Передовые схемные решения теплонасосных установок

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИ

УДК 621.577

ПЕРЕДОВЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ТЕПЛОНАСОСНЫХ

УСТАНОВОК

В. Е. НАКОРЯКОВ, С. Л. ЕЛИСТРАТОВ Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Рассмотрены перспективы реализованных в последние годы и рекомендуемых авторами к применению схемных решений парокомпрессионных теплонасосных установок на базе низкопотенциальных (5-40°С) источников возобновляемого и сбросного тепла.

Введение

Практическое замещение с помощью тепловых насосов (ТН) ископаемых видов топлива (природный газ, уголь и др.) на тепло воды рек, озер, питьевой воды, сточных вод, систем оборотного водоснабжения и т. п. источников является важным направлением энергосбережения и охраны окружающей природной среды. Россия располагает практически неограниченными запасами такого рода возобновляемых и вторичных низкопотенциальных (до 40°С) источников тепла (НИТ), которые сильно различаются по температуре, объемным расходам, химическому и фракционному составу, что предопределяет необходимость введения дифференцированного подхода при разработке технологий их практического использования.

Энергетическая и эколого-экономическая эффективность отечественных и зарубежных ТН во многом определяется условиями их реальной эксплуатации в составе теплонасосных установок (ТНУ). Однако слепое копирование зарубежного опыта в этом вопросе не всегда оправдано. В суровых климатических условиях России малопригодными являются используемые в странах Европы и Северной Америки низкотемпературные схемы теплонасосного теплоснабжения, которые ориентированы на работу в составе систем воздушного кондиционирования и напольного отопления с использованием в качестве НИТ тепла окружающего воздуха или грунта. Созданные в нашей стране в последние годы ТНУ на базе отечественных парокомпрессионных ТН с электроприводом типа «вода-вода» наиболее адаптированы к российским климатическим условиям и имеют хорошие перспективы для масштабного использования в народном хозяйстве страны.

1. Теплоснабжение на базе подземной воды питьевого качества

Гидрологические условия целого ряда регионов России позволяют использовать для создания ТНУ в сельской местности тепловой потенциал субтермальных (до 40°С) подземных вод питьевого качества, имеющих на протяжении года практически стабильную температуру, определяемую глубиной залегания соответствующих водоносных пластов, запасы которых могут многократно превышать существующие потребности водопользования. Так, например, при прогнозных ресурсах в размере 48,9 тыс. м3/ч подземного мелового водоносного горизонта на территории 12 западных районов Новосибирской области

© В.Е. Накоряков, С.Л. Елистратов Проблемы энергетики, 2007, № 11-12

суммарный осредненный за сутки дебит потребляемой на хозяйственно-питьевые нужды артезианской воды слабой степени минерализации (0,4-6,0 г/л) с температурами 12-37°С составляет всего 5,5 тыс. м3/ч [1]. Но даже на базе этого ограниченного объема извлекаемых подземных вод возможно создание комплекса распределенных по отдельным поселкам и хозяйственным объектам экономически высокоэффективных ТНУ суммарной мощностью более 100 Гкал/ч [2].

Однако современная практика водоснабжения населенных пунктов ставит немало проблем на пути создания теплонасосных систем теплоснабжения [3]. Главной из них является суточная неравномерность водопотребления. Для обеспечения надежности теплонасосного отопления необходимо обеспечить стабильный по расходу проток артезианской воды через испарители тепловых насосов. С учетом высокой ценности подземных вод питьевого качества мы должны применять только безотходные, комплексные технологии их использования. Так, например, благодаря предварительному охлаждению теплой артезианской воды в ТН улучшаются ее санитарно- гигиенические свойства и питьевые качества. Вводимые органами природопользования лимиты на забор и сброс подземных вод питьевого качества требует приведения теплопроизводительности ТНУ в соответствие с возможностями существующего водопотребления.

Рис. 1. Принципиальная схема КТУ на базе НТ-700: Н, Н2, Н3 - соответственно скважинный, циркуляционный и подкачивающий водяные насосы; 1, 2, 3 и 4 - соответственно испаритель, конденсатор, переохладитель и маслоохладитель НТ-700; 5 - угольный водогрейный котел КВ-0,6-95 РСО; 6- потребители тепла; 7 - емкость горячей воды

На рис. 1 показана реализованная на практике схема опытно-промышленной ТНУ в п. Козино Усть-Тарского района Новосибирской области, разработанной в рамках областной целевой программы «Внедрение тепловых насосов на объектах ТЭК Новосибирской области в 1999-2002 годах». Выработку большей части тепла для системы отопления поселка с расчетной нагрузкой 1,0 Гкал/ч предполагается обеспечить тепловым насосом НТ-700 производства ООО «СКБ ИПИ» теплопроизводительностью 0,6 Гкал/ч за счет использования тепла воды артезианской скважины с температурой на устье 35 °С и расходом на самоизливе 21,5 м3/ч [1]. За счет установки в скважине артезианского насоса расход воды может быть увеличен до 50 м3/ч. Вода используется комплексно: на цели хозяйственнопитьевого водоснабжения поселка, для работы термального бассейна в проточном

режиме со сливом воды в р. Омь, для восполнения потерь в системе отопления и для работы КТУ на базе НТ-700. Последовательно-параллельная схема обвязки НТ-700 и двух угольных водогрейных котлов КВ 0,6-95 РСО теплопроизволительностью по 0,6 Гкал/ч позволяет этим теплоисточникам осуществлять совместную или раздельную выработку тепловой энергии. В составе системы теплоснабжения предусмотрен накопитель горячей воды (ж/д цистерна 60м3), позволяющий улучшить экономическую эффективность и надежность работы системы отопления.

Схемой предусмотрен подогрев артезианской воды перед ее подачей в испаритель за счет охлаждения жидкого хладагента в переохладителе и масла в маслоохладителе винтового компрессора ВХ-350. Такой вид регенерации тепла становится типовым при разработке отечественных схем ТНУ и используется при ограниченном расходе и низкой температуре воды НИТ.

Дополнительные возможности для повышения экономичности ТНУ могут быть реализованы при использовании введенных в последние годы пониженных тарифов на отпуск электроэнергии по зонам суток. Дешевые ночные тарифы позволяют обеспечить с помощью ТН «накачку» тепла в теплоаккумулятор системы отопления и прохождение сравнительно малых по времени пиковых зон с повышенными тарифами на электроэнергию при отключенном ТН.

По результатам режимно-наладочных испытаний коэффициент полезного действия установленных в котельной п. Козино угольных водогрейных котлов КВ

0,6-95 РСО с шурующей планкой для нагрузки Q т =0,549-0,520 Гкал/ч составил

Пк =61,9-63,3% с удельным расходом топлива Ьт =207,8-230,9 кг у. т./Гкал. В качестве топлива использовался каменный уголь с низшей теплотой сгорания Qp =4957 ккал/кг, зольностью Ар =14,3%, влажностью Wp =14,7% и содержанием

летучих Кг =40,6%. Коэффициент преобразования теплового насоса НТ-700 в период проведения пуско-наладочных работ имел значения на уровне ф = 4,5-5,5. При действующем в этом регионе на конец 2006 года одноставочном тарифе на электроэнергию 1,307 руб./кВт*ч и закупной стоимости угля 1750 руб./т у.т. для указанных выше значений энергоэффективности среднегодовые удельные энергозатраты на выработку тепла в угольных котлах и ТН будут соответственно равны 400 и 300 руб./Гкал. При этом затраты органического топлива на выработку электроэнергии на ТЭС (Ьэл. = 0,33 кг у.т./кВт*ч) и ее возможными 10% потерями в передающих сетях ЛЭП для теплового насоса составят 85 кг у.т./Гкал, а для угольного котла - 228 кг у.т./Гкал. Балансовая экономия угольного топлива в системе «КТУ-ЛЭП-ТЭС» благодаря утилизации возобновляемого тепла артезианской воды составит около 350 т у.т или в действующих ценах более 600, 0 тыс. рублей за отопительный сезон.

Экологическая эффективность работы ТН проявляется, прежде всего, через закрытие в зоне децентрализованного теплоснабжения низкоэффективных мелких угольных котельных, в газообразных выбросах которых содержится особо опасный для населения кангероген - бенз(а)пирен. Так например, при замене на ТНУ угольной котельной мощностью 0,8 МВт (черемховский каменный уголь, котел со слоевым сжиганием угля) сокращение вредных выбросов за отопительный сезон, рассчитанное нами на основании экспериментальных данных [4], может составить: 802 - на 10,8 т; NO2 - на 2,4 т; СО - на 22,5 т; летучих частиц - на 6,7 т, из них биологически активной сажи - на 4,8 т (содержание ПАУ - 38 кг, в т.ч. бенз(а)пирена - 1,9 кг).

2. ТНУ на базе неочищенных и условно чистых сточных вод

Масштабный эффект от утилизации стоков может быть соизмерим с объемами теплопотребления, особенно в сфере ЖКХ. Например, на очистные сооружения г. Новосибирска ежесуточно поступает свыше 800 тыс. м3 стоков со среднегодовой температурой свыше 20°С. Утилизация части сбросного тепла этих стоков с понижением их температуры на 5°С позволит создать дополнительно по пути канализования стоков в дефицитных по теплу районах города большое количество децентрализованных экологически чистых источников тепла суммарной мощностью более 200 Гкал/ч для систем отопления и горячего водоснабжения.

При создании ТНУ на базе высокостабильных по расходу и температуре и технически легкодоступных городских и сточных вод крупных предприятий, как правило, не существует такой сложной проблемы с забором и сбросом отработанной воды НИТ, как в случае субтермальных подземных вод питьевого качества - расход стоков многократно превышает необходимый уровень потребности для работы теплонасосных установок. Отметим также, что на многих водохозяйственных объектах (канализационно-насосные станции, очистные сооружения и др.) при создании ТНУ в качестве резервного (аварийного) источника могут быть оставлены пока еще широко применяемые дешевые малогабаритные электрокотлы различных типов. С учетом постоянно прогрессирующих тарифов на электроэнергию замена электроотопления на ТНУ повсеместно становится экономически выгодной.

Основную проблему при создании ТНУ на базе сточных вод представляют высокое содержание в сточной воде различного рода разномасштабных взвесей и коррозионная активность промышленных стоков, которые способны в короткие сроки вывести серийные испарители ТН из строя.

Как показала практика внедрения ТН на объектах МУП «Горводоканал» г. Новосибирска [5] и ООО «Барнаульский Водоканал», для утилизации низкопотенциального (15-25°С) тепла неочищенных и условно чистых хозбытовых стоков в составе ТНУ необходимо предусмотреть дополнительный промежуточный теплообменник (ПТ) для передачи тепла от сточной воды к чистому и коррозионно неактивному теплоносителю промежуточного контура (рис. 2, 3), в качестве которого обычно используется химически очищенная и деаэрированная вода. Достоинством такой схемы ТНУ является возможность создания ТНУ с использованием любых серийных тепловых насосов, в т. ч. с высокоэффективными испарителями пластинчатого типа и с внутритрубным кипением хладагента, крайне чувствительными к даже к незначительным загрязнениям. Таким образом, задача может быть сведена не к разработке специальных ТН под разнообразные виды стоков, а к созданию недорогих ПТ и оптимизацию энергозатрат на циркуляцию промежуточного теплоносителя. Общий вид одного из кожухотрубных ПТ для промежуточного контура с расходом теплоносителя 120 м3/ч показан на рис. 4. Конструктивные «ноу-хау»

обеспечивают его работу в режиме самоочищения при малых гидравлических сопротивлениях аппарата (<0,05МПа) и концевых перепадах температуры (<3°С). В процессе его эксплуатации не было обнаружено признаков засорения со стороны условно чистых сточных вод, поступающих в теплообменник из резервуара-отстойника очистных сооружений. Отметим, что подача хозяйственно-бытовых или промышленных стоков в такой ПТ может производиться как из напорных трубопроводов, так и из самотечных коллекторов с использованием насосов

погружного типа. Универсальность вышеприведенной схемы ТНУ позволяет нам рекомендовать ее для применения в различных областях народного хозяйства, где возникает необходимость в утилизации сбросного тепла различных стоков.

Рис. 2 Схема ТНУ для теплоснабжения на базе сточных вод: БР- бак расширительный; БГ- бак горячей воды; Н1, Н2 - соответственно насосные группы промежуточного контура низкопотенциального источника тепла и системы теплоснабжения; Н3 и Н4 - соответственно напорный и погружной насосы сточных вод; НТ-60 и НТ-150 - соответственно тепловые насосы теплопроизводительностью 60кВт и 150кВт в схеме теплоснабжения КНС №14 МУП «Горводоканал» г. Новосибирска; И -испаритель; К-конденсатор; П - переохладитель; КП -клапан поплавковый; РВ - регулирующий вентиль; СО - система отопления; ГВС - горячее водоснабжение; ПВВ - приточно- вытяжная вентиляция; ПТ - промежуточный теплообменник

При оценке сравнительной экологической эффективности при масштабном внедрении ТНУ помимо сокращения вредных выбросов в атмосферу за счет вывода из эксплуатации угольных и мазутных котельных следует также принять

во внимание снижение уровня теплового загрязнения рек и водоемов, принимающих очищенные городские и промышленные стоки.

Рис. 3. Принципиальная схема ТНУ на базе условно чистых сточных вод: 1, 2, 3 и 4 -соответственно испарители, конденсаторы, переохладители и маслоохладители двух тепловых насосов НТ-400 на базе отечественного холодильного компрессора ВХ-280; 5 -блок промежуточных теплообменников ПТ; 6 - отопительные приборы; 7 - бак горячей

воды

Рис.4. Общий вид промежуточного теплообменника для утилизации тепла сточных вод © Проблемы энергетики, 2007, № 11-12

Отметим, что по вышеприведенной схеме ТНУ могут быть также созданы теплоисточники на базе сбросного тепла пластовых вод на нефтепромыслах, где извлеченный объем нефти фактически полностью замещается закачиваемой в нефтеносные горизонты пластовой водой. В Западной Сибири за 1966-1999 гг. [6] было извлечено при нефтедобыче около 12 млрд. м3 термальных и субтермальных вод с тепловым потенциалом свыше 300 млн. Гкал. Высокий уровень цен на углеводородное сырье создает условия для применения ТНУ в процессах нагрева транспортируемой на переработку нефти.

Применение схемы с промежуточным контуром на стороне НИТ целесообразно также для ТНУ на базе бальнеологических термальных источников с высокой концентрацией солей и биологически активных газов, а также шахтных вод.

3. Совместное тепло - и хладоснабжение

Работа ТНУ в режиме совместной выработки тепла для теплоснабжения и умеренного холода для кондиционирования или охлаждения технологического оборудования может обеспечить оптимальное использование коммерческих возможностей ТН. Хорошие перспективы для этого открывают системы оборотного водоснабжения промышленных предприятий, которые являются мощными источниками сброса техногенного тепла в окружающую природную среду.

На рис. 5 показана принципиальная схема ТНУ рудника «Мир» (г. Мирный, Республика Саха Якутия), которая обеспечивает:

- круглогодичное охлаждение воды в замкнутом цикле после агрегатов воздушной компрессорной станции;

- приготовление и отпуск горячей воды на нужды ГВС и для работы теплоспутников систем холодного водоснабжения в суровых климатических условиях северных территорий;

- аккумулирование холодной и горячей воды в резервуарах, расположенных снаружи здания теплонасосной станции;

- циркуляцию горячей и холодной воды между ТНУ и резервуарами с помощью циркуляционных насосов консольного типа;

- постоянную подпитку системы водой через скоростной водо-водяной подогреватель с утилизацией тепла переохладителей фреона и маслоохладителей винтовых компрессоров ТН.

ТНУ работает круглогодично в автоматическом режиме без постоянного присутствия дежурного персонала. Установленная тепловая мощность ТНУ составляет 1,2 Гкал/ч, которая обеспечивается четырьмя агрегатами НТ-400 производства ООО «СКБ ИПИ», один из которых является резервным.

Стабильно высокий уровень температуры НИТ позволяет получить относительно высокие значения коэффициентов преобразования ТНУ (ф= 4,5-5,0 и более). Система автоматизации ТНУ выдерживает стабильный температурный режим нижнего (НИТ) и верхнего (система ГВС) источников тепла как за счет работы ТН, так и путем сглаживания температурных пульсаций в системе с помощью резервуаров холодной и горячей воды, что также позволяет добиться экономически оптимального режима работы ТНУ.

Замена градирен, брызгальных бассейнов на ТНУ позволяет, наряду со стабильным, независимым от погодных условий круглогодичным охлаждением технологического оборудования, утилизировать тепловые сбросы как для © Проблемы энергетики, 2007, № 11-12

собственных нужд теплоснабжения предприятия, так и для теплообеспечения товарным теплом сторонних потребителей. Это особенно важно для предприятий, которые вынуждены прекращать выпуск своей продукции в жаркие летние месяцы из-за невозможности должного охлаждения технологического оборудования. Первоначально высокие капиталовложения в создание таких экологически чистых замкнутых систем тепло-хладоснабжения на базе ТН могут быть в короткие сроки скомпенсированы за счет устойчивой и качественной работы дорогостоящего высокопроизводительного технологического оборудования в жаркий летний период.

Рис. 5. Принципиальная схема ТНУ для совместного тепло-и хладоснабжения на базе: оборотной воды системы охлаждения воздушной компрессорной станции подземного рудника «Мир» АК АЛРОСА: 1, 2, 3 и 4 - соответственно испарители, конденсаторы, переохладители и маслоохладители теплового насоса НТ-400 на базе холодильного компрессора ВХ-280; 5 и 6 -соответственно баки холодной и горячей воды объемом по 200м3; 7- воздушная компрессорная станция; 8 - скоростной водоподогреватель; 9 и 10- соответственно насосы холодной и горячей воды

Следует отметить, что теплонасосные системы охлаждения могут поддерживать рабочую температуру теплоносителя системы замкнутого охлаждения на существенно более низком уровне температур, например 15°С, которые актуальны для работы оборудования ряда новых технологических производств.

4. ТНУ на базе воды с предельно низкими температурами НИТ

Вода с температурой менее 5°С представляет повсеместно распространенный, технически легко доступный источник возобновляемой энергии. Это, например, прирусловые подземные воды, грунтовые воды, водопроводная вода, вода из неглубоких скважин. В частности, температура водопроводной воды в зимний период времени составляет 3-5 °С, а температура воды в реках и больших водоемах зимой устанавливается на уровне 2-4 °С. Как правило, отсутствие крупных взвесей позволяет непосредственно направлять такую воду в испарители ТН, что существенно упрощает схему в сравнении с ТНУ на базе неочищенных и условно чистых стоков.

Имеются, по крайней мере, две проблемы, которые необходимо принципиально решить при создании высокоэффективных ТНУ на базе НИТ с предельно низкими температурами:

- свести к минимуму аварийность от льдообразования в испарителе;

- существенно повысить энергоэффективность ТНУ.

Использование кожухотрубных испарителей с кипением хладагента внутри труб, применяемых в холодильной технике [7], позволяет решить первую из них. Отсутствие воды в трубах обеспечивает возможность их использования для получения низких конечных температур воды, не опасаясь ее замерзания. Большим достоинством этих испарителей, особенно в случае применения внутриоребренных труб с миниканальной структурой теплообменной поверхности, является их малая емкость по хладагенту (в несколько раз меньшая по сравнению с кожухотрубными испарителями затопленного типа). Однако для эффективного управления работой таких испарителей необходимо учесть их малую инерционность и обеспечить в автоматическом режиме высокую точность и стабильность поддержания температуры воды на выходе из аппарата, близкой к температуре замерзания.

Для решения второй проблемы, наряду с рекомендуемым и практикуемым во всех ТН отбором тепла от конденсата хладагента на нужды ГВС или нагрев теплоносителя системы отопления, могут быть задействованы внутренние возможности регенерации тепла, предоставляемые термодинамическим циклом парокомпрессионного ТН при большой разнице температур в испарителе То и конденсаторе Тк (рис. 6, а). «Сброс» тепла от охлаждения различных элементов ТН (переохладитель, маслоохладитель и др.) на подогрев воды перед испарителем практикуется для различных схем ТНУ в широком диапазоне температур НИТ (рис. 1, 2, 3 и 6, Ь). В отличие от обычного холодильного цикла (процесс 1-2-3-4-5-1 на рис. 6, а) термодинамический процесс 6-7-3-4-8-9-6 с регенерацией тепла сопровождается увеличением удельной холодопроизводительности цикла, уменьшением удельной работы сжатия в компрессоре, а также небольшим сокращением удельной нагрузки конденсатора, но только в части охлаждения перегретых компримированных паров хладагента. (для упрощения не

рассматриваем обычно осуществляемый в ТН регенеративный подогрев паров для устранения режима «влажного хода» в поршневых компрессорах).

Отопление

Нігікопогеїіциа.тміми источник тепла

б)

Рис. 6. Термодинамический цикл (а) и принципиальная схема (б) ТНУ с внутренней регенерацией тепла: И - испаритель; КМ - компрессор с приводом; К- конденсатор; ПО -переохладитель; ДР - дроссельное устройство; НИТ - низкопотенциальный источник тепла

Положительный эффект от регенерации тепла с подогревом теплоносителя НИТ может стать ощутимым при его исходных предельно низких температурах. Расчеты показали, что на расчетном режиме эксплуатации (Ä-134a, Т о = -1,0 °С,

Тк = 63, 0°С) регенеративный «сброс» тепла в переохладителе (процесс 4-8, рис. 6, а) может увеличить коэффициент преобразования ТН с исходного значения ф = 2, 9 до ф = 4, 3, т.е. почти 1, 5 раза. Первые результаты эксплуатации опытноэкспериментального теплового насоса НТ60-1, разработанного в рамках целевой программы «Энергосбережение СО РАН - 2006» для круглогодичного

теплоснабжения Байкальского музея ИНЦ СО РАН на базе холодной воды оз. Байкал, позволяет надеяться на хорошие перспективы применения такой схемы

ТНУ, прежде всего, для теплоснабжения в рекреационных зонах, богатых водными источниками с низкой температурой воды.

5. Комбинированные теплопроизводящие установки на базе ТН

Низкий уровень энергоэффективности и экологичности малых отопительных котлов поселковых и сельских котельных на фоне прогрессирующих цен на привозные виды топлива делает целесообразным их замену на ТНУ или совместную с ТН работу в рамках комбинированной теплопроизводящей установки (КТУ), один из вариантов которой представлен на рис. 1.

Предполагается, что ТН в составе КТУ будут работать в базовом режиме эксплуатации, а для покрытия пиковых нагрузок будет использоваться существующее котельное оборудование. Установленная мощность ТН при этом выбирается исходя из расходных и температурных параметров имеющихся НИТ. В работе [8] автор обращает внимание на универсальный характер изменения интегральной отопительной нагрузки крупных систем теплоснабжения в зависимости от относительного вклада обеспечивающих их теплоисточников различной мощности. При этом приоритет (степень годовой загрузки установленной мощности оборудования) в совместной генерации тепловой энергии отводится наиболее экономичным источникам независимо от их установленной мощности. Применительно к КТУ это означает, что даже небольшие по мощности ТН способны покрыть значительную часть годовой отопительной нагрузки. Так например, ТН установленной теплопроизводительностью 0,3 Гкал/ч при работе в базовом (100% загрузка установленной мощности) режиме эксплуатации на систему отопления с расчетной нагрузкой 1,0 Гкал/ч способен покрыть в климатических условиях Западной Сибири 60-62% годового теплопотребления. При этом экономия за отопительный сезон для котлов с коэффициентом полезного действия Пк=0,5-0,8 и ТН со среднегодовыми коэффициентами преобразования ф = 3,0-5,0 может составить 295470 т у.т. привозного топлива в зоне размещения КТУ и 57-332 т у.т. в целом в региональной системе «КТУ -ЛЭП -ТЭС» при эффективности выработки электроэнергии Ьэл . = 0,33 кг у.т./кВт*ч и 10% потерях подводящих ЛЭП.

Основные преимущества схемы КТУ:

- максимально возможное использование теплового потенциала НИТ, обеспечивающего экономию привозных видов топлива;

- возможность эксплуатации ТН в условиях, способствующих повышению энергетических и экономических показателей его работы;

- повышение надежности теплообеспечения потребителей за счет работы двух теплоисточников;

- снижение стоимости производимого тепла за счет вовлечения в полезное использование местных возобновляемых и вторичных теплоисточников;

- снижение вредных выбросов за счет относительного сокращения потребления органических видов топлива;

- возможность размещения ТН без серьезных дополнительных затрат в помещениях действующих котельных.

Однако, при этом необходимо всегда поддерживать в исправном состоянии котельное оборудование и содержать персонал котельной. Также высокие требования предъявляются и к надежности ТН, для которого резервирование по экономическим соображениям нецелесообразно.

При оптимизации работы КТУ могут быть использованы в различных вариантах исполнения рассмотренные выше схемные решения ТНУ.

Выводы

1. Практическая реализация соизмеримого с существующим тепловым потреблением страны ресурсного потенциала возобновляемых и вторичных источников низкопотенциального (5-40°С) тепла может быть осуществлена на основе масштабного применения тепловых насосов.

2. Ужесточение международных требований к экологической эффективности топливоиспользующих технологий и рост цен на энергоносители создают условия для вывода теплонасосных технологий из области отдельных внедренческих разработок в реальный инновационный сектор экономики.

3. Рассмотренные выше схемные решения экологически чистых теплоисточников на базе отечественных ТН нового поколения рекомендуются авторами для применения в различных сферах народного хозяйства.

Summary

Perspectives of scheme solutions for steam-pressing heat-pump plants based on the low-potential (5-40°С) sources of reacquisitive and drop heat implemented in recent years and recommended for the use were considered.

Литература

1. Перспективы совместного использования субтермальных подземных вод для теплофикации и водоснабжения в западных районах Новосибирской области.

- Отчет ОАО «Новосибирскгеология», гос. регистрационный № 22-02-19/1. -Новосибирск, 2003. - 127с.

2. Пляскина Н.И. Оценка эффективности использования тепловых насосов

на основе потенциала геотермальных вод Новосибирской области. -

Теплоэнергетика. - 2004. - № 4. - С. 58-62.

3. Елистратов С.Л. Особенности использования теплового потенциала

субтермальных подземных вод для создания теплонасосных систем теплоснабжения: Сб. материалов «Программа энергоэффективности и

энергобезопасности Новосибирской области до 2020 года». - Вып. 1. - 2005. -Новосибирск. - С. 266-272.

4. Филиппов С. П., Павлов П. П., Кейко А. В. и др. Экологические характеристики теплоисточников малой мощности. - Иркутск, 1999. - 48 с. (Препр. / ИСЭМ СО РАН; № 5 - 99.

5. Автономные теплоисточники на базе низкопотенциального (15-25°С) тепла сточных вод / А.И. Бивалькевич, Ю.С. Борчевкин, С.Л. Елистратов и др. // Вестник «Энергосбережение и энергоэффективность экономики» (Приложение к журналу ТЭК и ресурсы Кузбасса). - 2005. - №2 /9. - С. 74-77.

6. Данченко А.М., Задде Г.О., Земцов А.А. и др. Кадастр возможностей / Под ред. Б. В. Лукутина. - Томск: Изд. НТЛ, 2002. - 280с.

7. Данилова Г.Н., С.Н. Богданов, О.П. Иванов и др. Теплообменные

аппараты холодильных установок. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.:

Машиностроение, 1986. - 303 с.

8. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. - 6-е изд., перераб. - М.: Изд. МЭИ, 1999. - 472 с.

Поступила 11.05.2007