Установка отопления на предприятии

Современная энергоэффективная теплонасоснаясистема отопления, горячего водоснабжения и ко н диционирования административно-бытового здания с помещениями разного функционального на з на чения на базе отечественного теплового насоса торговой марки «AIK»      ;

В городе Харькове по заказу «Укрзалізниці» был выполнен проект теплоснабжения и кондиционирова н ия административно-бытового здания с помещениями разного функционального назначения. Источни к ом низкопотенциального тепла был выбран магистральный артезианский водопровод.
Контур низкопотенциального тепла, был выполнен из полиэтиленовой трубы диаметром 100 мм и прот я женностью 300 м.
В тепловом пункте запроектировано следующее основное оборудование:
- два тепловых насоса«AIK»мощность по 70 кВт каждый,
- буферная емкость теплоносителя объемом 2 м3,
- бойлер косвенного нагрева 1000 л,
- электрический котел мощностью 45 кВт, в качестве резерва,
- теплообменник вода-вода мощностью 140 кВт,
- блок сетевых насосов.

Схема тепло и холодоснабжения административного здания представляет собой фанкойльную систему.

Отопление.     

Для отопления административно-бытового здания используется сеть фанкойлов и радиаторов. В сист еме используется низкотемпературный теплоноситель (вода с параметрами 55С / 45С). Радиаторы обо рудованы терморегулирующими вентилями, регулирующими расход теплоносителя в зависимости от темп ературы в помещении.
Фанкойлы (вентиляторные доводчики) оборудованы вентиляторами, обеспечивающими принудительный о бдув теплообменников воздухом. Скорость обдува (и интенсивность нагрева воздуха в помещении) ре гулируется.
Основным генератором тепла служит тепловой насос. Вода, нагретая в конденсаторе теплового насо са до 56С, подается по трубопроводу в сеть отопительных приборов. Циркуляцию теплоносителя обес печивают сетевые и насосы.
Охлажденная до 45С вода из системы отопления возвращается к теплообменнику-конденсатору по тру бопроводу. Для сглаживания колебаний температуры, вызванных включением / отключением компрессор а теплового насоса, на трубопроводе установлена буферная емкость.
При экстремально низких температурах (когда возможнанехватка мощности теплового насоса) или ав арийных ситуациях для догрева теплоносителя используется
электрокотел. При падении температуры воды в трубопроводе ниже заданного значения (например, 5 0 С) включается насос, обеспечивающий циркуляцию воды через электрокотел.
Электрокотел включается автоматически при наличии протока, его мощность регулируется ступенчат о. Трехходовой вентиль обеспечивает смешивание воды системы отопления и воды, догретой электро котлом до 90С, поддерживая температуру в трубопроводе на заданном уровне (например, 50С).

Кондиционирование.     

Для кондиционирования административно-бытового здания используются те же самые фанкойлы, что и при отоплении. В качестве хладагента используется вода с параметрами 7С / 12С.
Источником холода для системы служит реверсивный чиллер - тепловой насос.
Вода, охлажденная в испарителе чиллера до 7С, подается по трубопроводу в сеть фанкойлов. Цирку ляцию хладагента обеспечивают насосы .
Нагретая воздухом кондиционируемых помещений до 12С вода из системы кондиционирования возвраща ется к теплообменнику – испарителю по трубопроводу, где снова охлаждается до 7С.
Для сглаживания колебаний температуры, вызванных включением / отключением компрессора чиллера, на трубопроводе установлена буферная емкость.

Горячее водоснабжение.     

Приготовление воды для системы горячего водоснабжения административно-бытового здания осуществ ляется в баке водоподготовки объемом 1000л. Бак оборудован теплообменниками для работы тепловог о насоса (работает в летнее время) и от электрокотла.
Подача горячей воды в систему осуществляется по трубопроводу. Возврат рециркуляционной воды в бак по трубопроводу. Холодная вода подается в бак из системы водоснабжения через магнитный фил ьт р по трубопроводу.
В летнее время основным генератором тепла для нагрева бака служит теплообменник – рекуператор чиллера – теплового насоса. Тепло, отобранное из помещений административно – бытового здания, п ри процессе кондиционирования воздуха используется для нагрева воды.
Нагретая до 60С вода из теплообменника – рекуператора поступает в теплообменник бака по трубоп роводу через трехходовой вентиль (этот вентиль в зимнем режиме эксплуатации переводится в проти воположное положение и отключает рекуператор от теплообменника).
Охлажденная в теплообменнике бака вода возвращается к рекуператору по трубопроводу. Циркуляцию в системе водоподготовки обеспечивает насос.
В зимнее время основным генератором тепла для нагрева бака служит тепловой насос. Вода, нагрет ая в конденсаторе теплового насоса до 50С, подается по трубопроводам и к теплообменнику бака. О хлажденная в теплообменнике бака вода возвращается к конденсатору по трубопроводам и через трех х одовой вентиль.
Трехходовой вентиль обеспечивает приоритетную работу системы на отопление, а нагрев на горячее водоснабжение - по остаточному принципу, контролируя температуру в обратном трубопроводе систе мы отопления. Циркуляцию в системе водоподготовки, как и в системе отопления, обеспечивают насо сы.
При экстремально низких температурах, когда возможна нехватка мощности теплового насоса, или а в арийных ситуациях, а также для периодического (раз в неделю) нагрева воды в баке до 70С (с ц е ль ю дезинфекции) используется электрокотел.
Вода, нагретая в электрокотле до 90С, подается по трубопроводу к теплообменнику бака. Охлажден н ая в теплообменнике бака вода возвращается к электрокотлу по трубопроводу. Трехходовой венти ль обеспечивает поддержание температуры в баке на заданном уровне (55С). Циркуляцию в системе в одоподготовки обеспечивает насос.

Отбор низкопотенциального тепла.     

Источником низкопотенциального тепла для системы отопления служит вода системы водоснабжения. На магистральном трубопроводе системы водоснабжения установлена шиберная задвижка , обеспечиваю щая достаточное местное сопротивление для направления части расхода воды через промежуточный ко жухотрубный теплообменник.
Вода с температурой 20С подается по трубопроводу к теплообменнику. Охлажденная в теплообменник е вода возвращается в систему водоснабжения за шиберной задвижкой.
Отбор низкопотенциального тепла от теплообменника и передача его испарителю теплового насоса о существляется замкнутым циркуляционным контуром. Циркуляция обеспечивается насосами. Трехходово й вентиль поддерживает температуру за теплообменником на уровне 12…15С.
В случае прекращения протока водопроводной воды через теплообменник или падении температуры во ды в трубопроводе ниже 5С, трехходовой вентиль отключает кожухотрубный теплообменник от испарит еля теплового насоса, предотвращая его размораживание.
Когда проток водопроводной воды прекращается (предполагается, что в ночные часы водоразбор отс утствует) и кожухотрубный теплообменник отключается от испарителя теплового насоса посредством трехходового вентиля, в качестве источника низкопотенциального тепла используется бак водопод г отовки. Вода, нагретая в теплообменнике бака, подается по трубопроводам, к испарителю теплового насоса.
Охлажденная в испарителе теплового насоса вода возвращается к теплообменнику бака по трубопров одам. Трехходовой вентиль обеспечивает поддержание температуры в трубопроводе на уровне 12…15С . Циркуляцию в системе обеспечивают насосы.
В летнее время эта система используется для сброса тепла, отобранного из помещений администрат ивно – бытового здания системой кондиционирования.
Из вышеизложенного следует, что возможности применения теплонасосных систем необычайно широки. Их можно использовать на самых разных объектах. Это административные, общественные здания, мед ицинские учреждения, различные промышленные предприятия. Системы настолько гибкие, что их приме нение возможно в самых разных случаях и в очень большом количестве вариантов. Таким образом, те плонасосная система выполняет функции и отопления, и кондиционирования воздуха, и является эффе ктивной системой утилизации тепла. Использование одной системы вместо нескольких всегда бол ее выгодно с точки зрения капитальных и эксплутационных затрат.

Технико-экономическое обоснование.        
 
  Два тепловых насоса, которые запущены в работу в конце 2011 года в здании административно-быто вого корпуса строительно-монтажного поезда станции Основа (СМП-655) Южной железной дороги, уже дали ощутимый экономический эффект, поскольку эта система отопления - энергосберегающая. После ввода в эксплуатацию тепловых насосов только за декабрь 2011 была получена экономия электроэнер гии 89,0 тыс. кВт / ч на сумму 80,99 тыс. грн.
Тепловые насосы, установленные в административном здании СМП-655 - реверсивные, т.е. они могут работать как в режиме отопления, так и в режиме кондиционирования. При экстремально низких тем пературах (от - 25 0С и ниже) в случае недостаточной тепловой мощности ведущего теплового насос а происходит поэтапное включение ведомого теплового насоса. Стоимость внедрения современной сис темы отопления составляет 781,5 тыс. грн. Годовая экономия только электроэнергии составляет 339 , 18 тыс. кВт/ч на сумму 308,65 тыс. грн. без учета экономии эксплуатационных расходов.

Эту же информацию можно прочитать на официальном сайте «Укрзалізниці» ( http://www.uz.gov.ua/press_center/latest_news/295709/ )