные сооружения г. Тобольска для очистки сточных вод объемом до 20 000 м3/сутки. Четыре отдельно стоящих здания общей площадью 1000м2 (высота 7м).
Установлено 8 тепловых насосов общей мощностью 192кВт. Источником тепла являются сточные воды с температурой 15-18°С. После частичной реконструкции системы отопления к зиме 2005г. все тепловые насосы были приняты в эксплуатацию, при этом температура теплоносителя составляла 65°С. Энергозатраты составили 35-40кВт/час. Экономия за один сезон, без учета содержания теплотрассы, составила 130 тыс. рублей.
|
|
|
|
Республика Казахстан, г. Уральск.
Комплекс производственных помещений, общей площадью 3100м2.
Установлено 3 тепловых насоса мощностью по 89кВт. Источник тепла - подземные грунтовые воды с температурой 8°С. Пробурена 1 скважина глубиной 27 м с расходом воды 45 м3/час и 2 скважины для утилизации сбросных вод. Ожидаемые затраты на отопительный период 2006-2007г. составят 3,6 млн. тенге. (1руб. = 4,8 тенге).
|
Россия, Моск овская область. Производственное помещение машиностроительного предприятия.
В связи с аномально высокой температурой в европейской части России в августе 2010 года от руководства одного из подмосковных предприятий поступила заявка на охлаждение цеха металлообработки. После уточнения заказа обнаружилась потребность в подогреве воды для производственно-хозяйственных нужд. Специалистами ООО «Терминал Столица» было предложено нестандартное решение. Избыточную теплоту производственного помещения планировалось утилизировать с помощью тепловых насосов «воздух - вода», а вырабатываемое тепло направлять на подогрев воды.
Через неделю после поступления заявки на объекте были смонтированы и запущены в эксплуатацию два тепловых насоса. Агрегаты производства фирмы Mammoth совместно вырабатывают около 45 кВт холода и 50 кВт тепловой энергии. Затраты электроэнергии при этом составляют 15 кВт.
Такой режим эксплуатации теплового насоса более чем благоприятен из-за высокой температуры теплового источника (в данном случае воздух в производственном помещении). Поэтому отопительный коэффициент установок (COP) значительно превысил заявленные паспортные данные.
Кроме этого, особенностью предложенного решения является тот факт, что полезное применение находит не только тепло, но и холод вырабатываемый тепловым насосом. Получается, что на 1 кВт затраченной электроэнергии получается 3 кВт холода и 3,33 кВт тпла.
Руководство предприятия и персонал производственных помещений положительно отзываются о работе тепловых насосов.
Некоторые перспективные проекты
г. Краснодар. 9-этажный административный корпус, площадь 8 000 м2
Предложено решение по теплоснабжению здания на основе тепловых насосов систем «вода-вода» и «рассол-вода». Отбор тепла осуществляется из земли посредством грунтовых зондов и системы вентиляции через теплообменник, устанавливаемый в вытяжной системы после установки рекуперации.
Так как ограниченные размеры участка не позволяют разместить грунтовые зонды вокруг здания, то целесообразно разместить их под зданием между фундаментами. На данном участке возможно разместить 20 скважин, которые позволят снять с них 200 кВт тепла, с использованием 5 тепловых насосов. Из системы вентиляции можно «вернуть» порядка 40 кВт. Таким образом, можно получить 240 кВт тепла в зимний период и 200 кВт холода в летний, затратив 60 и 1 кВт электроэнергии соответственно, с учетом того, что при кондиционировании происходит естественная передача тепла от системы кондиционирования в грунтовые зонды.
Остаточная теплопотребность удовлетворяется с использованием тепловых насосов системы «рассол-вода». В данном случае тепло отбирается из наружного воздуха через дополнительный теплообменник. При снижении температуры воздуха ниже – 10°С необходим подогрев последнего для требуемой температуры. Предложено 5 тепловых насосов DS 5109.3 c теплообменниками. В данном случае при получении 294 кВт тепла, следует затратить 105 кВт электроэнергии.
Все предлагаемые тепловые насосы имеют встроенные циркуляционные насосы, гидравлические баки и электронагреватели мощностью по 6 кВт каждый.
Общее количество теплоты, производимое тепловыми насосами: 240+294=534 кВт, при общих затратах электроэнергии: 60+105=165 кВт, т.е. коэффициент преобразования равен 3.24.
Необходимый перечень оборудования и основных работ представлен в нижеследующей таблице:
№
п/п
|
Наименование
|
Ед. изм.
|
Количество
|
Общая стоимость, руб.
|
|
1
|
Тепловой насос DS 5051.3
|
шт.
|
5
|
3 450 000
|
|
2
|
Тепловой насос DS 5109.3
|
шт.
|
5
|
5 600 000
|
|
3
|
Грунтовые зонды длиной 100 м,
U-образный трубоповод 40х3.0 мм
|
шт.
|
20
|
600 000
|
|
4
|
Модуль теплового источника
|
шт.
|
10
|
450 000
|
|
5
|
Буферный накопитель общим объемом 3000 л.
|
|
|
400 000
|
|
6
|
Пластинчатый теплообменник для СКВ
|
шт.
|
12
|
1 300 000
|
|
7
|
Прочие материалы
|
компл.
|
1
|
850 000
|
|
8
|
Разработка проекта теплового узла
|
|
|
700 000
|
|
9
|
Бурение скважин глубиной 100 м
|
шт.
|
20
|
2 600 000
|
|
10
|
Стоимость монтажных работ
|
|
|
2 900 000
|
|
Всего
|
|
|
18 850 000
|
При использовании в качестве контура отбора тепла систему, состоящую из добывающих и поглощающих скважин затратная часть может снизиться на 40÷50%.
Предложение основано на практическом опыте по созданию собственных тепловых пунктов с применением тепловых насосов фирмы «Waterkotte».
Московская обл. г. Балашиха. Производственно-складское здание высотой
14 м и площадью 2 000 м2
Для обеспечения заявленной теплопотребности здания на отопление необходимо смонтировать 9 тепловых насосов марки DS 5109.3. В качестве первичного контура предложено использовать грунтовые зонды. В качестве приборов отопления использовались потолочные панели лучистого отопления. Применение данного оборудования позволяет поддерживать равномерную температуру в рабочей зоне. Снижение температуры внутреннего воздуха по высоте здания позволяет снизить теплопотери на 30%.
Дополнительной мерой по снижению капитальных и эксплуатационных затрат является обогрев отдельных зон, где постоянно будет находится обслуживающий персонал.
Результаты расчета представлены в таблице:
№
п/п
|
Наименование
|
Ед. изм.
|
Кол-во
|
Общая стоимость, тыс. руб.
|
|
1
|
Тепловой насос DS 5109.3
|
шт.
|
9
|
11 350
|
|
2
|
Грунтовый зонд
|
шт.
|
83
|
11 620
|
|
3
|
Прочие материалы
|
компл.
|
1
|
2 480
|
|
4
|
Стоимость работ по установке тепловых насосов и грунтового контура.
|
компл.
|
1
|
3 950
|
|
5
|
Стоимость проекта теплового узла
|
компл.
|
1
|
1 200
|
|
Всего
|
|
|
30 600
|
г. Краснодар. Офисное помещение площадью 1000 м2
Согласно предварительным расчетам по основным параметрам строящегося здания и климатическим условиям общее теплопотребление представленного здания составит 62 кВт/час в период пиковой нагрузки, в том числе горячее водоснабжение потребует 12 кВт/час.
Наиболее экономично может применяться система теплообеспечения на основе теплых полов, при этом температура теплоносителя в период нагрузки составит 35-40 градусов, что значительно снижает потребление электроэнергии компрессором ТН. При необходимости обеспечения температуры теплоносителя для радиаторного отопления до уровня 55-65ºС и выше эффективность теплового пункта на основе теплового носителя несколько ухудшится.
Для удовлетворения вышеуказанного теплопотребления было предложено два тепловых насоса Watterkotte DS-5034 мощностью по 36 кВт, сроком службы 20 лет. При этом потребление электроэнергии для обеспечения работы ТН составит до 15 кВт/час, а теплообеспечение - до 62 кВт/час (коэффициент полезного действия ТН составит ориентировочно 400%).
Общая стоимость проекта составила 2 704 000 руб.
Производственно-офисные станции АЗС
Преимуществами использования тепловых насосов в АЗС являются: безопасность, экономичность, экологичность, управление на расстоянии, комфорт, отсутствие необходимости согласования и разрешения на установку, что предопределяют в целом возможность использования теплового насоса для отопления производственно-офисных помещений автозаправочных станций. Технико-экономический расчет отопления и кондиционирования АЗС с применением тепловых насосов, результаты которого приведены ниже в таблице, подтверждает преимущество внедрения тепловых насосов в сравнении с известными (жидкое топливо, электроэнергия и др).
|
Площадь АЗС, м2
|
Тип и стоимость теплового насоса, руб.
|
Стоимость грунтовых зондов, руб.
|
Стоимость прочего оборудова-
ния, материалов и работ, руб. *
|
Всего, руб.
|
Эксплуатационные затраты в год, руб.
|
|
На отопление (4000 часов работы)
|
На кондициониро-
вание (1100 часов работы)
|
|
тепловые насосы
|
дизельный котел
|
электричес-
кий котел
|
тепловой насос
|
кондицио-
нер
|
|
70
|
255618
|
97410
|
239733
|
592761
|
9167
|
50800
|
28980
|
1594
|
5313
|
|
|
100
|
255618
|
97410
|
239733
|
592761
|
12500
|
73000
|
41400
|
2277
|
7590
|
|
120
|
255618
|
97410
|
239733
|
592761
|
15000
|
86667
|
49680
|
2733
|
9108
|
|
150
|
264045
|
171130
|
250148
|
685323
|
19167
|
108300
|
62100
|
3415
|
11385
|
|
180
|
264045
|
171130
|
250148
|
685323
|
22500
|
130000
|
74520
|
4100
|
13662
|
|
200
|
98314
|
184300
|
250148
|
732762
|
25000
|
145000
|
82800
|
4550
|
15180
|
|
220
|
298314
|
184300
|
250148
|
732762
|
30000
|
158000
|
91080
|
5000
|
16700
|
|
и кондиционирования любых типов помещений»
