Организация систем тепло(холодо)снабжения на базе промышленных и полупромышленных высокотемпературных парокомпрессионных тепловых насосов является наиболее перспективной. На сегодняшний день установка тепловых насосов в составе систем тепло(холодо)снабжения зданий востребована ввиду современных тенденций к экономичному потреблению топливных ресурсов и общему повышению эффективности работы инженерных систем, что отражено в Энергетической стратегии России на период до 2030 года (ЭС-2030, утв.распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009г.№1715-р: www.energystrategy.ru )
Экологичность, удобство эксплуатации и обслуживания, надежность работы, широкая линейка мощностей и номенклатуры тепловых насосов, возможность реализации разнообразных теплотехнических схем делают эту технологию трансформации энергии наиболее привлекательной как для крупных жилых и промышленных комплексов, так и для объектов частного строительства.
Срок службы тепловых насосов составляет более 20-ти лет с минимальными затратами на обслуживание, а срок окупаемости инвестиций с учетом дисконтирования (стоимость денег с учетом фактора времени) лежит в пределах 3-4 лет.
Наша организация выполняет устройство автономных источников тепло(холодо)снабжения, тепловых пунктов и систем утилизации тепла на базе промышленных/полупромышленных высокотемпературных тепловых насосов единичной мощностью от 12 кВт до 50 МВт под ключ (все стадии проектирования: «К» (концепция), «ПД» (проектная документация), «РД» (рабочая документация), установка тепловых насосов и систем автоматизации и диспетчеризации на объектах, пуско-наладка и сдача в эксплуатацию)
Парокомпрессионный тепловой насос – это установка для трансформации тепла, обеспечивающая повышение потенциала тепла путем переноса тепловой энергии от источника с более низкой температурой к потребителю с более высокой температурой за счет термодинамического парокомпрессионного цикла: испарение-сжатие-конденсация-расширение хладагентов (озонобезопасные фреоны: R134, R134a, R410а, R407C и др., R744: диоксид углерода (СО2)).
Эффективность работы при установке тепловых насосов оценивается отопительным коэффициентом СОР (coefficient of performance), который равен отношению тепловой мощности на выходе к потребляемой электрической мощности компрессора теплового насоса.
Тепловые насосы нового поколения работают на диоксиде углерода (R744) и обеспечивают нагрев теплоносителя до 90°С (www.r744.com ).
3.1 Нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ):
3.2 Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) :
5.1 Обследование объекта проектирования и/или анализ исходных данных для проектирования.
5.2 Разработка Технического задания на проектирование с выбором оптимальной теплотехнической схемы установки тепловых насосов типа:
ведущих зарубежных и отечественных компаний :
- FRIOTHERM (Швейцария: www.friotherm.com )
- THERMEA.ENERGIESYSTEME (Германия: www.thermea.de )
- ITOMIC (Япония: www.itomic.co.jp/english/ )
- MAYEKAWA (Япония: www.mayekawa.com )
- NIBE AB (Швеция: www.nibe.comwww.nibe-evan.ru )
- CTC (Швеция: www.ctc-heating.com )
- WATERKOTTE(Германия:www.waterkotte.atwww.g-term.czwww.rosteplocom.ru)
- SmartHeat (Германия:www.smartheat.de)
- OСHSNER (Австрия: www.ochsner.at www.geoteplo.com.ua )
- MITSUBISHI ELECTRIC (Япония: www.mitsubishi-aircon.ru www.zubadan.ru )
- CIAT (Франция: www.ciat.com www.ciat.ru )
- CARRIER (США,Франция: www.carrier.com www.carrier.it www.carrier.gr www.carrier.nl )
- EKOTEPLO (Украина: www.ekoteplo.com )
- ЭЙРКУЛ (Россия: www.aircool.su )
- НПФ «ЭКИП» (Россия: www.ekip-projects.ru )
или других зарубежных и отечественных изготовителей с учетом пожеланий Заказчика и экономической целесообразности.
5.3 Разработка предпроектных технико-коммерческих предложений.
5.4 Разработка концепции (стадия «К») и технико-экономическое обоснование (стадия «ТЭО»).
5.5 Разработка проектной (стадия «ПД»), сметной (стадия «СД») и/или рабочей документации (стадия «РД») с разделами: технологические решения (ТХ: геотермальные зонды с наружными трубопроводами низкопотенциального тепла), тепломеханические решения (ТМ), автоматизация и диспетчеризация (АТМ), силовое электрооборудование (ЭМ).
5.6 Экспертиза проектно-сметной документации в составе общего раздела проекта инженерного обеспечения, разрабатываемого Генпроектировщиком, в Управлении Государственной экспертизы.
5.7 Согласование, при необходимости, ПД и/или РД с согласующими и инспектирующими государственными органами (МТУ Ростехнадзора, энергоснабжающие организации, Комитет по природоиспользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, Территориальном Управлении Федерального агентства по водным ресурсам и др.)
5.8 Поставка оборудования, установка тепловых насосов и систем автоматизации и диспетчеризации, выполнение прочих строительно-монтажных и пуско-наладочных работ.
5.9 Сдача объекта в эксплуатацию.
6.1 Общие сведения
ЗАО «НТО «ГАЛАКС» в 2009-2010г.г. разработало проектную, сметную и рабочую документацию для тепло(холодо) снабжения зданий Комплекса Отдыха.
Отличительной особенностью технических решений данного проекта является использование в качестве источника тепло(холодо) снабжения высокоэффективных тепловых насосов фирмы «NIBE» (Швеция) с грунтовыми теплообменными (геотермальными) зондами и модулей «пассивного» охлаждения.
На проектно-сметную документацию теплового пункта с тепловыми насосами в составе общего раздела проекта инженерного обеспечения зданий, выполненного Генеральным проектировщиком ООО «ПроектСтройСервис», получено положительное заключение Управления Государственной экспертизы.
Нагрузки тепло(холодо)снабжения для основного здания составили: 300кВт (тепло) и 107кВт(холод).
Силами специалистов ЗАО «НТО «ГАЛАКС» изготовлены силовой шкаф и шкаф управления системы автоматизации и диспетчеризации тепло(холодо)снабжения основного здания, осуществлено программирование контроллеров программно-аппаратного комплекса «КОНТАР», выполнена наладка системы автоматизации и диспетчеризации.
Источник тепло(холодо) снабжения на базе тепловых насосов мощностью 300 кВт (тепло) и 107 кВт (холод)
 |  |  |
|---|
6.2 Технологические решения
В индивидуальном тепловом пункте (ИТП) основного здания применены промышленные высокотемпературные тепловые насосы фирмы «NIBE» серии «FIGHTER-1330-60kW» 5шт. по 60 кВт с отопительным коэффициентом СОР (coefficient of performance – отношение тепловой мощности к потребляемой электрической мощности компрессора теплового насоса) не менее 2,7, что обеспечивает использование низкопотенциального тепла грунта Земли с удельной выработкой не менее 2,7 кВт тепловой энергии для систем теплопотребления здания при затратах электрической мощности в 1 кВт. Температурный график теплоносителя тепловых насосов: 65/58оС.
Системы теплопотребления здания (отопление, вентиляция, теплообменники ГВС и подогрева воды в бассейне) подключены к тепловым насосам через теплоаккумулятор (гидравлический разделитель).
В первичных контурах тепловых насосов, подключенных через распределительные колодцы к геотермальным зондам, с помощью одинарных насосов осуществляется циркуляция теплоносителя низкопотенциального тепла – антифриза (33% водный раствор пропиленгликоля).
В тепловых насосах осуществляется перевод (трансформация) низкопотенциального тепла антифриза (Т=+5ºС) первичного контура в высокопотенциальное тепло теплоносителя (до Т=+65ºС) вторичного контура за счет парокомпрессионного цикла на фреоне R410A.
К первичным контурам тепловых насосов дополнительно подключены модули «пассивного» охлаждения, выполненные на базе паяных теплообменников , 3-х ходовых регулирующих клапанов, одинарных насосов для вторичного контура, запорной арматуры и КИП. Эти модули предназначены для охлаждения воды систем кондиционирования здания за счет передачи теплоты грунту через грунтовые теплообменные зонды. Температурный график в системе кондиционирования здания: 9/14оС.
Работа системы «пассивного» охлаждения в отопительный и межотопительный периоды обеспечивает «отогрев» грунта и дополнительное накопление теплоты глубинными массивами грунта, что в конечном итоге повышает отопительный коэффициент (COP) теплового насоса.
Отличительной особенностью данного проекта явилось необходимость размещения пяти тепловых насосов, модулей «пассивного» охлаждения и другого вспомогательного оборудования в техническом помещении размерами в плане 3500х4230 мм. Для реализации такой компоновки использовано размещение оборудования, не входящего в состав тепловых насосов, в технологических металлических шкафах, что в целом обеспечило компактность индивидуального теплового пункта с тепловыми насосами.
Помещение теплового пункта оборудовано приямком с дренажным самовсасывающим насосом и кондуктометрическим датчиком уровня, сигнализатором утечки фреона, фэнкойлами, подключенными к системе «пассивного» охлаждения, для отвода теплоизбытков в летний период, а также приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением.
6.3 Автоматизация и диспетчеризация
Автоматизация и диспетчеризация индивидуального теплового пункта основного здания выполнена на базе встроенных в тепловые насосы специализированных контролеров и контроллеров МС8 с модулем расширения МЕ20 программно-аппаратного комплекса «КОНТАР».
Управление модулями «пассивного» охлаждения» обеспечивают свободно-программируемые контроллеры МС8 , смонтированные в металлическом шкафу управления системы автоматизации и диспетчеризации.
Контроллеры МС8 обеспечивают также управление сдвоенным циркуляционным насосом с частотным приводом, предназначенным для подачи теплоносителя на распределительный коллектор систем теплопотребления, и дренажным насосом для откачки воды из приямка в канализацию.
Кроме того, на основе этих контроллеров построена местная диспетчеризация системы теплоснабжения, предназначенная для сбора, архивирования измерительной информации, управления оборудованием и отображения в реальном режиме времени параметров работы индивидуального теплового пункта с тепловыми насосами на жидкокристаллической 15-ти дюймовой панели управления фирмы «Weintek» (Тайвань). При этом технически возможна передача всей информации и параметров на верхний уровень системы диспетчеризации инженерного оборудования Оздоровительной базы.
Управление тепловыми насосами осуществляется встроенными в них специализированными контроллерами.
Все пять контроллеров тепловых насосов соединены между собой информационной сетью, в которой один контроллер является ведущим (Master), а остальные ведомыми (Slaves). Алгоритм работы контроллеров тепловых насосов обеспечивает поддержание требуемой температуры в подающем трубопроводе за счет циклов включения/выключения компрессоров с учетом температуры в обратном трубопроводе.
Автоматика ИТП обеспечивает возможность независимого включения каждого модуля «пассивного» охлаждения.
Автоматизация и диспетчеризация обеспечивают дополнительно следующие функции:
Автоматизация и диспетчеризация имеют экранный интерфейс, выполненный в виде мнемосхемы индивидуального теплового пункта с тепловыми насосами на жидкокристаллической панели управления.
Ниже приведены изображения некоторых экранов пульта управления системы автоматизации и диспетчеризации.
 |  |  |
|---|---|---|
 |  |  |
Нами разработана звуковая видео-иллюстрация работы системы автоматизации и диспетчеризации основного здания Комплекса Отдыха, увидеть и услышать звуковую видео-иллюстрацию можно здесь>>
