Проекты наутн1

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ´ЄКТИ

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

1

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

2

Логістичний комплекс «Биокон» с. Велика Олександрівка, Бориспільського р-ну Київської обл. Регіон: Київська область, с. Велика Олександрівка Опалювальна площа: 25 000 м2; Тепловий насос: RHOSS THHEBY 4360 (Італія); Потужність теплових насосів по теплу: 680 кВт; Потужність теплових насосів по холоду: 700 кВт; Тип теплового насоса: грунт-вода; Джерело тепла: вертикальні грунтові свердловини, загальна довжина 11 700 метрів (122 свердловини); Об’єм бака-акумулятора тепла / холоду: 5 000 літрів; Резервне/пікове джерело тепла: газова котельня; Система опалення: радіатори, тепловентилятори; Система охолодження: фанкойли.

Станція очистки стічних вод м. Комсомольськ, Полтавська обл. Опалювальна площа: 4000 м2; Тепловий насос: АіК МАХІ 100 (Україна); Потужність теплових насосів по теплу: 200 кВт; Тип теплового насоса: вода-вода; Джерело тепла: стічні води; Температура стічних вод: не опускається нижче 13 °C; Система опалення: радіатори, тепловентилятори; Об’єм бака ГВП: 1000 л; Рік запуску: 2015 рік.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

3

Насосна станція «Оболонь-1» ПАТ «Київводоканал» м. Київ Опалювальна площа: 1800 м2; Тепловий насос: АіК МАХІ 70 (Україна); Потужність теплового насосу по теплу: 70 кВт; Тип теплового насосу: вода-вода; Джерело тепла: вода з артезіанських свердловин; Температура артезіанської води: 16 °C; Система опалення: радіатори та тепловентилятори; Об’єм бака ГВП: 400 л; Рік запуску: 2013 рік.

Насосна станція «Оболонь-ІІ» ПАТ «Київводоканал» м. Київ Опалювальна площа: 3000 м2; Теплові насоси: АіК МАХІ 70 (Україна); Потужність теплових насосів по теплу: 140 кВт; Тип теплового насосу: вода-вода; Джерело тепла: вода з артезіанських свердловин; Температура артезіанської води: 16 °C; Система опалення: радіатори та тепловентилятори; Об’єм бака ГВП: 400 л; Рік запуску: 2014 рік.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

4

Офісна будівля ProCredit Bank м. Київ вул. Котельнікова, 49 Опалювальна площа: 650 м2; Тепловий насос: Nibe F1345-40 (Швеція); Потужність теплового насосу по теплу: 40 кВт; Потужність теплового насосу по холоду: 30 кВт; Тип теплового насосу: ґрунт-вода; Загальна довжина свердловин: 860 м; Система опалення: радіатори та фанкойли; Система охолодження: фанкойли; Рік запуску: 2014 рік.

Офісна будівля м. Київ вул. Петра Сагайдачного Теплові насоси: OCHSNER OSWP96HK (Австрія); Потужність теплових насосів по теплу: 145 кВт; Потужність теплових насосів по холоду: 116 кВт; Тип теплового насосу: ґрунт-вода; Загальна довжина свердловин: 2 800 м; Система опалення: радіатори та фанкойли; Система охолодження: фанкойли; Рік запуску: 2014 рік.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

5

Розважальний комплекс «Людовик-ХХІ» м. Рівне Опалювальна площа: 1200 м2; Тепловий насос: АіК МIDІ 35 (Україна); Потужність теплового насосу по теплу: 35 кВт; Потужність теплового насосу по холоду: 28 кВт; Тип теплового насосу: вода-вода; Джерело тепла: водяна свердловина глибиною 30 м; Система опалення: тепла підлога, радіатори та тепловентилятори; Система охолодження: фанкойли; Об’єм бака ГВП: 500 л; Рік запуску: 2012 рік.

Міні готель м. Батум. Грузія Опалювальна площа: 3000 м2; Теплові насоси: Nibe F1345-60 (Швеція); Потужність теплових насосів по теплу: 120 кВт; Потужність теплових насосів по холоду: 90 кВт; Тип теплового насосу: вода-вода; Джерело тепла: система скиду тепла від чилерів; Система опалення: тепла підлога та фанкойли; Система охолодження: фанкойли; Рік запуску: 2015 рік.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

6

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

7

Теплові насоси ВДЕ «повітря-вода» в кількості 39 штук. Експорт до Азербайджану 1. 2012 рік – підписання угоди про виготовлення, встановлення та проведення пуско-налагоджувальних робіт 39 шт. теплових насосів, загальною потужністю 1,38 МВт.

2. Замовник – Державне Агентство з Альтернативної Енергетики Азербайджана.

3. Джерело низькопотенційного тепла – навколишнє повітря.

4. Джерело електричної енергії – сонячні панелі, які самостійно виготовляє Державне Агентство з Альтернативної Енергетики Азербайджана на своєму заводі в Азербайджані.

5. Теплові насоси встановлено на дитячих садочках, школах, лікарнях, поліклініках, спортивних комплексах. Загалом встановлено 24 теплових насоса, потужністю по 45 кВт кожний, та 15 теплових насосів, потужністю по 20 кВт кожний (високотемпературні – з температурою подачі 60 °С). На спортивних комплексах працюють реверсивні теплові насоси, які забезпечують приміщення як теплом, так і холодом, що досить актуально для спекотного Азербайджанського клімату влітку.

6. Компанія ВДЕ виконала проектні роботи, виготовила та експортувала теплові насоси до Азербайджану, і виконала їх шеф-монтування та пуско-налагодження.

7. Завдяки тому, що теплові насоси живляться від сонячних панелей, проект можна визначити як «зеро плюс» з точки зору споживання енергії.

Проведення випробувань геотермальної тепловіддачі грунту 1. Задля виконання проекту по встановленню геотермального теплового насосу, потужністю 1,2 МВт на об’єкті «Азербайджанська дипломатична Академія», м. Баку, компанія ВДЕ виконала обстеження тепловіддачі грунту.

2. У 2011 році було пробурено 3 свердловини, глибиною по 130 м кожна.

3. До кожної свердловини занурено геотермальний зонд з вмонтованими в нього різноманітними датчиками.

4. На поверхні встановлено 3 теплових насоси з телеметричною апаратурою, які безперервно працювали протягом місяця. При цьому йшло почасове зняття та архівація необхідних показників з вмонтованих у зонди датчиків.

5. В результаті проведення випробувань було скориговано фактичну тепловіддачу грунту, що дозволило Замовнику зекономити значні кошти.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

8

Тепловий насос ТНА 35 1.

2.

3.

4.

5.

Рік впровадження – 2015. Потужність – 35 кВт. Джерело тепла – повітря навколишнього середовища. Споживач тепла – опалення виробничих потужностей Замовника Конденсатор теплового насосу вмонтовано в буферну ємність, потужністю 1500л. Друга буферна ємність 1500л виконує функцію резервуара для підмісу гарячої води.

6. Реалізовано автоматичну систему об’єднання теплового насосу з резервними джерелами теплової енергії – газовим та твердопаливним котлами.

7. Компанія ВДЕ виконала проектні та пуско-налагоджувальні роботи. Монтування теплового насосу виконав Замовник.

Тепловий насос ТН55 1.

2.

3.

4.

Рік виготовлення – 2009. Потужність – 55 кВт. Джерело тепла/холода – геотермальні зонди. Споживач тепла/холода – опалення/охолодження та приготування гарячої води для адміністративної будівлі Гольфклубу в Макарівському районі, с. Копилів.

5. Враховуючи велику потребу в охолодженні приміщень влітку, систему облаштовано градирнею.

Тепловий насос ВДЕ ТН50, ТН80 1.

2.

3.

4.

5.

Рік впровадження – 2014. Потужність – 50 кВт, 80 кВт. Джерело тепла – утилізовано повітря з приміщень. Споживач теплової енергії – приготування гарячої води. ТОВ Компанія ВДЕ виготовила теплові насоса та поставила їх на об’єкти. Також було виконано пуско-налагоджувальні роботи.

6. Місце розташування об’єктів – м. Київ, вул. Лебедева-Кумача, 5 та вул. Симиренка, 1.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

9

Тепловий насос ВДЕ ТН6 1.

2.

3.

4.

Рік виготовлення – 2009. Потужність – 6 кВт. Джерело тепла – геотермальні зонди. Споживач теплової енергії – система опалення/охолодження та гарачого водопостачання експериментального будинку в м. Київ, вул. Булаховського.

5. Будівля, де змонтовано тепловий насос – незвичайна. Це експериментальний об’єкт, де проходять випробування різноманітні теплоізолюючі матеріали та обладнання.

6. Будівлю облаштовано сонячними панелями, є власний вітряк, тому споживати тепловий насос буде лише «зелену енергію».

7. Тепловий насос ТН 6 встановлений на потужностях ІТТФ.

Тепловий насос ВДЕ ТНВ100 1.

2.

3.

4.

Рік впровадження – 2009. Потужність – 100 кВт. Джерело тепла – вода зі свердловини. Споживач тепла – система опалення корпусу № 6 ІваноФранківського Національного Університету Нафти та Газу.

5. Компанія ВДЕ виготовила тепловий насос, змонтувала його (силами партнерів- ПП «Соболь») та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

Тепловий насос ВДЕ ТН80 1.

2.

3.

4.

Рік впровадження – 2013. Потужність – 80 кВт. Джерело тепла – геотермальні зонди. Споживач – система опалення/охолодження (фанкойлами) офісних приміщень в м.Київ по вул. Лебедева-Кумача, 7в.

5. Компанія ВДЕ виконала проектні роботи, виготовила тепловий насос, змонтувала котельну та систему фанкойлів.

6. З метою контролю витрат тепла/холоду, кожен офіс обладнано лічильником тепло/холод.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

10

Тепловий насос ВДЕ ТНА12 1.

2.

3.

4.

Рік впровадження – 2014. Потужність – 12 кВт. Джерело тепла – тепле повітря з вентиляційних каналів (+20 °С) Споживач тепла – опалення/охолодження офісних приміщень в м. Київ, вул. Лебедєва Кумача, 7в.

5. Окупність інвестицій – 4 роки.

6. Компанія ВДЕ розробила концепт, виконала проектні роботи, виготовила тепловий насос, змонтувала систему та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

Тепловий насос ВДЕ ТН80 1. Рік впровадження – 2013.

2. Потужність – 80 кВт.

3. Джерело тепла – каналізаційні стоки з масиву Святошино, м. Київ, температурою не нижче +18 °С.

4. Споживач теплової енергії – обігрів приміщень та приготування гарячої води КНС Святошино, м. Київ, проспект Перемоги, 137.

5. Окупність інвестицій – 3 роки.

6. ТОВ «Компанія ВДЕ» виконала проектні роботи, виготовила тепловий насос «розсіл-вода» ТН80, змонтувала систему та виконала пуско-налагоджувальні роботи, а також виконала реконструкцію системи опалення об’єкту на низькотемпературну.

Тепловий насос ВДЕ ТН50 1. Рік впровадження – 2011.

2. Потужність – 50 кВт.

3. Джерело тепла – каналізаційні стоки з масиву Лівобережний, м. Київ, температурою не нижче +18 °С.

4. Споживач теплової енергії – обігрів приміщень та приготування гарячої води КНС Комсомольська, м. Київ. вул.Генерала Жмаченка, 9 5. Окупність інвестицій – 3 роки.

6. ТОВ «Компанія ВДЕ» виконала проектні роботи, виготовила тепловий насос «розсіл-вода» ТН50, змонтувала систему та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

7. У 2016 році було проведено випробування теплового насосу на предмет відповідності заявленим технічним параметрам, в результаті чого показники було підтверджено.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

11

Тепловий насос ВДЕ ТНА35 1.

2.

3.

4.

Рік впровадження – 2013 Потужність – 35 кВт. Джерело тепла – повітря. Споживач теплової енергії – підігрів 1000 л бака гарячої води санаторія-профілакторія «Хвиля», м. Київ, урочище Колпитська казарма, 1.

5. Окупність інвестицій – 3 роки 6. ТОВ «Компанія ВДЕ» виготовила тепловий насос «повітря -вода» ТНА35, змонтувала систему та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

Тепловий насос ВДЕ ТН35 1. Рік впровадження – 2010.

2. Потужність – 35 кВт.

3. Джерело тепла – горизонтальний геотермальний контур, який було облаштовано під час викопування котловану для монтування ємностей елеватора.

4. Споживач теплової / холодильної енергії – опалення / охолодження (за допомогою фанкойлів), та приготування гарячої води для офісу Фермерського Господарства «Омельяненко» за адресою Кіровоградська обл., Ново-Український р-н, с. Іванівка.

5. Компанія ВДЕ спільно з партнерами виконала проектні роботи, виготовила та встановила тепловий насос, виконала пусконалагоджувальні роботи.

6. 6. Згодом, Замовник встановив потужну сонячну електростанцію на земельній ділянці, площиною 2,7 Га. Вона генерує 1,331 МВт електричної енергії, від якої фактично живиться тепловий насос.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

12

Тепловий насос ВДЕ ТН380 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Рік впровадження – 2013. Замовник: Миколаївоблтеплоенерго. Потужність – 380 кВт. Джерело тепла – вода з системи охолодження когенераційної установки, температура 27 °С. Споживач тепла – «зворотна вода» системи опалення міської мережі (Замовник сам є постачальником тепла в міську мережу). Окупність інвестицій – 3 опалювальних сезони. Компанія ВДЕ виконала проектні роботи, виготовила та відвантажила тепловий насос, здійснила пуско-налагоджувальні роботи. Тепловий насос – високотемпературний. Максимальна температура подачі теплоносія +70 °С. Компресори – 2 шт. поршневі Copeland Discus.

Тепловий насос ВДЕ ТН150 1.

2.

3.

4.

5.

Рік впровадження – 2014. Замовник: Мотор Січ м. Запоріжжя Потужність – 150 кВт. Джерело тепла – обігова вода градирні з температурою 24 °С. Споживач теплової енергії – система гарячого водопостачання персоналу цеху № 4 у вигляді 2 шт. ємностей по 4 м3 кожна. Загалом 8 м3.

6. Окупність інвестицій – 1-2 роки.

7. ТОВ «Компанія ВДЕ» виконала проектні роботи, виготовила тепловий насос, змонтувала його (силами партнера ТОВ «Співдружність Авіа Буд») та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

8. У 2016 році було проведено випробування теплового насосу на предмет відповідності заявленим технічним параметрам, в результаті чого показники було підтверджено.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

13

Геотермальний тепловий насос ВДЕ ТН15 – або, як обігріти приміщення при зовнішній температурі мінус 60 °С 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Рік впровадження – 2012. Об’єкт – м. Новосибірськ, Росія. Потужність – 15 кВт Джерело тепла – вертикальні геотермальні зонди Споживач тепла – опалення та гаряча вода приватного будинку. Тепловий насос встановлено у далекому Новосибірську, де взимку температура навколишнього середовища сягає мінус 60 °С.

7. В класичному виконанні тепловий насос, зазвичай не впорався б з поставленим завданням. Але спостережливість зробила свою справу. Коли ззовні дуже низькі температури (-40 °С, -60 °С) на вулиці майже відсутні тучі, тому сонячний колектор чудово виконує свою функцію по додатковому підігріву теплоносія на вході у тепловий насос. Таким чином, система функціонує досить ефективно.

8. Компанія ВДЕ спільно з Замовником з Новосибірська виконала розрахунки, виготовила тепловий насос та експортувала його до Росії в 2012 році. Решту виконав сам Замовник.

Тепловий насос ВДЕ ТН4 1.

2.

3.

4.

5.

Рік впровадження – 2016. Потужність – 4 кВт. Джерело тепла – геотермальні зонди. Споживач тепла / холода – теплі поли, фанкойли. ТОВ Компанію ВДЕ було запрошено взяти участь у кліматизації експериментального енергозберігаючого будинку Optima House від компанії «Доступне житло».

6. Завдання – встановити бюджетний тепловий насос за досить «символічні кошти», які загалом не вплинуть на загальну інвестиційну привабливість проекту енергозберігаючого будинку.

7. Було винайдено рішення по встановленню геотермального теплового насосу ВДЕ практично за ціною аналогічного теплового насосу «повітря-вода». Але не слід забувати, що, на відміну від нестабільного джерела теплової енергії – повітря, грунт має безліч переваг як щодо автономності роботи теплового насосу при будь-яких температурах повітря, а також відкриває можливості пасивного охолодження будівлі. Додатково, тепловий насос дозволяє збалансовано утилізувати надлишки теплової енергії сонячних колекторів при досить активному впливу сонячної радіації влітку. А взимку нетоварна теплова енергія від сонячних колекторів живить геотермальний контур. Таким чином, жоден згенерований кіловат теплової енергії не буде втрачено.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

14

Тепловий насос ВДЕ ТН24 1.

2.

3.

4.

Рік впровадження – 2016. Потужність 24 кВт. Джерело тепла / холоду – геотермальні зонди Споживач тепла / холоду – система обігріву / охолодження 8 номерів готелю, а також приготування гарячої води для всього готелю.

5. ТОВ Компанія ВДЕ виконала проектні роботи, виготовила та змонтувала тепловий насос, а також інтегрувала його в існуючі системи комунікацій.

6. Результат: отримано 100% безперебійне постачання гарячої води для всього готелю, а 8 номерів опалюються та охолоджуються завдяки роботі теплового насосу. Таким чином зроблено ще один крок для отримання статусу 4-зіркового готелю.

7. Місце знаходження – м. Полтава, готель Reikartz.

Тепловий насос ВДЕ ТН50 1. Рік впровадження – 2013.

2. Потужність – 50 кВт (з можливістю збільшення до 60 кВт за допомогою частотних перетворювачів).

3. Джерело тепла – вода із свердловини 4. Споживач тепла – опалення/охолодження + приготування ГВП.

5. Компанія ВДЕ виготовила тепловий насос, змонтувала його та виконала пуско-налагоджувальні роботи.

6. Місцезнаходження об’єкту – Київська обл., Український р-н, с. Рудики.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

15

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

16

Теплові насоси для котеджів Комплексні рішення 1. Котедж: введення в експлуатацію системи 2008 рік, Київська область. Опалювальна площа: 350 м2 + Гаряча вода 300 л. + Охолодження в літній період. Теплова потужність та обладнання: 18 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: Теплі підлоги, теплі стіни, фанкойли (опалення / охолодження). Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 360 м.п. Експлуатаційні витрати в місяць на опалення: 1 420,00 - 1 630,00 грн.

2. Котедж: введення в експлуатацію системи 2008-2009 рік, Чернігівська область. Опалювальна площа: 320 м2 + Гаряча вода 300 л. + Басейн + охолодження в літній період. Теплова потужність та обладнання: 17 кВт (тепловий насос) + сонячні колектори + камін з водяною сорочкою. Система опалення / охолодження: Теплі підлоги, теплі стіни - в літній період холодні стіни для комфортного охолодження. Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 340 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 1 169,00 - 1 960,00 грн.

3. Котедж: введення в експлуатацію системи 2008 рік, Київська область. Опалювальна площа: 520 м2 + Гаряча вода 300 л. + Охолодження в літній період. Теплова потужність та обладнання: 34 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: Теплі підлоги, внутрішньопідлогові конвектори для опалення та охолодження. Джерело низькопотенційного тепла: водяний контур 1 340 м.п. (Озеро). Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 2 300,00 - 3 175,00 грн.

4. Котедж: введення в експлуатацію системи 2009 рік, м. Київ. Опалювальна площа: 220 м2+ Гаряча вода 180 л. Теплова потужність та обладнання: 11 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: Теплі підлоги, радіатори. Джерело низькопотенційного тепла: земляні компактні колектора 11 шт. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 1 750,00 - 1 890,00 грн.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

17

Теплові насоси для офісних будівель 1. Офісна будівля: введення в експлуатацію 2010-11 рік, м. Київ. Опалювальна площа: 1900 м2 + Гаряча вода 400 л. Теплова потужність та обладнання: 80 кВт (тепловий насос). Система опалення /охолодження: фанкойли (опалення/ охолодження). Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 1 100 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць: 17 432,00 - 20 337,00 грн.

2. Офісна будівля: введення в експлуатацію 2012 рік, м. Київ. Опалювальна площа: 820 м2. Теплова потужність та обладнання: 56 кВт (тепловий насос) +24 кВт ел. котел. Система опалення / охолодження: теплі підлоги, фанкойли (опалення / охолодження). Джерело низькопотенційного тепла: повітря. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 6 537,00 -8 425,00 грн.

3. Офісна будівля: введення в експлуатацію 2015 рік, м. Київ Опалювальна площа: 4 023 м2. Теплова потужність та обладнання: 189 кВт (тепловий насос) +206 кВт (чіллер) та сонячні колектори для приготування гарячого водопостачання. Система опалення / охолодження: теплі підлоги, фанкойли (опалення / охолодження). Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 3 000 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 32 000,00-38 000,00 грн.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

18

Системи теплових насосів для готелів та торгівельних центрів 1. Готель: введення в експлуатацію (перша черга - четверта черга) 2007 - 2015 рік, Житомирська траса, Київська область. Опалювальна площа: 7 800 м2 +10 000 л гаряча вода. Теплова потужність та обладнання: 480 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: фанкойли, радіатори, тепла підлога, вентиляція. Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 9 800 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 14 000,00 - 17 000,00 грн.

2. Готель: введення в експлуатацію 2008 рік, Одеська область. Опалювальна площа: 420 м2 +300 л гаряча вода. Теплова потужність та обладнання: 22 кВт (тепловий насос) +9 кВт ТЕН. Система опалення / охолодження: фанкойли (тепло / охолодження). Джерело низькопотенційного тепла: забірна і скидна водяна свердловини. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення 3 922,00 - 4 648,00 грн.

3. Торгівельний центр: введення в експлуатацію 2014 рік, м. Київ Опалювальна площа: 2 500 м2. Теплова потужність та обладнання: 200 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: фанкойли (опалення / охолодження), радіатори. Джерело низькопотенційного тепла: повітря.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

19

Системи теплових насосів для соціальних об´єктів 1. Школа бойових мистецтв: введення в експлуатацію 2014 рік, м. Ірпінь. Опалювальна площа: 350 м2 +400 л гаряча вода. Теплова потужність та обладнання: 22 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: тепла підлога, теплі стіни, радіатори. Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 400 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення: 2 400,00 - 2 750,00 грн.

2. Центр захисту дітей «Наші діти»: введення в експлуатацію 2012 рік, м Київ. Опалювальна площа: 2 500 м2 +2 000 л гаряча вода. Теплова потужність та обладнання: 180 кВт (тепловий насос). Система опалення / охолодження: тепла підлога, радіатори. Джерело низькопотенційного тепла: грунтові свердловини 3 600 м.п. Експлуатаційні витрати на місяць на опалення 9 700,00-13 260,00 грн.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

20

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

21

Об’єкти з тепловими насосами ТОВ «Геотерм» 1. Опалення, пасивне охолодження, активне охолодження складських приміщень і офісної частини логістичного комплексу компанії «ТОП-Транс» (Броварська кільцева дорога). Встановлені теплові насоси австрійської компанії Ochsner тепловою потужністю 524 кВт, вісім одиниць в каскаді одиничною тепловою потужністю 65,5 кВт. Виконано бурові роботи загальною довжиною 9 600 метрів. У свердловини встановлені грунтові теплообмінники. В зимовий період теплові насоси забезпечують підігрів води в опалювальній системі. У літній період теплові насоси охолоджують теплоносій, який охолоджує складські та офісні приміщення. У роботі теплових насосів задіяна погодозалежна система управління і облік трехтаріфний системи енергопостачання електроенергії.

2. Опалення лабораторного корпусу та підігрів гарячої води заводу рекуперації свинцю корпорації «ВЕСТА» (м. Дніпропетровськ). Встановлено повітряний тепловий насос австрійської компанії Ochsner тепловою потужністю 25 кВт. Випаровувач теплового насоса встановлений в плавильному цеху. Мінімальна температура повітря в плавильному цеху в найхолоднішу п’ятиденку не нижче -10 0С. У зимовий період тепловий насос забезпечуе підігрів води в опалювальній системі, і підігрів гарячої побутової води. У роботі теплових насосів задіяна погодозалежна система управління і облік трьохтаріфної системи енергопостачання електроенергії. В якості додаткового джерела для нагріву побутової води, на даху будівлі встановлені сонячні колектори.

3. Опалення корпусу обслуговуючого персоналу ТП ПАТ «Київенерго» теплонасосної системою утилізації надлишкової температури масла трансформатора 630 кВт (м.Київ). Встановлено повітряний тепловий насос австрійської компанії Ochsner з тепловою потужністю 60 кВт. Таким чином надмірне тепло від трансформатора передається до гліколю первинного контуру теплового насоса. Коефіцієнт ефективності СОР дорівнює 6,5. Мінімальна температура масла трансформатора в найхолоднішу п’ятиденку нижче 30 0С. Це рішення підготовлено для впровадження на інших об’єктах, де існує можливість утилізації надлишкового тепла масла трансформаторних підстанцій в системі «Укренерго».

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

22

4. Теплонасосна система обігріву теплиці (м. Київ). Опалення повітря за допомогою факойлов. Підігрів грунту системою теплої підлоги. Встановлено повітряний тепловий насос австрійської компанії Ochsner з тепловою потужністю 17 кВт. В якості теплового джерела для теплового насоса задіяна прилегла водойма. Теплообмінники первинного контуру занурені в воду. Надмірне тепло водойми дозволило опалювати теплицю в зимовий період. Мінімальна температура водойомища в зимовий період становить не нижче 1 ... + 2 0С.

5. Теплонасосна система обігріву торгово-офісного центру площею 2 275 м2 (м. Рівне). Опалення за допомогою теплої підлоги, радіаторів та фанкойлів. Встановлено три теплових насоса австрійської компанії Ochsner одиничної тепловою потужністю 80 кВт. Як теплового джерела для теплових насосів задіяна грунтова вода з артезіанської свердловини з температурою 10 0С.

6. Концепція проекту опалення, охолодження, постачання гарячої побутової води для житлово-офісного масиву для проживання 24 000 жителів, який проектується (м. Київ). Загальне теплове навантаження об’єкту становить 24 МВт. Розглянуто джерела з надлишковою температурою теплових викидів такі як: викиди теплого повітря вентиляційних каналів багатоповерхових будівель; розміщення геотермальних свердловин в зоні будівництва паркінгів; утилізація тепла стічних вод; утилізація теплової енергії трансформаторної підстанції потужністю 1 МВт; утилізація тепла річки, що протікає в зоні передбачуваного будівництва. Це рішення підготовлено для перспективного розвитку нового будівництва житлових масивів, великих торгових центрів, при використанні в промисловому будівництві і індустріальних центрах.

7. «Центр відпочинку та здоров’я» 2011 рік. м. Вишгород. Опалювальна площа 2500 м2. Каскадне включення двох теплових насосів потужністю 145,2 кВт (Опалення, ГВП). Робота на проточній ґрунтовій воді (відкритий первинний контур). Розрахункова температура ґрунтової води 10 0С. Побудовано дві водозабірних свердловини з дебітом 35 м3. Максимальна температура подачі в опалювальну систему 65 0С.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

23

Починаючи з 2013 року, коли компанія Geoterm Ltd. розробила та здійснила установку геотермальних систем, які дозволяють забезпечити теплові насоси геотермальним теплом та холодом потужністю до 40 кВт використовуючи всього 6 м2 вільної площі на ділянці. Геотермальні зонди встановлюються діагонально під кутом 300-450 0 фактично з однієї точки.

Технічно інноваційна та проста система Cluster LoopsТМ дозволяє встановити тепловий насос навіть в центрі мегаполісу, там де немає можливості реалізувати інше рішення.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

24

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

25

Теплові насосі в проекті «Зелена школа» Закінчений монтаж кліматичного обладнання для проекту «Зелена школа» в смт. Антонівка, м Херсон, який включає: • обладнання для сонячного охолодження в складі адсорбційних чиллерів (3 шт. по 16 кВт, виробник SorTech), геліоколекторів (48 шт. фінського виробництва SavoSolar), рекулера, сепаратора, бака на 3 тонни і насосних груп; • тепловий насос потужністю 40 кВт, виробництва Української фірми VDE; • Сонячні фотомодулі сумарною продуктивністю 20 кВт * год; • Вентиляційний агрегат з роторним рекуператором продуктивністю 12000 м3/год фірми Swegon; Крім цього був проведений монтаж повітряно-кліматичної системи в приміщеннях школи на базі ежекційних доводчиків (кліматичних балок) фірми Swegon і традиційної радіаторної системи.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

26

Міська лікарня № 1, Донецька обл., м. Краматорськ, вул. Орджонікідзе, 17. Проект реалізований за участю Корпорації «Європейська енергетична компанія» і ТОВ «Геопрайм», м. Краматорськ. Для гарячого водопостачання хірургічного корпусу (Добова потреба в гарячій воді 11 м3, розрахункова потужність теплового насоса 50 кВт) а також інфекційного та терапевтичного корпусів (добова потреба в гарячій воді 8,3 м3), в якості альтернативного джерела теплової енергії, встановлені теплові насоси Hotjet 27s EVI «повітря-вода» з функцією «активний холод». Внутрішній блок і допоміжне обладнання встановлюються в відокремлених підвальних приміщеннях. Зовнішні блоки розташовані зовні, поруч з приміщеннями, де розташовані внутрішні блоки. Внутрішні і зовнішні блоки з’єднуються між собою за допомогою фреонової магістралі.

Тепловий насос «повітря-вода» для теплопостачання офісних приміщень ТОВ «Група компаній« Теплотехніка », м. Херсон, вул. Гагаріна, 8. Продуктивність насоса - 8 кВт. Внутрішній блок розташований в приміщенні опалювальної установки з конденсаційним котлом Vitodens 200-W, який включається, коли теплопродуктивності теплового насоса недостатньо для підтримки необхідного режиму в приміщеннях.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

27

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

28

Об’єкти з тепловими насосами компанії «СантехСервіс» Житловий будинок по вул. Олегівска- 43А 1. Введення в експлуатацію 2009 рік.

2. Опалювальна площа - 1000 м2.

3. Теплова потужність та обладнання.

Mitsubishi Electric • тепловий насос Zubadan Inverter 125 YHA - 4 шт; • гідромодуль (власне виробництво); • теловий насос Pawer Inverter PUHZ-RP250YHA - 4 шт ; • внутрішній блок PEAD-RP-125EA - 4 шт. Приточна установка Lossney LGH-RX-4 - 4 шт. Загальна теплова потужність - 63 кВт.

4. Система опалення - тепла підлога/ стіни, резервне джерело - електрокотел. Система вентиляції з рекуперацією .

5. Джерело низькопотенційного тепла - повітря.

6. Експлуатаційні витрати на місяць - 16 200-22 000 грн.

ВІЗЬМИ ТЕПЛО З ПОВІТРЯ ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

29

Школа м. Зарічне обл. Ріненська 1. Введення в експлуатацію 1-а черга 1997 р, 2-а черга 1998 р.

2. Опалювальна площа - 1300 м2.

3. Теплова потужність та обладнання.

• тепловий насос IVT Optima 1700 17 кВт повітря- вода (Швеція); • 6 шт. Загальна теплова потужність - 102 кВт. Електрична потужність 28,2кВт.

4. Система опалення - радіаторна, резервне джерело - електрокотел.

5. Джерело низькопотенційного тепла - повітря.

6. Експлуатаційні витрати на місяць - 32 500 - 41 000 грн.

ГРОШІ З ПОВІТРЯ ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

30

Завод "Сталтех" м. Бровари 1. Введення в експлуатацію 2012 р.

2. Площа - 24000 м2.

3. Теплова потужність та обладнання: • плоский сонячний колектор Logasol SKN 4.0 - 27 шт; • Бак аккумулятор 1000 л - 4 шт.

4. Горяче водопостачання.

5. резервне джерело - електрокотел літом, твердопаливний піролізний котел зимою.

СОНЦЕ ДАРУЄ ТЕПЛО ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

31

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

32

Теплонасосна система гарячого водопостачання в м. Краматорську Призначення: • виробництво гарячої води за допомогою теплових насосів, що утилізують тепло неочищених стічних вод. Переваги: • низька собівартість виробництва гарячої води; • швидка окупність; • високий коефіцієнт перетворення енергії • використання поновлювального джерела енергії; • відсутність викидів парникових газів та забруднюючих речовин до атмосфери. Основні технічні характеристики Джерело низькопотенціального тепла та його витрати G, м3/год Під’єднане навантаження системи гарячого водопостачання Q, МВт Кількість споживачів гарячої води, чол. Середній коефіцієнт перетворення (СОР)

Неочищені стічні води G = 120 1,44

Ефективність: • щорічне заміщення використання викопного природнього газу у кількості 1,47 млн. м3.

4401 3,6

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

33

Автономні теплонасосні водонагрівачі Призначення: • виробництво гарячої води за рахунок використання теплових насосів типу «повітря-вода», що утилізують низькопотенційне тепло навколишнього повітря.

Схема теплонасосного водонагрівача об’ємом 80 л з вмонтованим тепловим насосом

Схема теплонасосного водонагрівача об’ємом 200 л з окремим теплонасосним агрегатом

Основні технічні характеристики Об’єм бойлера, л Температура гарячої води, °С Встановлена потужність, кВт Витрати електричної енергії на підігрів води, кВт∙год Коефіцієнт перетворення (СОР)

80 40 - 55 0,25 0,7 – 1,47 2,89 – 3,57

200 40 - 55 0,8 1,37 – 3,51

Переваги: • низька собівартість виробництва гарячої води; • швидка окупність; • високий коефіцієнт перетворення енергії; • низька вартість водонагрівачів в порівнянні з закордонними аналогами; • використання поновлювального джерела енергії. Ефективність: • зниження споживання електроенергії для 80 л в 2,7 – 3,6 рази, для 200 л в 2,6 – 4,2 рази в порівнянні з електричними водонагрівачами.

2,75 – 4,24

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

34

Методика розрахунку ґрунтових ТО на стічних водах

Методика розрахунку спіралевидних ТО в бетононаливних палях

Значну частину енергозабезпечення України (близько 40 %) складає енергоспоживання теплоти та електрики в будівлях та спорудах. За умови сучасних вимог до комфортного життя, на додачу до гарячого водопостачання в сучасній оселі існує ще багато побутових пристроїв що генерують теплу воду. Все це прямі втрати теплової енергії, що скидаються в систему каналізаційного водовідведення. В теперішній час зростає інтерес до систем збору та повторного використання цієї теплової енергії. Стічні каналізаційні води можуть бути джерелом енергії для тепло забезпечення будівель за допомогою теплових насосів. Це проста та достатньо випробувана в світі технологія. Дослідження, що зроблені в Германії та Швейцарії, показали , що близько 3% всіх будівель можуть бути опалені за рахунок тепла стічних вод.

Останнім часом для теплозабезпечення будівель частіше стали використовувати низькопотенційні природні джерела теплоти. В якості такого джерела, можна використовувати теплоту ґрунту, за допомогою вертикального ґрунтового теплообмінника який виконується, як складова частина фундаменту будівлі (так звані «енергетичні палі»), що дозволяє істотно знизити витрати на створення системи в цілому. До переваг такого виконання, також можна віднести можливість розташування установки на невеликій ділянці та зменшення впливу погодних умов на тепловий стан ґрунту.

Існують різні можливості для вилучення теплового потенціалу стічних вод за допомогою теплових насосів. Це по-перше невеликі системи, що встановлені в самих будівлях. Також, низькопотенійне тепло стічних вод, може бути відібрано в каналізаційних колекторах, що ведуть до очисних споруд рис. 1а. Та остаточно, це тепло може бути утилізовано на очисних спорудах рис 1б.

В Інституті технічної теплофізики НАН України розроблено методику розрахунку теплообмінних апаратів, що використовують тепло стічних вод. Розрахунковими параметрами таких теплообмінних апаратів є температура стічних вод та її витрата, різниця температур між стічною водою та рідиною, що відводить теплоту, геометричні параметри стічної труби та теплообмінного апарату, наповненість труби стічних вод и т.д.

Основна проблема, що виникає при проектуванні таких енергетичних бетононаливних паль, міститься в визначенні їх теплової потужності. Потужність такої енергетичної палі істотно залежить від великої кількості факторів. Це гідрогеологічні умови місцевості, глибина палі її геометрична форма, кількість паль, їх розташування і т. ін.

В Інституті технічної теплофізики НАН України розроблено методику розрахунку вертикального теплообмінника навитого в тілі енергетичної палі у вигляді гелікоїда (див. рис. ), методом чисельного моделювання.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

35

Методика розрахунку горизонтальних ґрунтових колекторів теплоти Розрахункова методика створена для прогнозування температурного режиму горизонтального ґрунтового колектора теплоти, що є важливим елементом теплонасосної установки «ґрунт-рідина». Теплонасосні установки даного типу призначені для вилучення низкопотенциальной теплоти з ґрунту і та її використання для автономного опалення та гарячого водопостачання приміщень та будівель. Важливим елементом таких установок є ґрунтовий колектор теплоти, працездатність і ефективність якого в значній мірі визначає ефективність використання теплонасосної установки у цілому. Горизонтальний колектор являє собою покладений в траншеї трубчастий, як правило, плоский змійовик, по якому циркулює теплоносій. У зв’язку з тим, що вартість укладання неглибокого горизонтального колектора в траншею значно менше, ніж вартість буріння вертикальних свердловин для вертикальних колекторів, використання горизонтальних колекторів в ряді випадків виявляється більш доцільним. Перевагою горизонтальних колекторів неглибокого залягання є також природне відновлення в літній період температурного стану ґрунтового масиву після експлуатації теплонасосної установки в зимовий опалювальний період. В основу розрахункової методики покладено сумісне чисельне розв’язання тривимірного рівняння теплопровідності для ґрунтового масиву та рівняння теплопереносу в трубчастому колекторі. Вихідними даними для її застосування є початковий розподіл температури в частині ґрунтового масиву, де розташовується колектор, та величина температури теплоносія на вході в колектор, що залежить від часу. В результаті визначаються залежні від часу розподіли температури в ґрунтовому масиві (рис.1), температури теплоносія в трубчастому колекторі, теплова потужність колектора та обсяг вилученої з ґрунту теплоти за певний період часу. Використання даної розрахункової методики дозволяє оптимізувати такі конструктивні параметри ґрунтового колектора, як: загальна довжина і діаметр трубчастого каналу, крок його укладання в траншеї, глибина траншей та ін. Оптимальні величини даних параметри з точки зору високої ефективності роботи колектора можуть бути отримані на основі варіантних розрахунків теплових режимів даних пристроїв при різних значеннях зазначених величин.

Рис.1. Розподіли температури у вертикальному (А-А) та горизонтальному (B-B) перерізах ґрунтового масиву з працюючим колектором теплоти

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

36

Методика розрахунку свердловинних ґрунтових теплообмінників В Інституті технічної теплофізики НАН України розроблені конструкції та методика розрахунку свердловинних ґрунтових теплообмінників (ТО) та створено унікальний полігон ґрунтово – водо - водяних трубних ТО у спеціальному виконанні: ґрунтові свердловинні трубні ТО різних конструкцій (одно-, двох -, трьох – петльові U-подібні вертикальні теплообмінники); спеціальній трубчатий паяний ТО водозабірної свердловини; спіральний водо - водяний ТО водозабірного колодязя; ТО в бетононаливній палі будівельних фундаментів, теплообмінник типу «труба в стакані». Методика розрахунку свердловинних трубних ґрунтових ТО на основі аналізу мінімальних витрат на їх створення і забезпечення максимального температурного потенціалу акумульованої та вилученої теплоти з урахуванням кліматичних умов даної місцевості, дозволяє проводити оптимізаційні розрахунки з визначення геометричних та технологічних характеристик ТО, оціночні розрахунки процесу теплообміну в системі «теплообмінник - ґрунт» з використанням чисельного моделювання програмних пакетів. Для аналізу процесів акумулювання природної теплоти ґрунтом і її вилучення розроблено розрахунково-аналітичну модель цих процесів.

Система опалення з використанням Система опалення з використанням теплоти ґрунтової води з теплоти ґрунтової води з колодязя водозабірної свердловини

Конструкції теплообмінників запатентовані: Патент на винахід №78611, Ґрунтовий теплообмінник /Долінський А.А, Накорчевський А.І., Басок Б.І./ 10.04.2007, Бюл.№4. Патент на корисну модель, №44191, Спосіб вилучення теплоти колодязної води /Долінський А.А., Басок Б.І., Кужель Л.М. та ін./ 25.09.2009, Бюл. №18 Патент на корисну модель, №42349, Україна, Спосіб вилучення теплоти води з водозабірної свердловини /Долінський А.А., Басок Б.І., Бєляєва Т.Г. та ін./ 25.06.2009, Бюл. №12. ТО можуть бути використані при будівництві нових енергоефективних будівель та при термореновації існуючих, що дає можливість використовувати відновлювані джерела енергії для опалення приміщень, а саме природну теплоту ґрунту і водоносних горизонтів, акумулювати сезонну теплоту інсоляції, скидну теплоту когенераційних установок та промислових викидів. До складу такої системи теплопостачання входить тепловий насос. Розроблені технологічні рішення щодо застосування цих теплообмінників в системах опалення. Системи теплопостачання на основі теплового насосу і ґрунтових ТО є реальною альтернативою традиційному теплопостачанню і електроопаленню. При однаковому виробленні теплоти витрати палива у 1,7 рази нижчі, ніж для системи традиційного теплопостачання з використанням газу, і у 4,5 рази нижчі, ніж для системи електроопалення.

Розташування в ґрунті та конфігурація ґрунтових теплообмінників

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

37

Методика розрахунку сезонних ґрунтових акумуляторів теплоти

Методика розрахунку водяної теплої підлоги

В ІТТФ НАН України розроблено принципи створення ґрунтового акумулятора великої теплової ємності і організації його роботи, що дозволить необмежено підвищити його тепловий потенціал і наблизитися до практично повного вилучення раніш накопиченої теплоти. Розроблений метод розрахунку ефективного ґрунтового акумулятора теплоти з використанням розрахунково-аналітичної моделі на основі інтегрального методу вирішення задач нестаціонарної теплопровідності в необмеженому просторі дозволив визначити умови енергетично оптимального сезонного розповсюдження теплоти при декількох річних циклах процесів послідовного акумулювання - вилучення і визначити умови раціональної і ефективної роботи ґрунтового акумулятора. Для підвищення температури теплоти, що вилучається необхідний тепловий насос, який повинен відповідати вимогам при роботі в системі «акумулятор - тепловий насос». Методика включає оптимізаційний техніко-економічний аналіз щодо визначення параметрів акумулятора і теплообмінників, при яких витрати на створення акумулятора будуть мінімальні.

При опаленні значення густини теплового потоку з поверхні підлоги залежить від кроку укладання труби опалювального контуру і температури теплоносія на вході в систему.

Зазначена методика була використана при створенні експериментального ґрунтового акумулятора теплоти на території ІТТФ НАНУ, який має форму правильного шестикутника. По вершинах і в центрі шестикутника розташовані вертикальні свердловини з зануреними в них теплообмінниками, що з’єднані між собою послідовно. Для вилучення теплоти використовується тепловий насос.

Якщо приміщення із водяним підлоговим опаленням розглядати як теплообмінник між теплоносієм в опалювальному контурі і повітрям в приміщенні, то можна записати рівняння теплопередачі для цієї системи. Питомий тепловий потік з поверхні підлоги, що може забезпечити система водяного підлогового опалення певної конструкції, прямопропорційний середній різниці температур теплоносія системи і повітря в опалювальному приміщенні.

На основі ґрунтових акумуляторів теплоти великої енергетичної ємності запропоновані наступні ефективні схеми переходу до низькопотенційної комунальної теплоенергетики: а) використання літньої надлишкової теплоти когенераційної ТЕС для теплопостачання у опалювальний сезон, що майже удвічі збільшує їх теплову продуктивність; б) проект тепло автономного самодостатнього житлового будинку, в якому передбачено споживання накопиченої літньої енергії Сонця для опалення та гарячого водопостачання при повному виключенні зовнішньої теплової мережі; в) теплопостачання селища на 3,5 тис. жителів.

За допомогою розробленої в ІТТФ НАН України тривимірної математичної моделі приміщення із системою водяного підлогового опалення були визначені основні теплотехнічні параметри останньої при заданих температурі на вході і витраті теплоносія в опалювальному контурі, а саме: • теплове навантаження системи (теплова потужність, що підводиться до приміщення з поверхні водяного підлогового опалення); • температурний рівень повітря в приміщенні (тепловий стан останнього); • температура теплоносія на виході з опалювального контуру.

Розроблено принципи модернізації комунального теплопостачання багатоповерхового будинку, які базуються на облаштуванні на покрівлі будинку сонячних колекторів; створенні під будинком ґрунтового акумулятора літньої сонячної теплоти, яка використовується у опалювальний сезон із застосуванням теплових насосів. Останні використовують електроенергію в кількості 12-15% від необхідної теплоти на опалення і гаряче водопостачання і зменшують витрати енергоресурсів на 85%. Термін окупності складає до 5 років.

Проведені в Інституті технічної теплофізики НАН України натурні експериментальні дослідження дозволяють зробити висновок, що при збільшенні кроку укладання труби в водяному підлоговому опаленні тепловий потік з поверхні підлоги до приміщення знижується незначно, проте при збільшенні температурного потенціалу теплоносія на вході до опалювального контуру теплопродуктивність підлоги суттєво збільшується. При збільшенні витрати теплоносія зменшується різниця значень температури теплоносія на вході і виході, що зменшує перепад температури на поверхні підлоги, але тепловий потік залишається сталим (стабільним). Управління тепловими параметрами системи водяного підлогового опалення за допомогою зміни витрати теплоносія є менш ефективним, ніж регулювання теплового навантаження за допомогою зміни температурного потенціалу теплоносія.

Отримані результати розрахунків на запропонованою методикою можна представити у вигляді графічних залежностей теплового навантаження для окремих конструкцій водяного підлогового опалення від певних чинників. З відповідних номограм можна визначити коефіцієнт теплопередачі. Його величина дорівнює значенню тангенса кута нахилу номограми навантаження системи опалення. Користуючись отриманими номограмами, при заданій температурі в приміщенні і температурним графіком теплоносія в системі, можна легко оцінити теплопродуктивну здатність системи підлогового опалення певної конструкції. Дані номограми є основою інженерної методики теплового розрахунку низькотемпературних водяних підлогових опалювальних систем.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

38

Теплонасосна система для водяного підлогового опалення і кондиціонування приміщення

При цьому, розрахований середній за опалювальний період, коефіцієнт перетворення енергії склав СОР = 2,94.

В Інституті технічної теплофізики НАН України була розроблена експериментальна низькотемпературна система водяного підлогового опалення для експериментального дослідження гідродинамічних процесів у теплоносії та повітрі лабораторного приміщення, а також складних процесів теплообміну між поверхнею підлоги і опалювальним простором кімнати. Основою експериментальної теплонасосної установки є тепловий насос (ТН) 1 виробництва IVT (Швеція) Greenline Plus C теплопродуктивністю 5,9 кВт. У холодний період року схема дозволяє застосовувати його для теплозабезпечення приміщень за допомогою системи підлогового водяного опалення 3 або системи повітряного опалення на основі теплообмінників 4 (кожний фанкойл має номінальну теплову потужність 3,8 кВт). ТН конструктивно оснащений баком-накопичувачем гарячої води (до 55˚С) на 160 літрів, що забезпечую гаряче водопостачання в лабораторії. В теплий період року за допомогою даної схеми можливе пасивне кондиціонування приміщень із використанням при цьому пластинчатого паяного теплообмінника 2 і циркуляційних насосів 5 контурів повітряних теплообмінників і ґрунтового теплообмінника (ГТО). Компресор ТН в цьому режимі не працює. При циркуляції холодоносія через ґрунтовий колектор здійснюється охолодження теплоносія в системі кондиціонування (фанкойлів), а також одночасне відновлення природного теплового стану ґрунтового масиву (можливе розморожування ґрунту у області поблизу ГТО). Всі зворотні магістралі систем опалення підведені до теплоізольованої акумуляційної ємності 6 (об’ємом 80 л) з розширювальним мембранним бачком 7 (експанзоматом об’ємом 5 л) і повітряспускником, що призначені для компенсації теплового розширення теплоносія, випуску повітря при заповненні системи, а також скорочення частоти включення компресора ТН, завдяки акумулюванню при цьому теплоти в об’ємі рідини. Заповнення бака гарячого водопостачання ТН і наступне його підживлення реалізовані через редуктор 8 для зниження вхідного тиску живильної води до 3 атм із системи водопостачання інституту. В схемі передбачене вимірювання витрат рідин у всіх контурах: ґрунтового колектора, підлогового і повітряного опалення теплолічильниками 9 з комп’ютерним інтерфейсом, а також вимірювання витрат холодної та гарячої води лічильниками 10. Тиск і температура теплоносіїв у всіх контурах вимірюється, відповідно, спіральними манометрами і терморезисторами (на схемі не позначені).

Тепловий насос розміщений в лабораторному приміщенні площею 18 м2, метою оснащення якого є дослідження і порівняльний аналіз енергетичної ефективності і технологічних особливостей роботи таких систем опалення як: водяне підлогове, повітряне (за допомогою фанкойла), централізована радіаторно-конвекторного типу, радіаційно-конвективна за допомогою добового твердотільного електричного акумулятору теплоти і побутовий спліт-кондиціонер. Кожна система оснащена первинними контрольновимірювальними приладами, що входять до складу системи автоматизованого збирання і збереження інформації на комп’ютері для подальшої обробки і аналізу даних в режимі реального часу за допомогою спеціального програмного забезпечення.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

39

Модернізація радіаторної системи теплопостачання із використанням теплового насоса «повітря-рідина» Виконана модернізація існуючої однотрубної системи опалення адміністративної будівлі корпусу №1 ІТТФ НАН України за адресою м. Київ, вул. Булаховскького, 2, шляхом відключення її частини за допомогою запірної арматури від системи централізованого теплопостачання і встановлення теплового насосу IVT Optima 1700 типу «повітря-рідина» номінальною тепловою потужністю 16 кВт для компенсації теплових втрат приміщень частини будівлі. Для виключення ризику виходу з ладу обладнання у зв’язку із перериванням електропостачання (аварійна ситуація) було передбачене гідравлічне роз’єднання контуру теплового насосу від контурів системи опалення через пластинчатий теплообмінник із використанням проміжного теплоносія 20% водяного розчину етиленгліколю.

Розрахований сезонний ефект від використання теплового насосу в системі місяць

жовтень

листопад

грудень

січень

лютий

березень

квітень

Середньомісячна температура в м. Києві, ºС

7,9

1,8

-2,0

-4,3

-3,3

1,3

8,9

Вихідна потужність теплового насосу, кВт

15,0

13,2

11,4

11,0

11,3

12,7

15,5

Середні питомі тепловтрати будівлі, кВт

65

80

100

110

107

97

65

Можлива економія теплової енергії, %

23

16

11

10

10

13

24

Передбачене автоматичне відключення циркуляційних та теплового насосів за допомогою датчику тиску у разі розгерметизації контурів та втраті напору. Для компенсації об’ємного розширення теплоносія в контурах застосовуються два розширювальні баки, об’ємом 4 та 50 літрів, відповідно. Вимірювання кількості теплоти, що витрачається для опалення приміщень, здійснюється окремо у кожному з контурів тепловими лічильниками, що дає змогу оцінити втрати теплоти у магістральних трубопроводах та ефективність роботи теплообмінника. Електричний котел тепловою потужністю 6 кВт призначений для резервного (аварійного) або пікового теплопостачання у разі неможливості роботи теплового насоса або його недостатньої теплопродуктивності. Для проведення досліджень ефективності роботи теплового насосу температура теплоносія у прямому та зворотному трубопроводах обох контурів вимірюється термоперетворювачами та реєструється вторинними контрольними приладами. Для автоматизації роботи теплового насосу використовуються датчики температури теплоносія у прямому та зворотному контурі теплового насоса з проміжним теплоносієм (подавальний та зворотній теплоносій від теплового насоса); теплоносія у прямому та зворотному контурі опалювальних приладів (подавальний та зворотній теплоносій системи опалення); теплоносія у прямому та зворотному контурі системи централізованого теплопостачання (подавальний та зворотній теплоносій системи опалення); повітря в контрольному приміщення; зовнішнього повітря. При цьому, середній за опалювальний період, коефіцієнт перетворення енергії склав СОР = 1,82. Розробка захищена Патентом України на корисну модель №№ 52978, а також відзначена дипломами Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження (2011 р.) та Торгово-промислової палати України (2011 р.)

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

40

Впровадження теплових насосів великої одиничної потужності в технологічну схему ТЕЦ-5 м. Києва Передпроектне техніко-економічне обґрунтування ілюструє можливість утилізації скидної теплоти від енергетичного обладнання ТЕЦ із використанням теплових насосів, що інтегровані у загальну технологічну схему об’єкту.

1. Пропонується використання низькотемпературного потенціалу скидної води (циркуляційної води) для підігрівання додаткової води за допомогою теплових насосів. Вихідні дані, що приймались до уваги: • значення температури додаткової води залежить від сезону року, і в опалювальний період знаходиться в межах від 2 ºС до 10 ºС; • витрата додаткової води коливається в межах 500-800 т/год (в аварійних режимах до 1000 т/год); • температура циркуляційної води також залежить від сезону, і в опалювальний період складає від 2 ºС до 10 ºС; • витрата циркуляційної води через конденсатори турбін Т-100-130 – 16000 т/год, а турбін Т-250/300-240 – 28000 т/год. За цим варіантом буде запропоновано декілька схемо-технічних рішень для техніко-економічного обґрунтування впровадження декількох теплових насосів сумарною тепловою потужністю від 10 до 35 МВт (8,5 до 30 Гкал/ год).

2. Використання скидної теплоти систем охолодження генераторів і маслоохолоджувачів турбін для підігрівання зворотної мережної води або додаткової води. Вихідні дані, що приймались до уваги: • температура зворотної води в залежності від температурного графіку тепломережі в опалювальний період згідно режимних карт від 40 ºС до 55 ºС; • витрата мережної води для ТЕЦ-5 більше 25000 т/год; • температура подачі масла на турбіну рекомендується в діапазоні 4045 ºС; • температура води на газоохолоджувачі генераторів складає 25-30 ºС.

Підвищення енергоефективності роботи ТЕЦ-6 м. Києва з використанням теплових насосів Передпроектне техніко-економічне обґрунтування показує доцільність залучення до технологічної схеми теплоелектроцентралі теплових насосів із метою підвищення загальної ефективності виробництва теплоти. Пропонується використання п’яти потужних теплових насосів для підігрівання мережевої води перед бойлерами енергоблоків (з послідовним підключенням) із споживанням електроенергії для приводу теплових насосів за собівартістю її виробництва. При цьому температура мережевої води на вході до бойлера збільшиться приблизно на 5 0С. При температурі циркуляційної води на вході в конденсатори біля 30 0С середній, за опалювальний період, коефіцієнт трансформації складе 4,8. В результаті можливо включити до роботи ТЕЦ-6 чотири теплові насоси Unitop 50FY з електроприводом одиничною потужностю 6,5 МВт, що будуть виробляти в середньому 125 МВт теплоти і споживати 100 МВт низькопотенційної енергії охолоджуючого циклу. Тоді середня економія газу складає 9,1 тис. м3/год, час напрацювання чотирьох теплових насосів 5600 годин на рік. А річна економія газу буде дорівнювати 51 млн. м3н. Експлуатаційні витрати при включенні теплових насів до технологічної схеми складає: • амортизація обладнання - 21,6 млн. грн.

• інші витрати прийняті - 500 тис. грн., додатковий обслуговуючий персонал не вводиться.

• Сумарні витрати – 22100 тис. грн. При теперішніх тарифах на природній газ термін окупності проекту залучення в технологічну схему ТЕЦ-6 теплових насів складає не більше чотирьох років.

Попередня технічна оцінка показує можливість отримання за цим варіантом понад 10 МВт теплоти (8,5 Гкал/год) (для уточнення значення потребується більш детальний аналіз наявного енергетичного обладнання).

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

41

Утилізація низькопотенційної теплоти очищеної каналізаційної води Бортницької станції аерації за допомогою теплових насосів великої потужності Передпроектне техніко-економічне обґрунтування демонструє можливість використання теплових насосів великої одиничної потужності для утилізації теплоти скидних ресурсів, підвищення енергоефективності теплопостачання окремих мікрорайонів м. Києва та одночасного з цим покращення екологічної складової енергетичних об’єктів. Бортницька станція аерації — комплекс інженерних споруд, обладнання та комунікацій, що призначені для повного біологічного очищення стічних вод Києва та переробки затриманих забруднень. На станції проходять очищення майже всі побутові стічні води, а також стоки промислових підприємств після попередньої обробки на самих підприємствах. Проектна потужність станції — 1,8 млн.м3 стічних вод на добу. Середньодобовий обсяг стічних вод — 1 131 928 м3. Температура скидної очищеної каналізаційної води залежить від температури довкілля. В опалюваний період її значення складає 8…14 0С, а в міжопалюваний – 14…25 0С. Охолоджуючи ці води приблизно на 40С, та враховуючі добову нерівномірність витрати стічних вод можливо постійно отримати понад 120140 Гкал/год теплоти, що може бути використана для теплопостачання. Теплонасосна станція тепловою потужністю близько 190 МВт (160 Гкал/год), що використовує теплоту стічних вод, станція теплопостачання «Позняки» та сміттєспалювальний завод «Енергія» можуть повністю забезпечити теплове навантаження на Лівому березі Дніпра в м. Києві, що обслуговується ТЕЦ-5, а звільнені теплові потужності ТЕЦ-5 використовувати для підвищення якості теплопостачання центральної частини Києва. Теплонасосна станція буде використовуватись для підігрівання зворотної мережної води, а для догрівання мережної води використовується станція теплопостачання «Позняки». При використанні десяти теплових насосів Unitop 50FY номінальною тепловою потужністю 20 МВт з електроприводом, потенційно можливо отримати суттєву економію в споживанні природного газу до 140 млн. м3н в рік. Також економія умовного палива на виробництво теплоти тепловими насосами складе в холодний період більше 6% (6700 т у.п.) та теплий більше 13% (2100 т у.п.). При встановлені сімох блоків теплонасосних установок з турбіною ПР-635/5/1,2 стає можливою економія в споживанні природного газу, так як економія умовного палива на виробництво теплоти складе в холодний період більше 35% (43 млн. м3 н або 52000 т у.п.) та теплий більше 43% (19 млн. м3 н природного газу або 24000 т у.п.).

1 2 3 4 5 6 7

– – – – – – –

ТЕЦ-5, Дарницька ТЕЦ, СТ «Позняки», сміттєспалювальний завод «Енергія», Бортницька станція аерації, канал скидання стічних вод, місце, що пропонується для реалізації проекту.

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

42

Теплонасосна система теплозабезпечення пасивного дому Оригінальні підходи ряду попередніх проектів були використані при розробці і впровадженню комплексних рішень з теплозабезпечення пасивного будинку загальною площею 300 м2 (рис. 1), побудованого на території ІТТФ НАН України. При проектуванні і будівництві пасивного будинку орієнтація огороджувальних конструкцій виконана в суворій відповідності зі сторонами світу, використані відповідні архітектурні прийоми для мінімізації теплових втрат через огороджувальні конструкції. Зовнішні стіни виконані з комбінацій різних будівельних матеріалів (конструктивно стіна являє собою багатошарову панель з утеплювачем з пінополістиролу). Зовнішні огороджувальні конструкції пасивного будинку мають такі приведені коефіцієнти теплопередачі: • зовнішні стіни - від 0,09 до 0,13 Вт/(м2·°С); • вікна - 0,26 Вт/(м2·°С); • дах - 0,21 Вт/(м2·°С); • підлога цокольного поверху - 0,35 Вт/(м2·°С).

а

У пасивному будинку реалізована автономна комбінована теплонасосна система теплозабезпечення (потужністю 6 кВт) з використанням відновлюваної теплоти ґрунту та ґрунтових вод. Впровадження даної системи дозволило відмовитися від систем централізованого тепло-водо- та електропостачання. Основним принципом її розробки і, як наслідок, перевагою даної системи є багатоваріантність експлуатації системи з вибором джерела теплопостачання та окремих опалювальних приладів і систем для порівняння їх енергоефективності. При цьому можлива експлуатація системи в різних режимах, виходячи з теплових втрат або тепло надходжень в будівлі у різні періоди астрономічного року (всього 8 режимів). Представлена розробка захищена патентом України на корисну модель №82399 від 25.07.2013р., бюл. №14. Термін окупності такої теплонасосної системи теплозабезпечення становить, в середньому, від 7 до 10 років.

б

Рис. 1. Фотографії пасивного будинку (а) і системи теплозабезпечення на основі теплового насоса (б)

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

43

Теплові насоси – регулятори на ТЕЦ Місце впровадження розробки - ТЕЦ та когенераційні установки на природному газі і біопаливі. Основне призначення розробки – підвищення енергетичної ефективності роботи ТЕЦ в режимах незалежного регулювання електричної і теплової потужності з метою створення додаткових маневрених потужностей енергетичної системи, зниження рівня споживання палива, емісії шкідливих викидів з продуктами згоряння, здешевлення виробництва теплової енергії на ТЕЦ і електричної енергії у енергетичній системі. Основні переваги розробки над відомими забезпечує застосування теплових насосів –регуляторів (ТНР) керованої потужності, які використовують у якості джерела низькопотенційної теплоти вторинні теплові ресурси ТЕЦ для попереднього нагрівання мережевої води (рис.1). Завдяки високому температурному потенціалу вторинних теплових енергетичних ресурсів (ВТЕР), який зростає із зниженням температури повітря, ТНР забезпечують високу ефективності виробництва теплоти (COP=4,5-6), ефективно заміщуючи теплоту спалювання дорогого палива безкоштовною теплотою ВТЕР. Це знижує паливну складову вартості відпуску теплової енергії від ТЕЦ. З іншого боку, регулювання електричних навантажень ТЕЦ дозволяє підвисити КВВП базових енергоблоків АЕС, скоротити кількість вимушених зупинок регулюючих ТЕС у години нічних провалів, знизити системну вартість електричної енергії, створюючи додатковий резерв обертової потужності в системі. Практична реалізація розробки засновується на багаторічному досвіді використання потужних ТН (рис.2) на ТЕЦ Швеції (рис.3), Норвегії, Фінляндії, успішному використанні ТН для утилізації теплоти охолодження генератора енергоблоку Т-250-240 ТЕЦ -6 м. Києва. ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ Скорочення витрат палива, % від номінальної витрати ТЕЦ

До 25%

Діапазон регулювання, % від електричної потужності ТНР

250-450

Діапазон регулювання, % від електричної потужності ТЕЦ

35-60

Діапазон регулювання миттєвого використання (реалізується шляхом відключення ТНР), % від електричної потужності ТЕЦ

7-15

Рис. 1 Спрощена схема ТЕЦ з тепловим насосом – регулятором. Показник

Значення

Теплова потужність, МВт

30

Електрична потужність, МВт

8

Температура зворотної води тепломережі, 0С

57

Температура нагрітої води, 0С

80

Діапазон регулювання потужності, %

10…100

Рис. 2. Тепловий насос типу Unitop 50 FY фірми Friotherm та його основні характеристики.

* Розробку захищено патентом України № 104217

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

44

Рис.3. Vartan Ropsten (м. Стокгольм, Швеція) — найбільша у світі ТНС теплопостачання на морській воді сумарною тепловою потужністю 180 МВт, оснащена 6-ма ТН типу Unitop® 50FY одиничною потужністю 30 МВт. Всі теплові насоси станції, як і її допоміжне обладнання, розташовані у єдиному корпусі. Розташування ТНС позначено червоним.

Рис.4. Розташування ТНР на ТЕЦ (загальний план).

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

45

Утилізація теплоти системи охолодження електричного генератору на енергоблоці №1 «ТЕЦ-6» за допомогою теплового насосу Теплонасосна установка (ТНУ) призначена для відбору теплоти від теплоносія системи охолодження електричного генератора ТВВ-320 ЛМЗ енергоблоку Т-250/300-240 УТМЗ, підвищення його температурного рівня та передачі для використання у тепловій мережі ТЕЦ. Тепловий потік, що відводиться ТНУ від ротора та статора генератора, і раніше втрачався, становить у середньому 2,6 МВт, що зіставне з тепловою потужністю квартальної котельні у системі теплозабезпечення міста. ТНУ складається з двох блоків ЕКОМ-1500 виробництва ТОВ ЕкоКомфорт, м. Київ. За принципом дії установка являє собою холодильну машину, яка працює в режимі теплового насосу. Техніко-економічні характеристики теплонасосного блоку ЕКОМ–1500: • кількість гвинтових компресорів - 2; • номінальна теплова потужність – 1734 кВт; • номінальна холодильна потужність – 1546 кВт; • номінальна споживана електрична потужність – 270,4 кВт; • температура охолоджуваної води генератора на вході до теплового насосу – 30-34 0С; • температура мережевої води на виході з теплового насосу – 46-52 0С; • COPh = 6 (за результатами випробування); • робоче тіло – холодоагент R134a; • рівень шуму – не більше 73 дБА; • економія природного газу - 1,28 млн м3 на рік; • термін простої окупності – до 2 років.

Рисунок 1 - Блок ЕКОМ-1500

Рисунок 2 - Вид на ТНУ з боку постійного торцю КТЦ6 (ліворуч – блок №1 ЕКОМ-1500, праворуч – блок №2 ЕКОМ-1500)

ВПРОВАДЖЕНІ ОБ’ЄКТИ

46

НАЦІОНАЛЬНА АСОЦІАЦІЯ УКРАЇНИ З ТЕПЛОВИХ НАСОСІВ

Український Інженерно-технічний Центр Енергозберігаючих технологій ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

-

КОНТАКТИ: м Київ, Україна Email: info@unhpa.com.ua Телефон: +38 (044) 456 92 72 http://www.unhpa.com.ua