Logo holodilshchik
интернет-выпуск № 11(47), ноябрь, 2008 г.
ПЕРВАЯ В РОССИИ ИНТЕРНЕТ-ГАЗЕТА ПО ХОЛОДИЛЬНОЙ И БЛИЗКОЙ ЕЙ ТЕМАТИКЕ

Охладители жидкостей для технологических целей
Грамотно преподнести себя через рекламу - тоже искусство!
ЛУЧШАЯ СТАТЬЯ ВЫПУСКА 11(47)!
В.А. Бутузов, д.т.н., генеральный директор ОАО "Южгеотепло" (г. Краснодар),
Г.В. Томаров, д.т.н., генеральный директор ЗАО "Геотерм-ЭМ" (Москва),
В.Х. Шетов, д.э.н., директор ГУ "Центр энергосбережения и новых технологий" (г. Краснодар)

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Теплоснабжение, организованное на основе использования горячей воды подземных водоносных слоев различной глубины, позволяет применять для отопления, как тепло солнечной радиации, так и энергию других возобновляемых источников энергии.

В статье дается краткий обзор строительства в России геотермальных систем теплоснабжения и рассказывается об опыте реализации в Краснодарском крае уникального проекта создания такой системы с использованием энергии солнечной радиации и тепловых насосов, целью которого была адаптация к российским условиям совместного применения российских и зарубежных энерготехнологий, работающих на нетрадиционных источниках энергии.


Геотермальные источники энергии вносят ощутимый вклад в обеспечение экологически чистой и рациональной энергией. К настоящему времени в мире построены геотермальные электростанции (ГеоЭС) общей установленной мощностью 8 912 МВт, в том числе энергоблоки единичной мощностью 110 МВт, а суммарная мощность геотермальных систем теплоснабжения достигает 28 000 МВт [1]. Россия обладает значительными запасами геотермальных ресурсов. Имеется опыт разработки и строительства ГеоЭС и геотермальных систем теплоснабжения. На Камчатке и Курильских островах много лет успешно эксплуатируется пять ГеоЭС, самая мощная из которых (50 МВт) - Мутновская - обеспечивает до 30 % всей потребляемой Камчаткой электрической энергии [1]. Геотермальные системы теплоснабжения эксплуатируются на Камчатке, Курилах, в Дагестане, в Ставропольском и Краснодарском краях. Для этих целей ежегодно добывается до 30 млн м3 геотермальной воды с температурой 80-110 °С [2]. Также следует отметить, что наибольшее количество геотермальной воды добывается и используется в Краснодарском крае.

В Краснодарском крае эксплуатируется 12 геотермальных месторождений, где пробурено 79 скважин с температурой теплоносителя на устье 75-110 °С и тепловой мощностью до 5 МВт. На рис. 1 приведены значения тепловой мощности и годовой выработки тепловой энергии основных геотермальных месторождений Краснодарского края [3].

Рис. 1

Рис. 1. Тепловая мощность и годовая выработка тепловой энергии
геотермальных месторождений Краснодарского края

В соответствии с программой, утвержденной законодательным собранием Краснодарского края, ведется работа по широкому внедрению геотермальных ресурсов в экономику региона. Разработаны концепции развития геотермального теплоснабжения, бизнес-планы геотермального теплоснабжения гг. Лабинск, Усть-Лабинск, Горячий Ключ, Апшеронск, Анапа, пос. Мостовский [2], в основу которых заложен принцип высокоэффективного комплексного использования геотермальных ресурсов в энергообеспечении жилищно-коммунальных хозяйств, промышленных предприятий и объектов социально-бытового и лечебно-оздоровительного назначения. Наибольшим потенциалом обладают Вознесенское и Южно-Вознесенское месторождения (50 МВт), разделение которых носит условный характер.

С целью адаптации и отработки совместного применения российских и зарубежных энерготехнологий, использующих различные возобновляемые нетрадиционные источники энергии в Краснодарском крае, реализуется уникальный проект создания геотермального теплоснабжения пос. Розовый. В соответствии с бизнес-планом и проектно-сметной документацией система геотермального теплоснабжения пос. Розовый включает гелиоустановки для обеспечения горячего водоснабжения в летний период, когда геотермальные скважины не работают, накапливая гидропотенциал. Кроме того, в технологической схеме используется тепловой насос и фотоэлектрические модули.

Структурная схема системы геотермального теплоснабжения показана на рис. 2.

Рис. 2

Рис. 2. Структурная схема геотермального теплоснабжения

В схему входят:

  • две геотермальные скважины (3Т, 4Т) с общим расчетным дебитом 1 718,4 м3/сут. с повысительными насосами и баками;

  • магистральные тепловые сети от скважин до ЦТП (Ду = 150 мм) общей протяженностью 1,6 км;

  • центральный тепловой пункт тепловой мощностью 5,28 МВт с теплообменным и насосным оборудованием;

  • гелиотеплонасосная установка производительностью 8-20 м3/сут. при температуре ГВС 55 °С;

  • распределительные тепловые сети диаметром 32-150 мм общей протяженностью 12 км;

  • сливной трубопровод обработанной геотермальной воды Ду = 200 мм, длиной 0,465 км;

  • насосная станция аварийного расхолаживания;

  • сети электроснабжения 10-0,4 кВ;

  • трансформаторная подстанция 150 кВт;

  • АСУ системы геотермального теплоснабжения.

Особенностью геотермальных скважин является снижение давления на устье до 3 м вод. ст. в отдельные дни отопительного сезона. Предусмотрены насосы с частотно-регулируемым приводом, баки разрыва струи, приборы учета тепловой энергии. Конструкция скважинного сборно-разборного павильона позволяет производить капитальный ремонт скважины.

Центральный геотермальный тепловой пункт запроектирован в центре тепловых нагрузок. Подключение системы теплоснабжения к геотермальным скважинам выполнено по независимой схеме. Расчетные температурные графики потребителей поселка 90-60 °С определяются существующими системами отопления. Система теплоснабжения поселка двухтрубная с открытым водоразбором на горячее водоснабжение. Геотермальная вода после нагрева теплоносителя системы теплоснабжения поселка поступает в теплообменники теплиц, работающих с расчетным температурным графиком 60-30 °С. Охлажденный геотермальный теплоноситель сбрасывается в существующий пруд.

Проектом предусмотрена насосная станция аварийного расхолаживания. В здании ЦТП помимо технологического оборудования предусмотрены помещения для демонстрационного центра технологий использования ВИЭ.

Проектом предусматривается на первом этапе сброс обработанной геотермальной воды в пруд, а на втором - ее обратная закачка. Для восстановления внутрипластового давления месторождения в летнее время запроектирована гелиоустановка для горячего водоснабжения с тепловыми насосами "воздух-вода" для нагрева воды при пасмурной погоде. На рис. 3 представлена схема данной гелиотеплонасосной установки с фотоэлектрическим приводом насосов. Солнечные коллекторы расположены на навесе на высоте 3,5-4,2 м над землей. Для электроснабжения циркуляционных насосов гелиоустановки запроектированы фотоэлектрические преобразователи установленной мощностью 1 кВт.

Рис. 3

Рис. 3. Схема гелиотеплонасосной установки:
1 - солнечные коллекторы; 2 - фотоэлектрические преобразователи (ФЭП); 3 - драйкулеры;
4 - насос контура ТН; 5 - тепловой насос (ТН); 6 - насос ТН-теплообменник; 7 - тепловычислитель; 8 - расходомер; 9 - термодатчик; 10 - теплообменник ТН; 11 - насос контура теплообменника; 12 - насос ГВС;
13 - бак-аккумулятор; 14 - инвентор ФЭП; 15 - электродвигатель; 16 - насос гелиоконтура

При работе над этим проектом были решены следующие основные задачи:

- надежное обеспечение теплоснабжения объектов в условиях переменного дебита скважин;
- каскадное срабатывание теплового потенциала геотермального теплоносителя последовательно в системах отопления жилых домов и далее в теплицах;
- восстановление давлений скважин в межотопительный период за счет работы на горячее водоснабжение гелиотеплонасосной установки;
- устойчивое горячее водоснабжение в межотопительный период от комбинированной солнечной водонагревательной установки с тепловыми насосами, использующими тепло воздуха;
- выделение отдельных контуров теплоснабжения объектов по этажности и назначению (теплицы).

Литература

1. Поваров О. С., Томаров Г. В. Развитие геотермальной энергетики в России и за рубежом // Теплоэнергетика. - 2006. - № 3.
2. Шетов В. Х., Бутузов В. А. Геотермальная энергетика // Энергосбережение. - 2006 - № 4. - С.70-71.
3. Бутузов В. А. Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии. Диссертация д-ра техн. наук. - М., 2004.

Опубликовано в журнале
Энергосбережение № 3/2008





Приглашаем ученых и инженеров, аспирантов и студентов, а также,
заинтересованные институты, фирмы, организации и частных лиц, принять участие в размещении
информации в интернет-газете, посвященной холодильной и близкой ей тематике.

Учредитель и издатель интернет-газеты: ООО "АВИСАНКО" (Москва).
Адрес редакции: Россия, 115551, Москва, Шипиловский проезд, д.47/1, офис 67-А.
Тел./факс: +7 (495) 343-43-71, тел.: +7 (495) 343-43-48, 223-60-50 доб. 132.

Головной сайт: www.avisanco.ru

E-mail: info@holodilshchik.ru

Первый выпуск первой в России интернет-газеты по холодильной и
близкой ей тематике - "Холодильщик.RU" - вышел в свет в январе 2005 г.
Руководитель проекта и Главный редактор: Маргарян С.М. (АВИСАНКО, ООО)
За содержание рекламных материалов редакция ответственности не несет.
При перепечатке статей, ссылки на их авторов и интернет-газету обязательны.
Разместите на своем сайте нашу кнопку... Rambler's Top100 Многоязыковая поисковая система...


Авторские права © 2005-2017 // MARGARY@N

Партнеры: