Форма связи

Статьи и Информация

«ТЭО» применения теплового насоса «воздух – вода».

«ТЭО» применения теплового насоса «воздух – вода».
Просмотров: 867

Технико-экономическая оценка целесообразности применения теплового насоса «воздух – вода» как источника энергии для систем тепло/холодоснабжения объектов социальной, коммерческой и производственной инфраструктур в России.


К рассматриваемым категориям относятся объекты, требующие комплексного обеспечения тепловой и холодильной энергией систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и кондиционирования мощностью тепло/холодоснабжения от 100 кВт и выше, включая:
- многоквартирные жилые дома и комплексы;
- образовательные учреждения;
- объекты здравоохранения;
- объекты размещения – гостиницы, пансионаты, турбазы;
- торговые и развлекательные центры;
- спортивные комплексы и сооружения;
- предприятия промышленности и сельского хозяйства;
- и т.п.

«Традиционные» подходы для решения вопросов тепло/холодоснабжения подобных объектов сводятся к использованию в качестве:

• источников тепла:
- центральной теплосети (городской или районной);
- автономной котельной (крышной, пристроенной, поквартирных котлов); и других.

• источников холода:
- чиллера;
- мульти - зональной системы;
- VRV(F) – системы;
- АБХМ; и других.

Тепловые насосы «воздух – вода», как правило, имеют реверсивный рабочий цикл, что позволяет вырабатывать тепловую и холодильную энергию одним и тем же агрегатом.

Отсюда появляется интерес к замене традиционной системы «источник тепла + холодильная машина» на альтернативную систему - «тепловой насос с реверсивным рабочим циклом».

Современные компрессионные тепловые насосы схемы «воздух – вода» имеют среднегодовой коэффициент эффективности СОР (отношение вырабатываемой тепловой/холодильной энергии к потребляемой электрической) порядка 3,0 – 3,5 в зависимости от рабочих режимов систем отопления/кондиционирования, оснащённые обычными компрессорами, сохраняют работоспособность с приемлемой эффективностью (СОР = 1,9 – 2,3) при температуре наружного воздуха до – 15°С, а оснащённые компрессорами с промежуточным впрыском пара (схема EVI) до -25°С. Существуют тепловые насосы с комбинированным рабочим циклом, позволяющим эффективно работать и при более низких температурах воздуха (например схема ZUBADAN и др.).

Особенностью всех типов тепловых насосов «воздух – вода» является зависимость их мощности от температуры окружающего воздуха.

Максимальное снижение тепловой мощности теплового насоса «воздух – вода» схемы EVI при температурах воздуха до - 25°С может составлять от 35% до 50 %, что требует для компенсации снижения мощности применения т.н. «пикового» источника тепла, такого как электрокотёл, теплосеть или т.п..

Ясно, что в зависимости от климатической зоны расположения объекта можно применять тепловые насосы «воздух – вода» с резервом по тепловой мощности, укомплектованными соответствующими компрессорами, или, при необходимости, дополненными «пиковыми» источниками тепла.

Для южной климатической зоны РФ вполне подходят тепловые насосы с рабочей температурой воздуха до – 15°С. Для объектов, расположенных в средней полосе, лучше рассмотреть использование тепловых насосов с рабочей температурой воздуха до – 25°С и ниже, но с дополнительным «пиковым» источником тепла.

При проектировании и строительстве различных объектов выбор тепловых насосов в качестве автономных источников тепло/холодоснабжения (по сравнению с «традиционными» решениями) даёт следующие преимущества:

- ниже стоимость строительства и эксплуатации источника тепло/холодоснабжения;
- нет теплосетей, а значит нет вопросов и согласований с МУП «Теплоэнерго»;
- нет газовой котельной, поэтому нет согласований с АО «Горгаз», «Ростехнадзор», «Природнадзор» и др.;
- чем меньше согласований, тем короче сроки ввода объекта в эксплуатацию;
- не требуются такие ненавистные местному населению работы на дорогах, улицах, газонах по прокладке теплосетей или газовых магистралей;
- возможность строительства объектов на участках, не оборудованных газовыми магистралями или центральными теплосетями;
- экологичность: чище воздух, нет выбросов продуктов горения, возможно размещение источников тепла/холода на объектах в санитарных, водо-охранных и заповедных зонах;
- пожаро-взрывобезопасность выше, чем у «традиционных» источников;
- автономность регулирования потребления объектом тепла/холода в зависимости от сезона и погоды;
- отсутствие перерывов в подаче ГВС при проведении профилактических работ на котельных и теплосетях в летний период;
- экономическая выгода в силу низкой себестоимости выработки ресурса (тепло, холод, ГВС) для формирования тарифов на ресурсы от Заказчика или от Управляющих компаний для потребителей.

Критерием целесообразности применения «традиционного» или «альтернативного» источника тепло/холодоснабжения объекта для Заказчика может служить сравнительная оценка капитальных затрат на строительство источника и издержек при его эксплуатации.

Сводная таблица сравнительных технико-экономических оценок применения тепловых насосов «воздух-вода» и «традиционных» технологий тепло/холодоснабжения представлена в таблице 1.

Оценочный сравнительный технико-экономический анализ вариантов источника тепло/холодоснабжения для объектов южных регионов России рассмотрен на примере объекта в г. Сочи – «ЖК Сосновый бор» (табл. 2, 3, 4), для северных регионов России - на объекте в Московской области - «ЖК Премиум» (табл. 5, 6, 7).

Сопоставлены 3 варианта технических решений:

1-й – «Газовая котельная, крышная + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».

2-й – «Газовые котлы, поквартирные + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».

3-й – «Центральная теплосеть + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».

Оценки сделаны по характеристикам оборудования, ценам поставщиков, тарифам и курсу рубля на IV кв. 2021 г., на основании опыта компании по строительству систем коммунальной энергетики, котельных, когенерационных установок, климатических систем, тепловых насосов.

Таблица 1.
Сводная таблица сравнительных технико-экономических оценок применения тепловых насосов «воздух-вода» и «традиционных» технологий тепло/холодоснабжения.




Оценочные сравнительные характеристики технических решений источников тепло/холодоснабжения объекта: «ЖК «Сосновый бор», (8 600 м2, 120 кв.) г. Сочи, Хостинский район, мкр. Бытха».

Таблица 2.

1-й вариант: «Газовая котельная, крышная + Чиллер» -VS - «Тепловой насос».


Таблица 3.

2-й вариант: «Газовые котлы, поквартирные + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».


Таблица 4.

3-й вариант: «Центральная теплосеть + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».


Оценочные сравнительные характеристики технических решений источников тепло/холодоснабжения объекта: «ЖК – Премиум», (10 800 м2, 120 кв.), Московская область».

Таблица 5.

1-й вариант: «Газовая котельная, крышная + Чиллер» -VS - «Тепловой насос».


Таблица 6.

2-й вариант: «Газовые котлы, поквартирные + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».


Таблица 7.

3-й вариант: «Центральная теплосеть + Чиллер» - VS - «Тепловой насос».


Заключение.


Представленные сравнительные технико-экономические оценки вариантов источников тепло/холодоснабжения показывают преимущества тепловых насосов для систем отопления/кондиционирования, ГВС социальных, промышленных объектов по сравнению с «традиционными» технологиями.

Так что и кто препятствует широкому внедрению теплонасосных технологий в России?

Анализ ситуации показывает, что:

- относительно низкая стоимость «традиционных» топливных ресурсов длительное время не требовала новых энергоэффективных технологий, хотя в настоящее время ситуация меняется;

- отсутствует внятная государственная политика, направленная на стимулирование энергоэффективности и энергосбережения в промышленности и быту;

- в России отсутствуют производства по выпуску ТН и комплектующих к ним, нет программы импортозамещения в этой области, что ведёт к закупке оборудования за рубежом, за валюту;

- необоснованно завышены таможенные пошлины, издержки, формальные барьеры ведут к росту стоимости тепловых насосов на внутреннем рынке;

- в энергетической отрасли и ЖКХ отсутствует необходимое количество специалистов, знающих, понимающих и умеющих практически внедрять инновационные технологии;

- налицо активное сопротивление «газового лобби», не желающего упускать из своих рук существенный сектор энергетического рынка, ставящее барьеры на пути продвижения тепловых насосов на рынок РФ, дабы не ущемлять интересы «народного достояния», хотя здесь возникает «когнитивный диссонанс»: если вы снижаете потребление «дешёвого» газа в стране за счёт широкого внедрения ТН-технологии, то возникает возможность увеличения продаж «дорогого» газа за рубеж. Или это не так? А ещё и снижение в ближайшем будущем т.н. «углеродного налога»;

- недостаточна образовательная, информационная, просветительская и рекламная работа среди населения, ведущаяся госструктурами и инновационными компаниями по причине ограниченности «политических», финансовых и кадровых ресурсов.

В настоящее время в России эксплуатируется несколько тысяч теплонасосных установок различных схем и мощностей (от 5 кВт до 10 МВт), имеются установки, работающие с начала 90-х годов прошлого века. Особенно активно ТНУ стали внедряться в последние 10 - 15 лет, чему способствовал рост цен на энергоресурсы, развитие рыночных отношений в экономике и возрастающие экологические требования в промышленности и строительстве.

Навигация

  2. Главная
  3. Информация
  4. «ТЭО» применения теплового насоса «воздух – вода».

Наши социальные сети

Image
354071, Россия Краснодарский край г.Сочи
На карте

Контактный телефон

+7 (918) 402-75-96

Электронная почта :

info@geothermax.ru

Cоциальные сети :