Утилізація тепла

Основною особливістю використання теплових насосів у промисловості є наявність дуже великих джерел потенційного тепла – технологічна вода, застосовувана для охолодження в технологічних процесах, оборотна вода, шахтні води й терикони, тощо. Фактично, зараз це тепло скидається в навколишнє середовище, у той час як його можна було б використати для опалення адмінбудівель, цехів, робочих селищ поруч із заводом, заощаджуючи тим самим значні засоби й поліпшуючи соціально-економічну ситуацію в регіоні.

Так, на одному з заводів, технологічна вода, яка виділяється при сушінні деревини, з температурою близько 50С скидалася в каналізацію (див. рисунок нижче).

У запропонованому фахівцями нашої фірми варіанті утилізації тепла технологічна вода подається у два теплообмінники, де охолоджується до температури 30С. Отримане тепло (вода з температурою 28С) транспортується до місця використання (опалення офісного будинку теплоспоживанням 352 кВт і пожежного депо теплоспоживанням 78 кВт відповідно), де подається в теплові насоси, які виробляють безпосередньо опалювальну воду із середньою температурою 53,5С.
 

 Запропонований варіант гарний також тим, що при транспортуванні губиться відносно невелика частина тепла (вода з температурним графіком 28/24С). Також можна було б використати все тепло, що міститься в стоках, однак у Замовника в цей час немає необхідності опалювати більшу кількість будинків, тому запропонована схема витягає найбільш доступне тепло з технологічної води.

Економічні показники: КПД (COP) теплових насосів у цьому режимі становить 5,6. З врахуванням необхідної електричної потужності для циркуляційних насосів на прокачування теплоносія КПД всієї системи становить 5,2 (що означає, що на 1 квт витраченій електричній енергії ми одержуємо 5,2 квт тепла). Строк окупності установки теплових насосів становить 3,5 роки.
 

Досвід установки геотермальних теплових насосів на деяких шахтах Росії:

1. В 1988р. на шахті "Ключевська" ВО "Кизелуголь" (Пермська область) була розроблена й впроваджена технологія утилізації тепла оборотної води компресорів із застосуванням теплових насосів для поліпшення охолодження процесу стиску повітря й опалення промплощадки шахти.

2. В 2001 році на шахті "Осинниковская" ВАТ "Кузнецкуголь" у Кемеровській області була встановлена дослідно-промислова установка по утилізації низькопотенційного тепла шахтних вод, що повністю покриває потреби гарячого водопостачання шахти й дозволяє відключити шахтну котельню в літню пору року.

Експериментальна експлуатація показала високі техніко-економічні й екологічні показники зниження собівартості вироблюваної 1 Гкал теплової енергії в 2,5 рази в порівнянні з теплом, одержуваним від вугільної котельної шахти, повне виключення шкідливих викидів в атмосферу, що утворяться при спалюванні вугілля, і штрафів за ці викиди.