Внедрение теплонасосных установок, как экономичного и экологичного теплоснабжения

Внедрение теплонасосных установок, как экономичного и экологичного теплоснабжения

Обеспечение жизнедеятельности человека неизменно связано с созданием нужных тепловых режимов. Летом — это кондиционирование и охлаждение, зимний период — вентиляция и отопление.

В структуре муниципального хозяйства отопление занимает ответственное место. Уже сейчас, не обращая внимания на дотации в оплате жилья, цена услуг ЖКХ высока, а отопление образовывает больше ее половины.

Вследствие этого и для сотрудников коммунального хозяйства, и для обитателей, еще более актуальным делается вопрос понижения тепловых утрат, каковые напрямую ведут к денежным затратам: эксплуатация котельных, теплотрасс, трубопроводов, устранение аварийных и нештатных обстановок, низкий КПД оборудования, теплопотери в теплотрассах.

В Европе увеличению энергоэффективности жилищно-коммунального сектора экономики неизменно, а последнее время — особенно, уделялось большое внимание. В Украине потенциал энергосбережения за счет увеличения энергоэффективности ЖКХ до тех пор пока еще есть недооцененным.

Развитые государства весьма скоро реализуют проекты по энергосбережению. Так, к примеру, концепция Экодом (дома класса А, по энергетической классификации имеет практически нулевые затраты энергии) в ЕС уже вышел за рамки экспериментального строительства.

Украина лишь на данный момент начала осознавать необходимость разработки новой национальной энергетической политики, в базу которой должны быть положены рвение к уменьшению энергозависимости экологической нагрузки и страны на внешнюю среду.

Новое отношение к энергобезопасности Украины содержится в том, что упрочнения в области энергосбережения перемещаются от транспорта и промышленности в коммунальной отрасли, в основном к жилищному сектору, где на цели обогрева неэффективно расходуется приблизительно добрая половина всех природных энергоносителей страны. Учитывая эту тенденцию, возможно сформулировать последовательность мероприятий по оптимизации энергопотребления и энергоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Одним из самых действенных таких мероприятий в отечественном городе есть внедрение теплонасосных установок (ТНУ), в первую очередь в новые проекты домов, и замена устаревшего оборудования в уже существующих.

ТНУ — это компактные экономичные и экологически чистые совокупности отопления, разрешающие приобретать тепло для отопления зданий и горячего водоснабжения за счет применения тепла низкопотенциальных источников (тепло земель, грунтовых, артезианских вод, озер, морей, тепло воздуха) методом переноса его к теплоносителю с более большой температурой.

Мысль ТНУ была известна более 150 лет назад, но использование на практике она взяла лишь в 20-х — 30-х годах прошлого века.

Тепловой насос довольно часто именуют «братом холодильника», по причине того, что принцип работы ТНУ и холодильника однообразен. Лишь холодильник аккумулирует мороз, выбрасывая тепло наружу, а тепловой насос аккумулирует тепло, выбрасывая мороз.

В ТНУ, как и в холодильнике, имеется испаритель, компрессор, дроссельный устройство и конденсатор. Для ТНУ подбирают фреон, что закипает кроме того при минусовой температуре. Тогда испарение происходит и при температурах, родных к нулю.

Полученный пар сжимается компрессором, наряду с этим температура его возрастает до 90-100° С. Затем сжатый шарообразный фреон поступает в теплообменник, в котором конденсируется и охлаждается, возвращаясь в начальное жидкое состояние, а его тепло передается окружающей среде (к примеру, воде совокупности отопления). Охлажденный фреон, проходя через дроссельный устройство, теряет давление и возвращается в испаритель для повторения цикла.

Источником тепла для испарения фреона могут служить атмосферный воздушное пространство либо вентиляционные выбросы, промышленные выбросы газов, воды естественных водоемов, грунтовые воды, сбросные воды совокупностей охлаждения промышленного оборудования, канализационные стоки, земли. На практике это выглядит так: трубки испарителя закапывают на глубину промерзания в почву, либо размещают на дне водоема, или устанавливают на пути прохождения воздуха либо газа и т.п.

Эффективность ТНУ оценивается отношением теплоты, которая отдается потребителю, к затраченной работе циркуляционных насосов и привода компрессора. В зависимости от отличия среды источника потребителя и температур энергии, от особенностей фреона и некоторых вторых факторов, это соотношение колеблется в диапазоне от 1,5 до 7,0.

Другими словами, говоря несложным языком, КПД ТНУ может быть около 700%. Электрическим и газовым котлам такое не под силу.

Сокровище тепловых насосов содержится в возможности их эксплуатации в реверсном режиме — летом вместо отопительного устройства ТНУ может делать функции кондиционера, в случае если вместо радиаторов в совокупности отопления применять фанкойлы. Причем в этом случае КПД еще выше — до 15 и более единиц.

Такая эффективность обусловлена тем, что охлажденная рабочая жидкость может напрямую подаваться в дом, принося прохладу и относя тепло, без участия компрессора (случай грунтового теплового насоса). Итак, в особенности удачным есть применение теплового насоса в случаях, в то время, когда потребителю необходимы и мороз, и тепло — другими словами в условиях отечественного климата.

Вторыми хорошими чертями ТНУ, не считая эффективности и экономичности, считается их универсальность, экологическая чистота, фактически полное отсутствие шума, полная автоматизация совокупности, отсутствие эксплуатационных затрат (не считая электричества на работу самого агрегата), надёжность и безопасность. Компрессорам ТНУ производители обещают минимум 10-15 лет безукоризненной работы.

На современные спиральные компрессоры (типа Scroll) обещают еще больше — 20 — 25 лет.

При всех недостатках и достоинствах ТНУ имеется еще один момент, на что направляться обратить внимание. Эффективность насоса зависит от многих факторов термодинамического, конструктивного и экономического характера.

Для каждого конкретного случая нужно определять посредством технико-экономических расчетов целесообразности применения выбранного типа ТНУ. Дело в том, что упрощенный подход к выбору схемного ответа, комплектующих, мощности в полной мере может привести к утрата преследуемых установкой цели.

В каждом случае, при реализации и проектировании проекта, должен быть тщательный, личный подход. Кроме этого, выбор типа ТНУ сильно зависит от того, какой источник низкопотенциального тепла находится поблизости.

В Крыму, к примеру, как источник тепла возможно применять воздушное пространство либо море, в Карпатах — горные породы, в центральных либо восточных регионах — земли. Эти источники энергии владеют большим потенциалом, стабильностью, независимостью от погодных и сезонных условий и лишь их экономический потенциал талантливый в долговременной возможности заместить целый потенциал классических источников энергии.

Целый экономический потенциал вторых нетрадиционных возобновляемых источников энергии способен обеспечить замещение лишь около 30% энергобаланса страны и возможно рассмотрен в качестве вспомогательного.

Работу по выбору оборудования оптимальнее доверить экспертам по теплонасосной оборудованию, которых в Украине, но, как и насосов, пока возможно сосчитать по пальцам. Так как украинский рынок ТНУ лишь зарождается.

Тут рассчитывают усиливаться такие европейские компании, как Danfoss, Junkers, Buderus, IVT, Viessmann, Vaillant, Thermia и др. Кое-какие марки теплонасосного оборудование завозят украинские компании, приобретая их конкретно от производителя, кое-какие поступают в страну через официальные представительства.

Отечественному производителю места в этом сегменте рынка, возможно, не дастся. Дабы играться наровне с мировыми гигантами отопительного оборудования, нужно было вступать в игру хотя бы лет на десять раньше.

Организация отечественного производства ТНУ в Украине вероятна лишь при активной помощи страны в виде финансирования проектов развития отечественного производителя, предоставление ему льгот и кредитов, элементарной рекламы данного оборудования, наконец, в соответствии с «Концепции развития ТЭКа Украины на 2006-2030 годы», подобная помощь обязана существовать.

В Соединенных Штатах, Китае, Японии, в государствах Европы производство теплонасосных установок уже давно поставлено на поток. Согласно расчетам Международного Энергетического Агентства (IEA) до 2020 г. в развитых государствах часть горячего водоснабжения и отопления посредством тепловых насосов составит 75%.

В Украине существуют и удачно функционируют ТНУ, но их количество мала. Часть установок были реализованы, как экспериментальные, отечественными научно-исследовательскими объединениями и несколькими предприятими для собственных потребностей, но при их создании все равно употреблялась элементная база зарубежного оборудования.

Другое — это тепловые насосы в полной мере импортного производства, предназначенные для горячего водоснабжения и отопления жилых строений. В этом году количество реализованного в Украине оборудование исчисляется в десятках единиц, не смотря на то, что несколько лет назад обращение шла о единичных продажах.

Из-за чего все-таки формирование украинского рынка и внедрение ТНУ так очень сильно затянулось? Среди препятствий выделим главные.

Первое — отсутствие национальной помощи. Во всех государствах мира внедрение теплонасосных разработок сопровождалось особыми тарифами на электричество для пользователей ТНУ, кредитами и субсидиями для тех, кто брал либо проводил это оборудование.

В Украине же о таковой помощи до тех пор пока сказать рано. Вторая преграда, как уже упоминалось, ТНУ — оборудование не из недорогих, а текущие тарифы на источники энергии еще не прижали потребителя как направляться, а лишь планируют это сделать в скором времени.

Для примера, цена одноконтурного насоса мощностью 15-20 кВт (по расчетам компании Junkers, подобная установка будет в высшем спросе на Украине) образовывает около 10 тыс. евро, плюс-минус 15-20% в зависимости от производителя, его сервисной поддержки и системы дистрибуции. Для рядового украинского потребителя это большие деньги.

И третье препятствие — это «советское мышление» людей. Многие очень скептически относится к разработкам будущего, не проверенных на практике в отечественных условиях.

Итак, очень перспективным рынком для реализации ТНУ есть жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ), которое потребляет около четверти топливно-энергетических ресурсов страны. Мы имеем много возможностей для применения источников низкопотенциального тепла всех видов (земли, воздуха, геотермальные воды, благоприятные климатические условия.

Нам остается только создать «умные» проекты внедрения их в совокупности теплоснабжения.

Тепловой насос. Правда о его эффективности.


Читать также:

Читайте также: