(c) ТЕРМО-МЕКМАСТЕР 2009

Теплонасосные системы: современные решения для систем отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения. Опыт Швеции и Украины.

Dr.Olga KordasProf. Ronald WennerstenProf. Eugene Nikiforovich

Тепловые насосы: современные решения для систем отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения. Опыт Швеции и

Украины"

Е.Никифорович

21-23 августа 2008, Севастополь

Технология утилизации низкопотенциального тепла – платформа для устойчивого решения проблем теплоснабжения/кондиционирования.

За счет того, что ТН “перекачивает”, а не изготавливает тепловую энергию, его эффективность в 3…5 раз выше эффективности обычных обогревателей (газовых котлов или электрических бойлеров)

Экономичность – позволяет получить на 1 кВт фактически затраченной энергии 3-6 кВт тепловой энергии или до 2,5 кВт мощности по охлаждению.

Энергосбережение: применение тепловых насосов – это сбережение невозобновляемых энергоресурсов.

Экологичность – экологически чистый метод отопления и кондиционирования, как для окружающей среды, так и для людей.

Безопасность – нет открытого пламени, нет взрывоопасных частей, нет выхлопа, нет сажи, нет запаха солярки, исключена утечка газа, разлив мазута. Нет пожароопасных хранилищ для угля, дров, мазута, или солярки.

Надежность – минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы. Практически не требует обслуживания. Срок службы составляет 15-25 лет.

Комфорт – тепловой насос работает не громче холодильника. Использование в летний период в качестве кондиционера.

Универсальность – использует рассеянное тепло естественного или техногенного происхождения. Широкий диапазон мощностей.

Теплоснабжение и кондиционирование коттеджей на базе тепловых насосов и солнечных коллекторов

CTC 13 kW

Самая простая ТНС включает в себя:коллектор

низкопотенциального теплатепловой насосбак-аккумуляторрезервный нагревательрасширительный бачёкциркуляционные насосысистема распределения тепла

в домесоединительные трубы

и арматура…

Вертикальный – глубина 60…160 м, минимальное расстояние между скважинами от 5 метров. Ориентировочная стоимость укладки – 50–60 $ за 1 метр с обсадной трубой.

Горизонтальный – глубина укладки 0,8-1,5м, расстояние между витками от 0,8 – 1,2 м, максимальная длина 600м. Стоимость укладки до 37$ за 1м3 грунта.

Открытая система – теплообменник, фильтр, насос, трубы. Себестоимость от 9000$.

Рабочая жидкость – 60% вода + 40 % этиленгликоль. 1 л/м

MEC Villa 1, Villa 2 – рекуператоры, использующие энергию удаляемого из помещения воздуха для нагрева теплоносителя и, как следствие, повышения коэффициента трансформации тепла.

В летний период рекуператор используется для охлаждения воздуха, поступающего в систему вентиляции.

Villa 1 – 220 м3/часVilla 2 – 2200 м3/час

2*140м

Пример

• Qmed – фармацевтический завод

Qmed – фармацевтический завод

• 6 тепловых насосов

(мощность 41 kWheating)

• 1 электрический бойлер

(255 kW)

Общая площадь 7020 m2

4-этажное здание, включая подвал

Центральное теплоснабжение или тепловой насос?

Инвестиции в проект

Альтернатива 1централизованное теплоснабжение и кондиционирование

Стоимость подключения

78’ euro

Центральная теплоцентраль

44’ euro

охладители 183’ euro

305’ euro

Альтернатива 2Тепловые насосы

Дополнительные затраты на расширение ел. сети

22’ euro

Бурение 289’ euro

Тепловые насосы

94’ euro

405’ euro

Экстра инвестиции 100’ euro

Ежегодные затраты Qmed

Альтернатива 1Центральное теплоснабжение + кондиционирование

Тепл. снаб. зимой

925 MWh x 59 euro 54’ euro

Тепл. снаб. летом

50 MWh x 44 euro 2’ euro

Охлажд. зимой 190 MWh x 91 euro / 3,0 (COP) 6’ euro

Охлажд. летом 305 MWh x 91 euro / 3,0 (COP) 9’ euro

71’ euro

Alternative 2Тепловые насосы

Тепл. снаб. зимой 925 MWh x 91 euro / 3,0 (COP) 28’ euro

Тепл. снаб. летом 50 MWh x 91 euro / 3,0 (COP) 2’ euro

Охлажд. зимой 11 MWh x 91 euro (energi dist.pump)

1’ euro

Охлажд. летом 11 MWh x 91 euro (energi dist.pump)

1’ euro

32’ euro

Ежегодная экономия 39’ euro

Срок окупаемости меньше 3 лет Qmed

Экстра нач. инв: 100’ euro

Годов. экономия: 39’ euro

Окупаемость : 2,5 года

Martin Forsén

Дом 600м2 с бассейном-горизонтальный коллектор 2*450м

Мотель -1200м2-планируемая экономия по сравнению с газом - около 20 тыс. грн. в год.

26 МВт на нагрев и 4,8 МВт на охлаждение

Тепловая станция в Ропстен,270 МВт

Пилотный проект теплонасосной станции в г.Виннице Мощность первой очереди

станции – 41Мвт. Позволит снизить потребление газа на 15 млн. куб.м (11%) и уменьшить выбросы парниковых газов на 30 тыс.тонн;

Введение второй очереди снизит потребление газа на 21 млн. куб.м и уменьшит выбросы парниковых газов на 46 тыс.тонн;

Срок окупаемости станции – 4 года при стоимости газа $200/тыс.куб.м

Пилотный проект теплонасосной станции в г.Ровно

Мощность первой очереди станции – 9 Мвт. Позволит круглогодично снабжать город горячей водой;

The Joint Swedish-Ukrainian Laboratory on Sustainable Environmental and Energy Technologies

Launch of The Joint Swedish-Ukrainian Laboratory on Sustainable Environmental and Energy Technologies13 November 2007, Kiev, UKRAINE.

Launch of The Joint Swedish-Ukrainian Laboratory on Sustainable Environmental and Energy Technologies13 November 2007, Kiev, UKRAINE.

Технологии использования возобновляемых источников энергии

Основные итоги совместного сотрудничества

Объединены лучшие эксперты в области образования, науки и бизнеса в области устойчивых энергетических технологий;

Создана современная лабораторная база для подготовки и переподготовки специалистов по тепловым насосам;

Подготовлена платформа для начала производства тепловых насосов в Украине;

Анализ зарубежного опыта в области отопления и горячего водоснабжения показывает широкое использование теплонаносной техники. Сегодня в мире работает свыше 10 млн. тепловых насосов различной мощности – от нескольких киловатт до сотен мегаватт.

Рынок тепловых насосов достаточно устойчив к конъюнктурным колебаниям и только в США составляет миллион продаж в год. По прогнозу Мирового Энергетического Комитета, к 2020 году в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов составит не менее 75%.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что в мировой практике меняется стратегия теплоснабжения: происходит переход от традиционного сжигания органического топлива к использованию тепловых насосов, использующих рассеянное или сбросное тепло техногенного происхождения.

Спасибо за внимание!Пожалуйста, Ваши вопросы…

Предлагаю вернуться к этому графику. Мы находимся в 1970-м году, а поэтому надо делать выводы и приступать к работе.

Тепловой насос никогда не рассчитывается на покрытие полных теплопотерь дома

Для расчетов, средняя тепловая продуктивность горизонтального коллектора принимается 12 Вт/м, вертикального – 40 Вт/м. Учитывая что ТН надо извлечь из низкопотенциального источника 2/3 от мощности которую он выдает.

Пример: для ТН МЕС 6ТВ 8кВт нам потребуется количество тепла от коллектора Qk = 2/3 * 8 = 5,3 кВт исходя из чего длина горизонтального коллектора должна составлять 5300/12 = 440 м, а вертикального – 5300/40 = 132,5 м. Возможна замена одной скважины, несколькими с минимальной глубиной 60 м. В данном случае возможно решение с двумя скважинами по 67 м.