Распространение геотермальных тепловых насосов в мире
Геотермальные тепловые насосы давно, успешно, и в большом количестве работают в мире.
Несмотря на низкую стоимость газа, бензина и других энергоресурсов в СССР, тепловые насосы
использовались, в том числе, в Советской Украине. Предлагаем фрагменты Отчета о научно-исследовательской работе "Обобщение отечественного и заграничного опыта использования
тепловых насосов для утилизации низкопотенциального тепла и его использования в системах
отопления и горячего водоснабжения", выполненного предприятием "ЛьвовОРГРЕС" на заказ
Министерства энергетики и электрификации Украины в 1993 году на украинском языке (файл pdf
Acrobat Reader, 6,8 мегабайта).
В СССР установка отопления на теплонасосах не имела значительного экономического смысла
в связи с дешевизной нефти и газа. После распада СССР подобные работы остались
незавершенными. Примером этому является недостроенная система отопления части города
Судак (Крым) на геотермальных тепловых насосах: строительства было начато при СССР,
окончание предусмотрено постановлением Кабинета Министров Украины от 8 сентября 2004 года
№1189, но деньги не поступили, работы до этого времени не производятся.
В Украине заметными объектами с отоплением на тепловых насосах были гостиница "Ялта" и
кемпинг "Поляна сказок" в Крыму. Теплонасосы были установлены при Советском Союзе,
отечественного производства, сейчас оборудование сломалось и демонтировано.
Со времен СССР технология геотермальных теплонасосов значительно улучшилась как
относительно их надежности и эффективности, так и удобства. Современная геотермальная
климатическая система может комплектоваться различными дополнительными устройствами и
оборудованием. Например, коммуникационным модулем для управления микроклиматом через
мобильный телефон, или персональный компьютер и модем. В свою очередь, коммуникационный
модуль одновременно может быть подключен к системе охранной сигнализации здания. И так
далее.
Внешний вид современного геотермального теплового насоса
На сегодняшний день тепловой насос является наиболее энергоэффективной системой
отопления и кондиционирования. Толчком для их развития были мировые энергетические кризисы
1973 и 1978 годов. В начале своего пути тепловые насосы устанавливались в зданиях высшей
ценовой группы и повышенной комфортности, но за счет применения современных технологий и
массового производства сейчас геотермальные климатические системы на базе тепловых насосов
доступны среднему классу. Они устанавливаются в новых зданиях или заменяют устаревшее
оборудование с сохранением или незначительной модификацией предыдущей отопительной
системы.
тепловой насос цена
Точных данных о количестве зданий в мире, в которых работает отопление на теплонасосах,
нет. Поисковая интернет система Google на запрос "geothermal heat pump - GHP" (геотермальный
тепловой насос) выдает ссылки на 2 миллиона документов.
Информация Европейской ассоциации по тепловым насосам (European Heat Pump Association -
EHPA) по количеству проданных GHP в 1992, 2003 и 2004 годах в некоторых европейских странах
приведена в таблице. Процесс имеет лавинообразный характер. Во многих странах GHP
привычны как кондиционер в Украине.
Количество покупок и установок GHP в некоторых странах Европы
в 1992, 2003 и 2004 годах
Страна
В 1992
году
В 2003
году
В 2004
году
Прирост в
2004 году к
2003
Австрия 800 3780 5129 36%
Болгария - 15 25 67%
Чехия 20 1200 2400 100% Эстония - 510 750 47%
Финляндия 100 8540 12648 48%
Франция 4000 13700 17300 26%
Германия 2000 15838 20636 30%
Ирландия - 1300 1800 38%
Латвия - 527 839 59%
Голландия - 1557 1800 16%
Норвегия 1000 55081 35390 -36%
Словения - 25 35 40%
Швеция 15000 68100 100215 47%
Швейцария 2700 8695 9796 13%
Всего 24100 178341 207924 17%
Распространение геотермальных тепловых насосов в мире
(продолжение)
- В США ежегодно производится около 1 млн. тепловых насосов.
- В Японии ежегодно производится около 3 млн. тепловых насосов.
- В Швеции 50% всего отопления обеспечивается тепловыми насосами. 12% всего отопления
Стокгольма обеспечивают GHP общей мощностью 320 МВт, которые используют как источник
тепла Балтийское море при среднегодовой температурой восемь градусов Цельсия.
- В 2001 году в Швейцарии в каждом третьем новопостроенном здании устанавливались GHP
(данных по другим годам нет). На каждые два квадратные километра территории Швейцарии
(включая леса, гори и водоемы) установлен один GHP.
- В доме Президента США Джорджа Буша в Техасе с 2001 года установлен геотермальный
тепловой насос, что позволяет уменьшить расходы на отопление и кондиционирование на 75%.
- "Королева бурит скважину для отопления дворца" сообщила лондонская газета Таймс 21.08.2005
про планы строительства GHP для отопления Букингемского дворца.
- Певец Сер Элтон Джон в ноябре 2003 года установил GHP для отопления собственного особняка
(Виндзор, Великобритания).
- По прогнозам Мирового Энергетического Комитета в 2020 году в мире доля HP в теплоснабжении
составит 75%.
Система отопления на тепловых насосах применяется:
- в различных зданиях – на одну и много семей, административных зданий (Дворец Европы в
Страсбурге, европейские представительства IBM и NIKE), отелей (один из первых в Польше GHP
установлен в 1993 году в гостинице "Ornak" в Закопане), музеев, церквей, банков, больниц, школ,
фабрик. Наибольшая на сегодня система GHP мощностью 10 МВт обеспечивает теплом и холодом
офисно-гостиничный комплекс в г. Луисвиль (Louisville), штат Кентукки, США, площадью 93000 м2;
- для небольших городов – например городок Стромстад в Швеции с населением 6000 человек, из
которых 3000 отапливаются объединенной системой из 400 GHP;
- для производственных нужд – отопление аэропортов (терминалы в Цюрихском международном
аэропорту) и подогрева от обледенения взлетно-посадочных полос, крыш, дорог, газонов
футбольных площадок и т.д.
За последнее полугодие в Украине нашим предприятием установлены три геотермальные
климатсистемы: две в частных домах и одна на пассажирской железнодорожной станции.
Последняя установка - на пассажирской железнодорожной станции "Залютино" в городе Харькове
- выполнена совместно с известным в отрасли охлаждения и кондиционирования харьковским
предприятием "Инсолар" на заказ государственного предприятия "Южная железная дорога"
(добровольный сертификат на теплонасос FIGHTER 1320-40). Предоставление подробной
информации ограничено политикой конфиденциальности, определенной заказчиками. Все
заказчики довольны.
С одной стороны, это немного. Но это начало массового распространения геотермальных
климатических систем в Украине.
Нам, к сожалению, неизвестны факты установок в Украине геотермальных климатсистем
другими предприятиями, хотя такие установки существуют. Мы не беспокоимся о конкуренции в
сфере монтажа геотермальных систем в Украине и, поэтому, готовы публиковать информацию о
смонтированных другими предприятиями системах. Просим предоставлять такую информацию.
Тепловые насосы
- это компактные отопительные установки для автономного обогрева, охлаждения и
горячего водоснабжения. Такие системы работают без использования топлива и не производят вредных выбросов в
атмосферу, кроме того, они позволяют значительно снижать эксплуатационные расходы, экономя до 65-75% энергии
направляемой на отопление и подготовку горячей воды.
Тепловые насосы избавлены от большинства недостатков централизованного теплоснабжения, достаточно широко
применяются за рубежом. Имеют длительный срок службы и работают полностью в автоматическом режиме.
Современные тепловые насосы используются для отопления, охлаждения зданий, подготовки горячей воды,
вентиляции зданий с утилизацией тепла отработанного воздуха. Примерно три четверти энергии, необходимой для этих целей, тепловой насос берет из окружающей среды,
оставшаяся часть покрывается электрическим током, необходимым для работы компрессора теплового насоса.
Тепло, содержащееся в окружающей среде (солнечное тепло, накопившееся в грунте, воде, воздухе) имеетс я в
неограниченном количестве.
Благодаря его использованию, тепловой насос обеспечивает безопасное для окружающей среды и экономичное
отопление.
Источником тепла может быть воздух, скалистая
порода, земля или вода. Охлажденный
теплоноситель, проходя по трубопроводу,
уложенному в землю (воду) нагревается на
несколько градусов. Внутри теплового насоса
теплоноситель, проходя через теплообменник,
называемый испарителем, отдает собранное из
окружающей среды тепло во внутренний контур
теплового насоса.
Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом. Хладагент, имея очень
низкую температуру кипения, проходя через испаритель, превращается из жидкого
состояния в газ. Это происходит при низком давлении и низкой температуре. Из
испарителя газообразный хладагент попадает, в компрессор, где он сжимается, его
температура повышается. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник
(конденсатор). В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и
теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает
свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а
нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам.
При прохождении хладагента через редукционный клапан - давление понижается,
хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.
Масштабы внедрения геотермальных тепловых насосов в мире стремительно увеличиваются:
•
В США ежегодно производится около 1 млн. геотермальных тепловых насосов. При строительстве новых
общественных зданий используются исключительно геотермальные тепловые насосы. Эта норма была
закреплена Федеральным законодательством США.
• В Швеции 70% тепла обеспечивается тепловыми насосами. В Стокгольме 12% всего отопления города
обеспечивается геотермальными тепловыми насосами общей мощностью 320 МВт, использующими как
источник тепла Балтийское море с температурой + 8°С.
• В Германии предус мотрена дотация государства на установку тепловых насосов в размере 400 марок за
каждый кВт установленной мощности.
•
Общий объём продаж выпускаемых за рубежом ТН составляет 125 млрд. долларов США, что превышает
мировой объём продаж вооружений в 3 раза.
•
В мире по прогнозам Мирового Энергетического Комитета к 2020 году доля геотермальных тепловых
насосов в теплоснабжении составит 75%.
Все источники тепла для тепловых насосов в той или иной мере подвержены влиянию солнечной энергии, но её
можно использовать и непосредственно с помощью солнечных коллекторов.
