Согласно подсчетам специалистов, потребители могут с небольшими затратами получать до 75% необходимой тепловой энергии из земли. Фото предоставлено пресс-службой "ГидроОГК" |
На возведение геотермальной установки в Ландау ушло около четырех лет. Инвестиции в этот проект составили примерно 16 млн. евро, включая помощь федерального Министерства охраны окружающей среды в размере 2,6 млн. евро.
Простая схема
Принцип работы новой станции в определенной мере весьма прост. С глубины трех тысяч метров по пробуренной скважине горячая вода – а это пар, разогретый примерно до 150 градусов, – подается на поверхность в турбину станции и отдает свое тепло на производство электричества. Затем вода при температуре уже 70 градусов направляется в систему теплоснабжения для обогрева помещений. Тем самым температура используемой воды уменьшается до 50 градусов. Вода оказывается слишком теплой, чтобы спустить ее в ближайшую реку. Поэтому воду направляют во вторую пробуренную скважину. Уже в земных недрах вода снова нагревается и в очередной раз поступает на поверхность на термальную электростанцию. Подача воды осуществляется с помощью насосной установки или под естественным давлением снизу. Также в разделе:
Международная энергетическая и климатическая политика
Свобода рук для выбора направлений действий федерального правительства Германии
Геология имеет приоритет
Методы получения геотермального тепла определяются геологическими условиями той или иной местности. В районах, где проявляется вулканическая деятельность, или в областях с горячими термальными источниками строители подсоединяются к жилам грунтовой воды. Водяной пар поднимается наверх и может направляться в сеть теплоснабжения или подаваться на турбину электростанции. По оценкам специалистов, методы использования геотермальной энергии развиты настолько, что можно использовать тепло из-под земли для бытовых нужд в небольших домашних хозяйствах. Для этого техники пробуривают скважину глубиной до 100 м и опускают туда трубу. Циркулирующая в ней жидкость температурой в 10 градусов нагревается подземным теплом благодаря действию теплового насоса до 45 градусов. В результате получаемая тепловая энергия в четыре раза превышает расходы электричества на работу насоса. По словам специалиста Федерального ведомства по геотермии Вернера Бусмана, в летнее время такая система может поставлять холодную воду из глубины для охлаждения домашних помещений.
В Швеции в 90% жилых новостроек пробуривается скважина, по которой тепло из-под земли поступает в квартиру. В этой сфере подвижка намечается и в Германии. Так, в 2005 году строительные фирмы направили в соответствующие ведомства 12 тыс. заявок на бурение скважин для геотермальных установок. В следующем году таких заявок насчитывалось уже 28 тыс. Своя мини-электростанция в саду собственного дома обходится его владельцу в 20 тыс. евро. В этих случаях речь идет лишь о домашних хозяйствах.
Но вернемся к крупным проектам промышленного значения. В Германии еще одна новая геотермальная электростанция в Унтерхахинге близ Мюнхена вступит в строй в ближайшее время. Пока она поставляет тепло, а вскоре начнет подачу электричества. По данным парламентского статс-секретаря в федеральном Министерстве охраны окружающей среды Астрид Клуг, германская экономика все увереннее берет курс на использование геотермальной энергии. Она сообщила в этой связи, что запланировано уже около 150 проектов и объем инвестиций в них оценивается в размере 4 млрд. евро. Ожидается, что сократятся существующие законодательные помехи на пути использования этого вида возобновляемой энергии. Достигаться это будет в результате внесения изменений в соответствующее законодательство.
Однако, по оценкам обозревателей, «в Германии пока не возникла развитая геотермальная индустрия», хотя эта страна, по теоретическим оценкам, могла бы покрывать свои потребности в электроэнергии и тепле за счет подземного тепла. На самом деле не многие территории имеют возможности для этого. К числу имеющих такие возможности относится так называемый верхнерейнский грабен (впадина), тянущийся от Страсбурга до Вормса. «Грабен представляет собой тепловую аномалию – на глубине 2500 метров держится температура примерно 145 градусов, а на глубине 5000 метров – около 200 градусов», – заявляет Петер Хауффе, управляющий компании geox GmbH, занимающейся эксплуатацией геотермальной электростанции в Ландау. В этом районе можно вести буровые работы не так глубоко. Поэтому расходы на строительство геотермальных установок меньше, чем во многих других регионах страны. Этим, в частности, объясняется тот факт, что геотермия в Германии играет пока весьма незначительную роль в производстве энергии. В 2005 году ее доля составила лишь 1% от энергии, добытой из других возобновляемых источников.
В освоении перспективного вида энергии не обошлось без сбоя. И произошло это в Швейцарии на сооружении терминальной электростанции в Клайнхюнингене близ Базеля. В 2006 году было получено разрешение на начало работ. Началось бурение скважины глубиной пять тысяч метров. Там температура земных недр составляет около 200 градусов. В скважину стали качать холодную воду. По оценкам геологов, установка могла бы обеспечить теплоснабжение примерно 10 тыс. жилых помещений на протяжении самое малое 30 лет. Но 8 декабря 2006 года на территории радиусом 15 километров вокруг скважины в Клайнхюнингене произошло землетрясение силой 3,4 балла. Колебания почвы повторялись несколько раз. И кантональные власти Базеля распорядились прекратить бурение. По мнению президента Германского федерального союза геотермии Хорста Рютера, почти любое проникновение человека в земные глубины – будь то прокладка туннеля или размещение в будущем под землей диоксида углерода с угольных электростанций – несет с собой опасность землетрясений.
Сложившаяся ситуация вокруг геотермальной скважины близ Базеля породила определенный скепсис в отношении крупномасштабных проектов. Однако широко используются установки для бытовых нужд. Так, по данным Швейцарского объединения геотермии, шестая часть введенных в строй в 2006 году новых систем отопления использует подземное тепло.
Что касается производства электроэнергии на термальных электростанциях, то к крупнейшим производителя относятся США, Филиппины, Индонезия и Мексика. Лидером же в использовании энергии земных недр в целом остается Исландия. Островное государство покрывает более пятой части своих потребностей в электричестве за счет энергии, добываемой из земных глубин. Крупномасштабные проекты существуют также во Франции, Японии и других странах. В рамках технического сотрудничества Германия оказывает содействие в строительстве геотермальной установки в Чили и Танзании. Начиная с 1954 года геотермальная станция в Кении снабжает окрестности электричеством. Правительство страны планирует увеличить мощности станции. По прогнозу кенийского энергетического министерства, они могут составить не менее 2000 МВт. Это в два раза превысит уровень нынешнего производства электричества в стране.
Геотермия приобретает в мировой экономике все большее значение, и этому содействует, в частности, принятие в Европе Закона «О приоритете возобновляемых видов энергии». Инновационные технологии в геотермальной области открывают возможности для использования практически неисчерпаемых запасов энергии без причинения ущерба окружающей среде. Каковы же перспективы у землян широко воспользоваться этим «подарком природы»? Большинство экспертов с оптимизмом смотрят на будущее геотермии. Несколько иного взгляда придерживается упомянутый выше Петер Хауффе. «Пройдет еще много времени, пока геотермия не станет действительной альтернативой добыче консервативных видов энергии», – считает он. Развитие событий в нынешнем переменчивом мире, конечно, покажет, сколько времени потребуется для этого.
http://teplonasos.com/sravnen2009ru.html
Геотермальная климатическая система. Умный дом
Для здорового микроклимата в здании в общем случае необходимо обеспечить согласованную работу устройств: - отопления, включая независимый от работы основного отопительного оборудования нагрев полотенцесушителей, возможно полов санузлов, бассейнов, снеготаяние дорожек, крыш и пр.; - горячего водоснабжения; - охлаждения и кондиционирования; - вентиляции, желательно с рекуперацией (возвращением) тепла из удаляемого вентиляцией воздуха; - осушения воздуха ванных комнат и бассейнов. Геотермальный теплонасос один может заменить все перечисленные устройства. Приведенная ниже информация возможно будет полезна для понимания процессов, происходящих при работе геотермальной климатической системы. Приведенная информация достаточна сложна для людей без специального образования, и нам, к сожалению, не удалось ее облегчить. Отопление и горячее водоснабжение Один и тот-же тепловой насос может иметь разные показатели тепловой мощности и эффективности. Тепловая производительность геотермального теплового насоса (его мощность, электропотребление и КПД - СОР) зависит от двух температур: - температуры незамерзающей жидкости - теплоносителя, поступающего из внешнего коллектора к теплонасосу. Чем выше температура - тем больше мощность, больше эффективность и меньше удельное электропотребление. Например, при температуре теплоносителя из внешнего контура 0 градусов мощность теплонасоса будет 24 кВт, а при увеличении температуры из внешнего контура до +5 градусов мощность теплонасоса увеличится до 28 кВт; - температуры теплоносителя системы отопления или горячего водоснабжения. Чем меньше температура - тем больше мощность, эффективность и меньше электропотребление. Например, при температуре системы отопления 35 градусов (напольное или настенное отопление) мощность теплонасоса будет 24,5 кВт и электропотребление 5,5 кВтч, эффективность теплонасоса 24,5/5,5=4,5 (так называемый СОР). При температуре системы отопления 55 градусов (радиаторное или фэнкойловое отопление) мощность теплонасоса будет 22 кВт и электропотребление 8 кВтч, эффективность теплонасоса СОР 22/8=2,8. Теплонасосы разных моделей и производителей делаются из разных комплектующих и автоматики, соответственно тепловые насосы имеют разную эффективность. Разница в эффективности может быть очень существенной - в полтора-два раза. Существенная разница всегда наблюдается между моделями тепловых насосов, сделанных на заводах специализированных производителей большими партиями, и собранными "на заказ" в мастерской. Специализированные производители геотермальных тепловых насосов обычно указывают электропотребление и тепловую мощность оборудования при, например: температуре теплоносителя из внешнего коллектора 0 градусов Цельсия, и температурах теплоносителя системы отопления / горячего водоснабжения: 35 градусов Цельсия (напольное или настенное отопление), 50 градусов Цельсия (радиаторное или фэнкойловое отопление, горячее водоснабжение). Например: при 0/35 электропотребление 5,5 кВтч и мощность 24,5 кВт; при 0/50 электропотребление 8 кВтч и мощность 22 кВт. Отопительная мощность геотермальной климатической системы рассчитывается исходя из гарантированной достаточности в самых холодные дни года (для Киева, например, обычно минус 25 градусов Цельсия). Температура теплоносителя системы отопления определяется видом отопления. Наименьшая температура и, соответственно, наибольшая эффективность геотермального теплонасоса при подпольном (напольном, панельном) и/или стеновом отоплении. Перечисленные виды низкотемпературного отопления наиболее дружелюбны для человека. По результатам исследований FAWA (Feldanalyse von Wаrmepumpen-Anlagen, Анализ установок тепловых насосов, Швейцария) в 1994-2004 годах 92% новопостроенных домов, и 53% реконструируемых домов устанавливается отопление полом. Современные геотермальные тепловые насосы серийного производства могут выдавать температуру отопления / горячего водоснабжения до 60 градусов Цельсия. Однако, учитывая эффективность теплонасосов, а также для избежания граничных (тяжелых) условий работы, температуру отопления / горячего водоснабжения монтажники обычно ограничивают 50 градусами. Это ограничение следует учитывать при проектировании радиаторов и фэнкойлов. Например, радиаторы отопления рассчитывают и устанавливают таким образом, чтобы обеспечить температуру 20 градусов в здании при температуре на улице минус 25 градусов и температуре теплоносителя 50 градусов Цельсия. Если температура на улице выше, например минус 5 градусов, теплонасос автоматически понизит температуру теплоносителя системы отопления до 40 градусов, температура внутри здания при этом останется постоянной. Для определения уличной температуры снаружи здания, с северной стороны, устанавливается датчик теплонасоса. В случае, если хозяин здания захочет повысить (понизить) температуру в здании, например до 23 градусов, ему достаточно повернуть регулятор на панели теплонасоса, который задает соотношение уличной температуры и температуры теплоносителя системы отопления. Кроме температуры снаружи, теплонасос также анализирует температуру теплоносителя, возвращающегося из системы отопления. Например, если выглянуло солнце, которое начало нагревать здание с середины через окна, а температура снаружи осталась неизменной, теплонасос определит это по температуре возвратного теплоносителя, и уменьшит мощность отопления. Температура внутри здания в среднем останется постоянной. Температура незамерзающей жидкости - теплоносителя, поступающей из внешнего коллектора, изменяется в течении года. В начале отопительного сезона (в начале осени) температура грунта или воды вокруг внешнего коллектора наибольшая, соответственно температура теплоносителя максимальная - около 10 - 15 градусов. В конце февраля, когда теплонасос забрал тепло вокруг внешнего коллектора (кроме коллекторов открытого цикла), температура теплоносителя может составлять от минус пяти до плюс пяти градусов. Среднегодовую температуру теплоносителя определяют: тип внешнего коллектора (наилучшие - открытые, водоразмещенные и вертикальные зонды); его длинна (длинные коллектора теплее, но дороже); и охлаждение / кондиционирование летом. Для уменьшения капитальных затрат на геотермальную климатическую систему, соответственно DIN4701/EN12831 предусмотрено использовать „бивалентные” системы отопления. В бивалентной системе тепловой насос устанавливают с мощностью 70% - 90% максимальной зимней потребности, то есть тепловой насос самостоятельно обеспечивает отопление например при температуре на улице до минус 15 градусов Цельсия, или 350 дней в году. В особо холодные зимние дни на помощь теплонасосу включается дополнительный источник тепла отопления, добавляющий недостающие 10%-30% мощности отопления - обычно электронагреватель, иногда маломощный котел, например жидкотопливный и т.д. При этом за год тепловой насос произведет 92% - 98% тепла, а вспомогательное источник 2% - 8% тепла необходимого зданию в год. Общая эффективность системы при этом несколько снижается. Бивалентный электронагреватель также используют из соображений резервирования надежности: в случае поломки теплонасоса (любая техника когда-нибудь ломается) бивалентный нагреватель поддержит минимальную температуру в здании до окончания ремонта. Отопление и кондиционирование (охлаждение) одним устройством. Для уменьшения капиталовложений целесообразно использовать одну универсальную систему для отопления (зимой), и кондиционирования (летом). То есть, одно устройство, подключенное к одной паре трубопроводов, зимой отапливает здание, а летом охлаждает (кондиционирует). При этом деньги расходуются на установку системы отопления, а возможность охлаждения владелец получает бесплатно. Существуют две основные технологии одного устройства для отопления и кондиционирования: фэнкойлами (другие названия - "фанкойл", "воздушный доводчик", "вентиляторный конвектор") и теплые /холодные полы / стены. Например, использование четырехтрубных фэнкойлов (внутренних блоков кондиционеров) для отопления / кондиционирования офисных и производственных помещений, а также частично жилых помещений, сейчас становится довольно популярным. В жилых помещениях, где шум от работы фэнкойлов и холодные сквозняки нежелателены (особенно в спальнях), или помещениях представительского класса, или производственных помещениях для уменьшения капиталовложений, возможно отопление и охлаждение / кондиционирование теплыми / холодными полами и стенами (смотри Отопление и охлаждение полом и стенами). Термин "холодный пол, стена или потолок" имеет относительное значение, так как температура такой поверхности при охлаждении составляет около 20 градусов Цельсия. Охлаждение и кондиционирование В геотермальных климатических системах принято различать два режима охлаждения - пассивный и активный. Большим плюсом геотермальной климатсистемы является возможность прямого использования подземного холода для охлаждения/кондиционирования здания. Например, в системах с вертикальным внешним коллектором (зондом), охлажденный за зиму грунт вокруг коллектора имеет температуру около 5 градусов Цельсия. Летом обычным насосом теплоноситель прокачивается по зонду, охлаждается, подается в здание и распространяется по фэнкойлам или полам / стенам, которые охлаждают здание. При этом компрессор теплонасоса не включается, электроэнергия расходуется только на прокачивание теплоносителя. На один киловатт потраченной электроэнергии можно получить до 50 киловатт холода, что в 15 раз эффективнее кондиционера. Такой режим кондиционирования называют "свободным" или "пассивным". Если мощности пассивного охлаждения, например в середине жаркого дня, становится недостаточно, к процессу охлаждения подключается компрессор теплового насоса. То есть теплонасос начинает работать как кондиционер, охлаждающая мощность внешнего коллектора суммируется с охлаждающей мощностью теплонасоса. Мощность охлаждения увеличивается вдвое, но увеличивается и удельный расход электроэнергии: на один киловатт потраченной электроэнергии можно получить до 6 киловатт холода, что в 2-3 раза эффективнее кондиционера. Такое охлаждение называют "активным". Геотермальная климатсистема в режиме охлаждения забирает тепло из здания и сбрасывает его через внешний коллектор в землю. Если внешний коллектор выполнен зондом, тепло аккумулируется в грунте до начала отопительного сезона. При этом мощность и эффективность геотермальной системы в режиме отопления и подогрева горячей воды увеличивается (см. выше). Вентиляция с рекуперацией (возвращением) тепла из удаляемого воздуха Геотермальная климатическая система может забрать тепло из воздуха, удаляемого вентиляцией здания. Воздух перед удалением из здания охлаждается, тепло возвращается (рекуперируется) в здание. Для этого удаляемый воздух прокачивается через теплообменник, в котором циркулирует теплоноситель внешнего коллектора. Теплоноситель подогревается теплом воздуха, тепловая мощность теплонасоса увеличивается (см. выше Отопление), тепло возвращается при нагреве горячей воды или с отоплением. Если теплонасос в этот момент не работает на тепло (например, весной или осенью), тепло аккумулируется в грунте вокруг внешнего коллектора до включения теплонасоса. Осушение воздуха ванных комнат и бассейнов Осушение воздуха в бассейнах производится продувкой воздуха через холодные поверхности. При этом воздух охлаждается ниже "точки росы", из воздуха на холодные поверхности конденсируется вода, которая удаляется. Учитывая приведенное выше (см. Охлаждение, Вентиляция с рекуперацией) геотермальная климатическая система выполняет осушение эффективнее и дешевле любой специализированной техники. Для получения более подробной информации о современных геотермальных климатических системах рекомендуем просмотреть описание геотермального оборудования производства шведского концерна NIBE на украинском языке (файл pdf Acrobat Reader, 1,8 мегабайт) или английском языке (файл pdf Acrobat Reader, 3 мегабайта). Основным преимуществом систем геотермальных тепловых насосов перед другими способами отопления является бережливое отношение к окружающей среде, полная пожарная безопасность в связи с отсутствием процесса горения, удобство в использовании, малогабаритность и дешевая эксплуатация. Большая часть геотермальных тепловых насосов в мире установлена в жилых домах. Также они используются в школах, детских учреждениях, церквях, производственных и общественных зданиях. Чем больше объем отапливаемого здания и мощность системы теплового насоса, тем больше можно получить бесплатной энергии окружающей среды. Геотермальный тепловой насос представляет собой компактное оборудование, состоящее из одной (отопление), двух (горячее бытовое водоснабжение) или трех (кондиционирование и охлаждение) частей. Обычно геотермальный теплонасос является устройством "три в одном" и выполняет сразу три функции - отопление, горячее водоснабжение и охлаждение / осушение здания. В больших зданиях используют модульные тепловые насосы - несколько теплонасосов объединяют под единым управлением при общей или раздельных системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования - охлаждения здания. Количество устанавливаемых модулей зависит от требуемой тепловой мощности, модули комплектуются дополнительным оборудованием исходя из конкретных потребностей здания. |
| ||||
Добро пожаловать на сайт РОСТЕПЛОКОМ! На этой страничке сайта Вы найдете для себя статьи о применении Тепловых Насосов в различных отраслях: в быту, в производстве, в дачно- котеджном строительстве, а также использовании ветряков как источника электроэнергии... Каждый найдет применение для себя и для своих нужд... Оставайтесь с нами! Все окупается за 3 года!!! | ||||
| ||||
| ||||||
| ||||||
Стоимость котельной "под ключ", на тепловых насосах (Германия), мощностью 17 кВт (на коттедж отапливаемой площадью около 350 кв. метров), с бурением скважин под зонды, их монтаж и заливка, стоимостью самих зондов и пропиленгликолем для заполнения первичного контура, тепловым насосом, с бойлером 300л, буферной емкостью 750л, обвязкой котельной медью, будет стоить около 21 тыс. евро. Точная сметная стоимость котельной на тепловом насосе рассчитывается исходя из анализа грунта (чем влажнее грунт, тем больше удельная тепловая мощность грунта), возможной глубины бурения, утепленности дома, уровня автоматизации котельной, после встречи с Заказчиком и определения формата системы отопления. Геотермальный тепловой насос и понятие "тендер". Внимание !!!Абсолютно понятно желание Заказчика снизить стоимость системы отопления на геотермальном тепловом насосе. Но способов всего два. Первый - тендер по десятку выбранных фирм, по общим тех. условиям (мощность теплового насоса, поэтажные планы). Мы не участвуем в тендерах, т.к. для "победы" (наименьшая стоимость) необходимо "убить" систему. Один из способов "удешевления" - недозаложить необходимую общую глубину скважин, компенсируя недостающую мощность электро вставкой теплового насоса, которая будет работать в постоянном режиме (как электрокотел, но по цене теплового насоса). Также будет "дешевле" применение самодельных грунтовых зондов из полиэтиленовых труб (в лучшем случае наваривается заводской наконечник). Такой зонд не рассчитан ни на работу под высоким давлением, ни под температурный режим теплового насоса, ни под возможную химическую активность почвы. Через 5-6 лет загонять на участок буровую установку? За чей счет? Фабричный зонд имеет две петли в одной скважине (повышенный теплосъем, дублирование) и рассчитан на работу до ста лет. Так же победит в тендере система с обычным антифризом, вместо экологичного полиэтиленгликоля. Как это скажется на продолжительности работы испарителя теплового насоса, неизвестно, но протечка зонда может отравить весь участок. Так же дешевле не заливать скважину фиксирующим термораствором, предусмотренным по технологии, а просто "заилить" скважину. Есть схемы геотермального теплового насоса, когда можно не ставить буферную емкость, но можно её не ставить никогда. Или использовать "китайский ..." тепловой насос, и не иметь запчастей, поддержки сервиса, сертификата о соответствии мощности. И это только нюансы, которые лежат на поверхности. Всё вписывается в поставленные на просчет тех. условия. Результат - нерабочая система. Мы для снижения стоимости теплового насоса применяем второй вариант. Все что необходимо согласно проектной документации, технологии выполнения работ, требованиям и рекомендациям производителей, все выполняется в полном объеме. А Заказчик получает возможную скидку на оборудование, подбирается оптимальная схема топочной, максимально точно просчитывается проект, снижаются расценки на бурение, применяется замена на более дешевое оборудование при тех же характеристиках (буферная емкость). При таком подходе у Вас будет комфортный дом, а мы будем уверены, что тепловой насос будет работать долго и надежно. Выбор теплового насоса.Выбор модели теплового насоса для реализации системы отопления или отопление/кондиционирование, производится на этапе проектирования, исходя из индивидуальных особенностей объекта, режимов работы системы отопления и возможной максимальной эффективности системы. Рассматривая продукцию китайских производителей тепловых насосов или мало известных фирм, мы сразу сталкиваемся с несоответствием декларируемой мощности тепловых насосов (она завышена), отсутствием всего комплекта гарантийного оборудования (грунтовых зондов), с нерусифицированным меню контроллера, отсутствием гарантийного и сервисного обслуживания, отсутствие полного комплекта зап. частей для оперативного ремонта. Так же часто утверждается, что в тепловом насосе применено супер "ноу-хау" и поэтому его характеристики намного лучше, но сертификации, тем более европейской, тепловой насос не проходил. Наша фирма использует тепловые насосы лидеров в производстве отопительной техники, (Германия). Комплекты оборудования на основе тепловых насосов, от этих производителей, отличаются высочайшей надежностью, высокой энергоэффективностью, простотой в использовании, с доскональной автоматикой, низкими показателями шума и вибрации, с современным дизайном. Во всех системах используются только заводские, фабрично изготовленные, грунтовые зонды, протестированные в заводских условиях, что гарантирует надежность и максимальную по времени работоспособность необслуживаемых скважин. | ||||||
| ||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
Источники тепла. Геотермальные тепловые насосы.Как известно, геотермальные тепловые насосы используют бесплатные и возобновляемые источники энергии: низкопотенциальное тепло воздуха, грунта, подземных, сточных и сбросовых вод технологических процессов, открытых незамерзающих водоемов. На это затрачивается электроэнергия, но отношение количества получаемой тепловой энергии к количеству расходуемой электрической составляет порядка 3–7. Говоря более точно, источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от –15 до +15 °С, отводимый из помещения воздух (15–25 °С), подпочвенные (4–10 °С) и грунтовые (более 10 °C) воды, озерная и речная вода (0–10 °С), поверхностный (0–10 °С) и глубинный (более 20 м) грунт (10 °С). Если в качестве источника тепла выбран атмосферный или вентиляционный воздух, применяются тепловые насосы, работающие по схеме «воздух–вода». Насос может быть расположен внутри или снаружи помещения. Воздух подается в его теплообменник с помощью вентилятора. При использовании в качестве источника тепла грунтовой воды она подается из скважины с помощью насоса в теплообменник насоса, работающего по схеме «вода–вода», и либо закачивается в другую скважину, либо сбрасывается в водоем. Эффективность применения теплового насосаМожно сократить общий расход газа более чем в два раза, либо при наличии альтернативных источников электроэнергии отказаться от него вообще, то для конкретных объектов в настоящее время много зависит от тарифной политики государства, расположения, теплоизоляционных свойств объекта и т. д.Сравнение текущих расходов на отопление для населения по состоянию на август 2008
Капитальные затратыСтоимость самого теплового насоса значительно выше стоимости газового котла, что впрочем не сильно изменит общую смету при новом строительстве приличного коттеджа. Цены практически сравниваются при необходимости строительства 200--300 м. газопровода. Если строится не временный фанерный домик, а капитальное строение для детей и внуков, будет некрасиво оставить им в наследство зависимость от давления в газовой трубе. Уж что-что, а электричество в стране будет всегда. А вот с газом могут возникнуть проблемы уже в ближайшем будущем. Знаменитый монополист Газпром, имеющий десятки миллиардов долларов долгов, не от хорошей жизни стремительно повышает цены на газ не только для ближайших союзников, но и для внутрироссийских потребителей. Просто не на что производить разведку и освоение новых месторождений, латать построенные еще при СССР трубопроводы. Особенно когда его основные доходы от экспорта газа в Европу через Украину тихо уплывают в неизвестном направлении через швейцарских учредителей фирмы-экспортера «УкрГазэнерго» .Некоторые справочные данные 1. Прогноз цен на природный газ:
2. Ориентировочная зависимость необходимой теплопроизводительности ТН от площади дома с хорошими теплоизоляционными свойствами:
В каждом конкретном случае производится индивидуальный расчет по теплопотерям здания. Для уменьшения капитальных затрат часто ТН используют в бивалентном режиме. Параллельно ему устанавливается, или при реконструкции оставляется дополнительный пиковый нагреватель на любом виде топлива, который включается в работу в самые холодные дни, каких у нас не так уж много. По данным Гидрометеоцентра усредненная температура по Москве для января - 4,8°С, для периода декабрь – февраль - 6,0°С. В самый холодный год за всю историю наблюдений она составила - 10 ... - 15°С в те же периоды. При таком подключении ТН может либо отключаться, если он становится неэффективным (например «воздух--вода» при больших отрицательных температурах наружного воздуха), либо работать... Если источник – водоем, на его дно укладывается петля из металлопластиковой или пластиковой трубы. По трубопроводу циркулирует раствор гликоля (антифриз), который через теплообменник теплового насоса передает тепло фреону. Возможны два варианта получения низкопотенциального тепла из грунта: укладка металлопластиковых труб в траншеи глубиной 1,2–1,5 м либо в вертикальные скважины глубиной 20–100 м. Иногда трубы укладывают в виде спиралей в траншеи глубиной 2–4 м. Это значительно уменьшает общую длину траншей. Максимальная теплоотдача поверхностного грунта составляет 50–70 кВт·ч/м2 в год. По данным зарубежных компаний, срок службы траншей и скважин составляет более 100 лет. Расчет горизонтального коллектора теплового насоса Съем тепла с каждого метра трубы зависит от многих параметров: глубины укладки, наличия грунтовых вод, качества грунта и т.д. Ориентировочно можно считать, что для горизонтальных коллекторов он составляет 20 Вт/м. Более точно: сухой песок – 10, сухаяглина – 20, влажная глина – 25, глина с большим содержанием воды – 35 Вт/м. Разницу температуры теплоносителя в прямой и обратной линии петли при расчетах принимают обычно равной 3 °С. На участке над коллектором не следует возводить строений, чтобы тепло земли пополнялось за счет солнечной радиации. Минимальное расстояние между проложенными трубами должно быть 0,7–0,8 м. Длина одной траншеи составляет обычно от 30 до 120 м. В качестве теплоносителя первичного контура рекомендуется использовать 25-процентный раствор гликоля. В расчетах следует учесть, что его теплоемкость при температуре 0 °С составляет 3,7 кДж/(кг·К), плотность – 1,05 г/см3. При использовании антифриза потери давления в трубах в 1,5 раза больше, чем при циркуляции воды. Для расчета параметров первичного контура теплонасосной установки потребуется определить расход антифриза: Vs = Qo·3600 / (1,05·3,7·.t), где .t – разность температур между подающей и возвратной линиями, которую часто принимают равной 3 К, а Qo – тепловая мощность, получаемая от низкопотенциального источника (грунт). Последняя величина рассчитывается как разница полной мощности теплового насоса Qwp и электрической мощности, затрачиваемой на нагрев фреона P: Qo = Qwp – P, кВт. Суммарная длина труб коллектора L и общая площадь участка под него A рассчитываются по формулам: L = Qo/q, A = L·da. Здесь q – удельный (с 1 м трубы) теплосъем; da – расстояние между трубами (шаг укладки). Пример расчета теплового насоса. Исходные условия: теплопотребность коттеджа площадью 120–240 м2 (в зависимости от теплоизоля- ции) – 12 кВт; температура воды в системе отопления должна быть 35 °С; минимальная температура теплоносителя – 0 °С. Для обогрева здания выбран тепловой насос мощностью 14,5 кВт (ближайший больший типоразмер), затрачивающий на нагрев фреона 3,22 кВт. Теплосъем с поверхностного слоя грунта (сухая глина) q равняется 20 Вт/м. В соответствии с показанными выше формулами рассчитываем: 1) требуемую тепловую мощность коллектора Qo = 14,5 – 3,22 = 11,28 кВт; 2) суммарную длину труб L = Qo/q = 11,28/0,020 = 564 м. Для организации такого коллектора потребуется 6 контуров длиной по 100 м; 3) при шаге укладки 0,75 м необходимая площадь участка А = 600 Ч 0,75 = 450 м2; 4) общий расход гликолевого раствора Vs = 11,28·3600/ (1,05·3,7·3) = 3,51 м3/ч, расход на один контур равен 0,58 м3/ч. Для устройства коллектора выбираем металлопластиковую трубу типоразмера 32. Потери давления в ней составят 45 Па/м; сопротивление одного контура – примерно 7 кПа; скорость потока теплоносителя – 0,3 м/с. Расчет зонда При использовании вертикальных скважин глубиной от 20 до 100 м в них погружаются U-образные металлопластиковые или пластиковые (при диаметрах выше 32 мм) трубы. Как правило, в одну скважину вставляется две петли, после чего она заливается цементным раствором. В среднем удельный теплосъем такого зонда можно принять равным 50 Вт/м. Можно также ориентироваться на следующие данные по теплосъему: сухие осадочные породы – 20 Вт/м; каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы – 50 Вт/м; каменные породы с высокой теплопроводностью – 70 Вт/м; подземные воды – 80 Вт/м. Температура грунта на глубине более 15 м постоянна и составляет примерно +10 °С. Расстояние между скважинами должно быть больше 5 м. При наличии подземных течений, скважины должны располагаться на линии, перпендикулярной потоку. Подбор диаметров труб проводится исходя из потерь давления для требуемого расхода теплоносителя. Расчет расхода жидкости может проводиться для .t = 5 °С. Пример расчета. Исходные данные – те же, что в приведенном выше расчете горизонтального коллектора. При удельном теплосъеме зонда 50 Вт/м и требуемой мощности 11,28 кВт длина зонда L должна составить 225 м. Для устройства коллектора необходимо пробурить три скважины глубиной по 75 м. В каждой из них размещаем по две петли из металлопластиковой трубы типоразмера 26Ч3; всего – 6 контуров по 150 м. Общий расход теплоносителя при t = 5 °С составит 2,1 м3/ч; расход через один контур – 0,35 м3/ч. Контуры будут иметь следующие гидравлические характеристики: потери давления в трубе – 96 Па/м (теплоноситель – 25-процентный раствора гликоля); сопротивление контура – 14,4 кПа; скорость потока – 0,3 м/с. Выбор оборудования Поскольку температура антифриза может изменяться (от –5 до +20 °С) в первичном контуре тепло насосной установки необходим расширительный бак. Рекомендуется также установить на возвратной линии накопительный бак: компрессор теплового насоса работает в режиме «включено-выключено». Слишком частые пуски могут привести к ускоренному износу его деталей. Бак полезен и как аккумулятор энергии – на случай отключения электроэнергии. Его минимальный объем принимается из расчета 10–20 л на 1 кВт мощности теплового насоса. При использовании второго источника энергии (электрического, газового, жидко- или твердотопливного котла) он подключается к схеме через смесительный клапан, привод которого управляется тепловым насосом или общей системой автоматики. В случае возможных отключений электроэнергии нужно увеличить мощность устанавливаемого теплового насоса на коэффициент, рассчитываемый по формуле: f = 24/(24 – tоткл), где tоткл – продолжительность перерыва в электроснабжении. В случае возможного отключения электроэнергии на 4 ч этот коэффициент будет равен 1,2. Мощность теплового насоса можно подбирать исходя из моновалентного или бивалентного режима его работы. В первом случае предполагается, что тепловой насос используется как единственный генератор тепловой энергии. Следует принимать во внимание: даже в нашей стране продолжительность периодов с низкой температурой воздуха составляет небольшую часть отопительного сезона. Например, для центрального региона России время, когда температура опускается ниже –10 °С, составляет всего 900 ч (38 сут), в то время, как продолжительность самого сезона – 5112 ч, а средняя температура января составляет примерно –10 °С. Поэтому наиболее целесообразной является работа теплового насоса в бивалентном режиме, предусматривающая включение дополнительного теплогенератора в периоды, когда температура воздуха опускается ниже определенной: –5 °С – в южных регионах России, –10 °С – в центральных. Это позволяет снизить стоимость теплового насоса и, особенно, работ по монтажу первичного контура (прокладка траншей, бурение скважин и т.п.), которая сильно увеличивается при возрастании мощности установки. В условиях Европы для примерной оценки при подборе теплового насоса, работающего в бивалентном режиме, можно ориентироваться на соотношение 70/30: 70 % потребности в тепле покрываются тепловым насосом, а оставшиеся 30 – электрическим котлом или другим теплогенератором. В южных регионах можно руководствоваться соотношением мощности теплового насоса и дополнительного генератора тепла, часто используемым в Западной Европе: 50 на 50. Для коттеджа площадью 200 м2 на 4 человек при тепловых потерях 70 Вт/м2 (при расчете на –28 °С наружной температуры воздуха) потребность в тепле будет 14 кВт. К этой величине следует добавить 700 Вт на приготовление санитарной горячей воды. В результате необходимая мощность теплового насоса составит 14,7 кВт. При возможности временного отключения электричества нужно увеличить это число на соответствующий коэффициент. Допустим, время ежедневного отключения – 4 ч, тогда мощность теплового насоса должна быть 17,6 кВт (повышающий коэффициент – 1,2). В случае моновалентного режима можно выбрать тепловой насос типа «грунт–вода» мощностью 19 кВт, потребляющий 5,3 кВт электроэнергии или более новый, с более высоким коэфициентом преобразрвания, тепловой насос с многокомпрессорной системой, (компрессоры Copeland, контроллер Carel, улучшенные теплообменники нового поколения, система резервирования, мягкий пуск и пр). В случае использрвания бивалентной системы с дополнительным электрическим нагревателем и температурой уставки –10 °С с учетом необходимости получения горячей воды и коэффициента запаса, мощность теплового насоса должна быть 11,4 Вт, а электрического котла – 6,2 кВт (в сумме – 17,6). Потребляемая системой пиковая электрическая мощность составит 9,7 кВт. Отметим, что при установке тепловых насосов в первую очередь следует позаботиться об утеплении здания и установке стеклопакетов с низкой теплопроводностью. | ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
| |||||
| |||||
Тепловые насосы в системах отопления и кондиционированияГлавное, что отмечают все эксперты по климатическому оборудованию: налицо практический интерес российского потребителя к тематике тепловых насосов. Энергетики и климатехники, проектировщики и менеджеры все больше обращают свое внимание на конкретные примеры использования тепловых насосов как альтернативы традиционному оборудованию для отопления и кондиционирования жилых зданий и промышленных объектов. Инженеры по эксплуатации СВК "Ирис Конгресс Отеля" рассказывают, что практически еженедельно к ним обращаются технические специалисты, дабы собственными глазами увидеть как работает кольцевая тепло насосная система. Год назад этот отель был единственным в России объектом, где стояла масштабная система, построенная на тепловых насосах (системе уже более 15 лет). Сегодня количество крупных объектов, где установлены Тепловые Насосы, перевалило за два десятка. | |||||
| |||||
| |||||
| |||||
Широкое применение стали получать Тепловые насосы в дачно котеджном строительстве. Тепловые насосы можно купить сейчас без проблем, но правильный расчет поможет Вам избежать повторных затрат и лучше если Вы предварительно узнаете о всех плюсах и минусах данного выбора... Стоимость Тепловых насосов может различаться у различных производителей в разы. Продать Тепловой насос не трудно. Сложнее правильно его расчитать и смонтировать...Обращайтесь за консультацией только к специалистам! Скачать коммерческое предложение на 10кВт и 20кВт Тепловые насосы USA>>>37,5Kb Прайс лист на немецкие тепловые насосы смотрите на сайте в разделе Цены DR | |||||
| |||||
| |||||
| |||||
Первые аквапарки закрытого типа в мире появились на рубеже 70-80х годов прошлого века. В мире таких объектов построено не более 20-ти. Проблема заключается в оптимизации стоимостных показателей всех частей проекта, сегодня определен уровень стоимостных показателей рентабельного объекта, который может колебаться в диапазоне от 15 до 30 млн. долларов США. (по инф. Ingenieur-Buro Gansloser GmbH Германия). Решая основную задачу оптимизации стоимостных показателей проекта, перед проектировщиком возникает многокритериальная проблема, и главная ее составляющая лежит в подходе к созданию теплового контура здания аквапарка. Закрытый аквапарк - это сложное гидротехническое сооружение с искусственным климатом, предназначенное для оздоровления широкого возрастного круга людей. Водная поверхность бассейнов является интенсивным источником испарения. При нормальной температуре воды в бассейнах аквапарка + 26 С, температуре воздуха + 27 С и относительной влажности 60% с каждого квадратного метра зеркала бассейнов выделяется 230г воды в час. В результате создаются неблагоприятные микроклиматические условия, и происходит конденсация паров воды на относительно холодных ограждающих конструкциях. Это приводит к запотеванию окон, намоканию стен, разрушению внутренней отделки помещений, образованию плесени, коррозии. Особенно опасной является коррозия арматуры железобетонных конструкций, а также образование трещин в кирпичной кладке и шлакобетонной кладке при замерзании влаги, проникающей под действием конденсации в толщу наружных ограждений. Печальным итогом в ряде случаев является полное разрушение здания либо его непригодность к дальнейшей эксплуатации. Следовательно, решение задачи осушения воздуха внутри влажной зоны аквапарка весьма важная задача, наиболее экономичным и эффективным способом борьбы с избыточной влажностью является так называемый конденсационный. Для акваторий общей площадью более 2000м2 воздуха должны применяться установки центрального кондиционера большой производительности, около 100 000 м3/ч. В составе установки имеются теплообменники диагонального типа (рекуператор) и работающий в реверсивном режиме тепловой насос. Конструктивно тепловой насос позволяет менять режим работы с зимнего на летний и наоборот. При такой производительности желательно добиться коэффициента энергетической эффективности с показателем 4:1, т. е. на каждый кВт потребляемой энергии отдаваемая мощность должна составлять 4 кВт. Учитывая, что аквапарки представляют собой объекты высшей категории энергетической насыщенности, указанные показатели эффективности, приводящие к 4-х кратному снижению соответствующих эксплуатационных затрат, дают весьма ощутимую годовую экономию со сроком окупаемости необходимых капитальных вложений в несколько лет. При проектировании аквапарка необходимо учитывать подвижность воздуха и распределение его потока по помещению. Воздух, подаваемый в помещение после обработки в системе осушения, - сухой и теплый, выпадение влаги из него гораздо меньше, чем из застойного, уже охладившегося воздуха. Поэтому обработанный приточный воздух лучше всего подавать по периметру акватории на небольшой высоте над уровнем воды. А вот вытяжку предпочтительно устраивать в верхней части здания аквапарка с четырех сторон помещения. Циркуляцию воздуха над поверхностью воды желательно организовать так, чтобы насыщенный влагой воздух "прижимался" к поверхности воды; при таком условии испарение с поверхности воды меньше. Закрытые аквапарки - наукоемкие объекты, где находят свою реализацию многие научные разработки из различных областей науки, требующие от проектировщика высокой профессиональной культуры и широкого научного кругозора. Принимая решение о создании проекта закрытого аквапарка, проектировщик берет на себя большую ответственность, которая обусловлена прежде всего высоким уровнем стоимостных показателей проекта, а так же высокий уровень эксплуатационных затрат аквапарка не оставляет шанса на ошибку при выборе материалов конструкций здания и при принятии технических решений устройства инженерных систем. Все участники проекта должны понимать, что аквапарк - высокорентабельный объект и его рентабельность связана с применением новейших разработок в области технических наук. | |||||
| |||||
| |||||
| |||||
МОЩНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ Мощность: от 248 до 3500 кВт Особенности:Высокая эффективность, низкий уровень шума, простые и удобные в эксплуатации, удобный монтаж и сервисное обслуживаниеПотенциал тепловых насосов Рост стоимости энергоносителей, а особенно для коммерческих, промышленных и других организаций является большой проблемой, особенно в последние годы . Расходы на отопление и охлаждение занимают все большую долю в эксплуатационных расходах, поэтому использование возобновляемых источников энергии должны снизить инвестиционные риски. Для построения наиболее эффективных с минимальными эксплуатационными затратами систем для отопления и кондиционирования являются тепловые насосы нового поколения. Эта технология уже доступна и оправдывает свои ожидания. Например, ратуша в Цюрихе с 1937 года отапливается водой из близлежащей реки с помощью теплового насоса. Технология не нуждается в субсидировании и не имеет никаких вредных экологических, экономических и этических последствий. Тепловые насосы имеют директивы в области энергоэффективности (энергетический сертификат здания), а это самый недорогой способ достичь этого без ущерба зданию. Это должно также сохраняться при энерго-технической реконструкции (например охрана исторических памятников) К минимизации общих эксплуатационных затрат на отопление и кондиционирование здания позволяет создать условия для повышения стоимости основных фондов и недвижимости. В то время как тепловые насосы уже широко используются для частных домов и коттеджей у насосов есть большой потенциал для развития в зданиях большей площади. Высокопроизводительные тепловые насосы находят своё применение в следующих отраслях:
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
Эффективность от применения тепловых насосов повысится многократно, если использовать их наряду с газовыми энергоресурсами, в том числе полученными от переработки навоза-БиоГаза в фермерских хозяйствах...Получаем электроэнергию и тепловую энергию много раз дешевле аналогов... | |||||
| |||||
| |||||
| |||||
Как работает тепловой насос? Хладагент циркулирует по закрытому кругу, который проходит через теплообменник (испаритель), в котором также протекает, например, грунтовая вода с температурой 8-12?С. Даже низкая температура грунтовой воды заставляет хладагент испаряться, при этом он принимает её тепловую энергию. Компрессор втягивает этот пар и сжимает. Таким образом разогретый и находящийся под давлением хладагент, отдаёт во втором теплообменнике (конденсаторе), энергию циркуляционному кругу отопления и при этом конденсируется (становясь опять жидким). После прохождения расширителя, охлаждённый и под низким давлением теплоноситель, готов к новому кругу (смотри рисунок). | |||||
| |||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ Владельцы загородных домов и котеджей, сосбтвенники, владеющие производственными помещениями, складскими комплексами, тепличными хозяйствами и прочими объектами жилой и коммерческой недвижимости, хотя бы раз в жизни задавались вопросом как обогреть свой объект, а когда оценивали затраты, которые приходиться платить в процессе эксплуатации отопительной системы задавали себе один и тот же вопрос:
"КАКУЮ СИСТЕМУ ВЫБРАТЬ?" | ||||||||||||
| ||||||||||||
Геотермальные отопительные системы Mammoth
Фотогалерея
Об"ект №1
Установка Геотермальной Отопительной Системы начинается с устройства геотермального контура.
Линейка скважин начинается не ближе 3-х метров от фундамента дома и далее через 4-6 метров. Бурение возможно как профессиональной установкой установленной на атомобиле, ГНБ машиной для устройства наклонных и горизонтальных скважин, так и переносной компактной установкой для уже благоустроенных участков.
Все скважины соединяются каналами глубиной 1,5 метра и после прокладки труб засыпаются грунтом с восстановлением первоначального ландшафта.
Все концы труб от геотермальных зондов собираются в один общий коллектор для подключения к Тепловому насосу.
Между коллектором и Тепловым насосом предусматриваутся выводы для подключения фанкойлов Пассивного кондиционера и узел обвязки с циркуляционным насосом.
Комментариев нет:
Отправить комментарий