Теплові насоси

       3) Екологічність. Тепловий насос не тільки заощадить гроші, але й збереже здоров'я мешканцям будинку і їхнім спадкоємцям. Агрегат не спалює паливо, а отже, не утворяться шкідливі окисли типу CO, СO2, NOх, SO2 , Pb2. Тому навколо будинку на ґрунті немає слідів сірчаних, азотистих, фосфорної кислот і бензольних з'єднань. Та й для планети застосування теплових насосів - благо. Адже, за великим рахунком, на ТЕЦ скорочується витрата палива на виробництво електрики. Застосовувані ж у теплових насосах фреони не містять хлорвуглецю та озонобезпечні.

       4) Універсальність. Теплові насоси мають властивість оборотності (реверсивності). Вони вміють відбирати тепло з повітря будинку, прохолоджуючи його. Улітку надлишкову енергію іноді відводять на підігрів басейну.

       5) Безпека. Ці агрегати практично вибухо- та пожежебезпечні. Немає палива, немає відкритого вогню, небезпечних газів або сумішей. Вибухати тут просто нема чому, не можна також учадіти або отруїтися. Жодна деталь не нагрівається до температур, здатних викликати запалення горючих матеріалів. Зупинки агрегату не призводять до його поломок або замерзання рідин. По суті, тепловий насос небезпечний не більш, ніж холодильник.

       Останнім  часом в Україні з'явилися позитивні  зміни щодо застосування теплової енергії централізовано. Уряд прийняв розпорядження щодо розробки програми впровадження теплових насосів. Відповідне рішення прийняте на засіданні Кабінету Міністрів 20 травня 2009 року.

       Згідно  з розпорядженням, Національне агентство  з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів, Мінжитлокомунгосп, Мінпаливенерго, Мінпромполітики, Рада Міністрів АР Крим, обласні державні адміністрації в місячний термін повинні розробити та затвердити програму впровадження теплових насосів та визначити економічно доступний потенціал їх використання.

       Планується  реалізація більше 100 пілотних проектів з впровадження теплових насосів уже найближчим часом. Окрім соціального аспекту, це дозволить зекономити близько 700 млн. м3 газу. Технології з використанням теплових насосів це також можливість модернізувати комунальну теплоенергетику, яка сьогодні більш ніж потребує інноваційних технічних рішень.

       Про це повідомив Голова НАЕР Сергій Єрмілов на спеціалізованій нараді за участю представників обласних, районних, міських адміністрацій та органів місцевого самоврядування, проектних організацій, а також компаній-виробників теплових насосів, комунальних підприємств та представників бізнесу.

       Фінансування  впровадження проектів буде проводитись за схемою «зелених» інвестицій та кредитування в банках під державні гарантії. Наразі іде робота над спрощенням проходження певних етапів: НАЕР спільно з Агентством екоінвестицій та деякими уповноваженими банками розробляє механізм фінансування ТЕО та проектних робіт першочергових проектів, а також умови кредитування придбання обладнання та будівельно-монтажних робіт. Фінансування з боку держави буде повертатися у вигляді скорочення викидів CO2 в рамках виконання Кіотської угоди. За кожні 10 євро, виділені на реалізацію проекту організаціям, що встановили теплові насоси, потрібно скоротити викиди CO2 на 1 тону. «Підприємства повинні будуть вести моніторинг викидів і звітувати про їх скорочення», - сказав голова НАЕР.

       Друге джерело фінансування – це кредитні кошти, що будуть залучатися під державні гарантії у національних банків «Укрексімбанк» та «Ощадбанк». За словами С. Єрмілова, кредити будуть залучатися не під комерційний процент, який на сьогодні складає близько 25%, а під пільгову ставку. Наповнення цієї кредитної лінії можливо буде забезпечуватися Японським банком міжнародної кооперації, а також за рахунок збільшення статутного капіталу державних банків.

       Запровадження такої програми скоротить обсяги споживання традиційних поливно-енергетичних ресурсів, зокрема природного газу, у комунальній теплоенергетиці. Впровадження теплових насосів також покращить стан в екологічній сферах, адже зменшить шкідливі викиди в навколишнє середовище.

       Найпершими  в масштабах не окремого будинку, а цілого КП, в Україні було впроваджено в дію використання теплової енергії у Полтаві. Вивчаючи технологічні схеми будови та експлуатації теплових насосів, спеціалісти КП «Полтававодоканал» вирішили застосувати ці агрегати на Затуринській очисній каналізаційній станції, яка очищає 22—30 тисяч кубічних метрів стічних вод міста Полтави за добу. Температура стічних вод, які приходять на очистку, коливається від +16°C до +21°C, що надає ширші можливості для впровадження теплових насосів.

       Встановивши теплові насоси й помістивши водяні контури з полі-хлорвінілових труб у лотки зі стічними водами, водоканальці отримали на вході низькопотенційного контуру температуру від +16° до +19°C. Тепловий насос підвищив її — і на виході отримали температуру від +45° до +60°C, достатню для опалення та гарячого водопостачання. Така теплонасосна установка споживає від 8 до 11,8 кВт електроенергії на годину і натомість виробляє 52,7 кВт теплової енергії. Тобто, коефіцієнт корисної дії теплонасосу 4,5—5,5. Це досить високий показник, який може бути ще вищим. Якщо кілька років тому «Полтававодоканал» споживав 109—112 млн. кВт електроенергії на рік, то вже цього року споживання електроенергіїї скоротилося вдвічі — до 50 млн. кВт.

       Нині  за допомогою трьох теплових насосів  потужністю 160 кВТ/год теплової енергії «Полтававодоканал» опалює та забезпечує гарячим водопостачанням триповерховий адміністративно-лабораторний комплекс з механічною майстернею й побутовими приміщеннями, приміщення решіток з машинним залом та насосну станцію, загальною площею півтори тисячі квадратних метрів.

       Таким чином, опалюючи за допомогою теплових насосів приміщення Затуринської очисної  каналізаційної станції, «Полтававодоканал» економить 35% газу. При цьому використовується лише маленька часточка теплових можливостей  стічних вод.

       Влітку  водоканалівці планують встановити ще два теплових насоси на побутові приміщення і тоді котельня припинить  свою роботу. А в наступному році повністю відмовляться від використання газу для потреб очисних споруд. Отримане тепло з очисних споруд водоканалівці використовують на власні потреби — опалення й гаряче водопостачання, а також планують у подальшому його використовувати і в комерційних проектах, наприклад, для опалення теплиць.

       «Полтававодоканал», який першим в Україні запровадив геотермальну систему, має величезний потенціал. Так, за розрахунками канадських колег, кількості тепла, отриманого зі стоково-очисних споруд Полтави, а це 30 тисяч кубічних метрів на добу, вистачить для опалення до одного квадратного кілометра теплиць. Теплонасосний комплекс, який працює на Затуринській очисній каналізаційній станції, коштує приблизно 400 тисяч гривень. Оскільки у водоканалу немає таких власних коштів, то на допомогу йому прийшла канадська фірма, спільно з якою цей пілотний проект і реалізувався. Канадська сторона поставила «Полтававодоканалу» три теплові насоси, а кошти за них сплачуватимуться поступово — за рахунок зменшення кількості спожитого газу. Фахівці «Полтававодоканалу» прогнозують, що якщо ціна на газ і далі зростатиме так стрімко, то затрати на теплонасосну установку окупляться протягом трьох років.

       Наразі  представники «Полтававодоканалу»  розробляють спільний проект за безпосередньої участі міського голови Андрія Матковського із застосуванням теплових насосів  для вирішення проблеми з гарячим  водопостачанням у місті. Запровадивши теплові насоси для підігріву води, мешканці Полтави отримуватимуть гарячу воду цілодобово й безперебійно протягом року, навіть у літній період, коли котельні зазвичай зачиняються на ремонт. Цей проект буде вигідним як для міської влади, так і для «Полтававодоканалу» та «Полтаватеплоенерго».

       Таким чином, проект гарячого водопостачання міста Полтави з використанням  низькопотенційного тепла з каналізаційних стоків є унікальним і аналогів в  Україні немає. Аналізуючи можливості використання тепла водопровідної води, фахівці розрахували, що його вистачить для опалення чималої кількості комунальних установ. У місто щодоби подається по 70 тисяч кубічних метрів води і якщо знизити її температуру на кілька градусів, то отримаємо від 250 до 400 гігакалорій тепла щодоби. Отже, цим теплом реально можна обігріти чимало бюджетних об’єктів, наприклад, дитячі садки, школи, лікарні.

       За  попередніми розрахунками канадських фахівців, «Полтававодоканал» має величезний потенціал — теплом від каналізаційних стоків і води зможуть обігріти половину Полтави, а це близько 150 тисяч населення, яке отримує гарячу воду централізовано. Це дозволить лише за рік зекономити 1 мільйон 300 тисяч гривень бюджетних коштів.

       КП  «Полтававодоканал» спільно з міською владою вже визначили три пілотні проекти, де планують застосувати теплові насоси для опалення дитячого садка, школи та підігрівати воду для одного з мікрорайонів.

       За  даними Мінжитлокомунгоспу теплопостачання  населених пунктів України забезпечують більше 31 тис. котелень, з який майже 21 тис. котелень використовує в якості палива природний газ. Із 72,3 тис. діючих котлів 16,5 експлуатуються понад 20 років. Значна їх кількість є застарілими і малоефективними. Крім того, технічний стан мереж не відповідає вимогам технічної експлуатації, а майже 15% з них перебуває в незадовільному стані.

       В то й же час, світовий досвід свідчить, що енергетичні і екологічні проблеми в умовах ринкових цін на енергоносії  вимагають широкого застосовувати  теплові насоси. Тому впровадження теплових насосів в Україні має велике економічне і соціальне значення, особливо в умовах економічної кризи. Такі системи можуть бути ефективним засобом зменшення імпорту енергоносіїв. В умовах обмежених ресурсів природного газу використання побутових теплових насосів для обігріву будинків може стати альтернативою газифікації. У соціальному аспекти – це зниження вартості опалення, створення нової галузі промисловості, нові робочі місця, можливість експорту вітчизняного теплонасосного обладнання. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  використаної літератури 

1. Лобачев  П. В. Насоси й насосні станції:  Підручник для технікумів. - 2-і  изд., перераб. і доп. - М.: Стройиздат., 1983. - 191 с.

2. Поляків  В. В., Шпаків Л. С. Насоси  й вентилятори: Підручник для  вузів. - М.: Стройиз-дат., 1990. - 336 с.

3. Шпаків  Л. С. й ін. Компресорні й  насосні установки: Підручник  для середніх профессиональнотехнических  училищ / Л. С. Шпаків, В. А. Рачицкий, В. Б. Ровенський. - М.: Машинобудування, 1988. - 264 с. 

4. Черкаський  В. М. Насоси, вентилятори, компресори: Підручник для теплоенергетичних спеціальностей вузів. - 2-і изд., перераб. і доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 416 с.

5. http://vechirka.pl.ua/articles/2009/4/1/36453236/

6. http://esco-ecosys.narod.ru/2009_5/index.htm

7. http://www.holod.kiev.ua/