Тепловой насос — как возможность использовать тепло земли

Конструкторское бюро альтернативной энергетики  “ВоДОмет”

сертификационный центр в санкт-петербургеВ России при среднегодовой температуре минус 5,5˚С львиная доля добываемых энергоносителей расходуется на теплоснабжение.  Российское богатство недр нефтью, углем, газом весьма неудачно компенсируется  холодными зимами. На поддержку жилищно-коммунальной сферы в России  расходуется 105 млрд. (!) рублей в год (в масштабе цен 1998г.).

Главы  исполнительной власти субъектов РФ отмечают, что 30-50 % расходов бюджета  тратится на содержание жилищно-коммунального хозяйства. Примерно половина  этих средств уходит на нужды теплоснабжения населения и организаций бюджетной  сферы.

Эта проблема требует создания совершенно новых качественных устройств, для сбережения энергии. Эти устройства должны быть сертифицированы и снабжены полным пакетом технической документации.

Куда уходит тепло?

Тепло,  произведенное энергетиками и поступившее в помещение, покидает его не только  через несовершенные ограждения (стены, окна, двери) и при проветривании, но и  за счет циркуляции воды. Огромное  количество тепловой энергии уносится из зданий с санитарно-бытовыми стоками:  холодная вода, поступающая зимой в здания с температурой 5-8ОС,  стекает в канализацию с температурой 20-30ОС, так как прогревается  в трубопроводах, бачках, водяных затворах и нагревается при смешивании с  горячей водой. Так в  Омске при ежесуточном потреблении холодной и горячей воды 640 тыс. м3 (в Москве – 6,2 млн. м3) на нагрев холодной воды, проходящей через здания,  расходуется, за отопительный период, порядка 3 млн. гкал тепла, для  производства которого сжигается до 400 тыс. тонн мазута или 1 млн. тонн угля  (для Москвы соответственно – 30 млн. Гкал, 4 млн. тонн мазута или 10 млн.  тонн угля), что составляет 10-15 % от всего топлива, используемого в этот  период. Приведенная зависимость потерь тепловой энергии из зданий от объемов  потребляемой воды, характерна для всех регионов России.

Меры по снижению затрат

Для  снижения затрат на теплоснабжение, путем возврата в помещения тепловой  энергии, уносимой со стоками, предлагается альтернативный тепловой насос  (АТН), который приводится в действие не от электроэнергии, а от теплоты  горячей воды централизованного отопления. Его хладомет (компрессор) работает  от самого доступного температурного перепада – в коллекторе центрального  отопления и воздуха обогреваемого помещения. Коэффициент трансформации  теплоты предлагаемым АТН достигает 2,5. Ночная работа насоса обеспечивается  за счет аккумулирования теплоты стоков днем. Массовое  применение АТН в местах наивысшего потенциала (температуры) “бросовой”  энергии позволит на 15-20ОС снизить температуру стоков, покидающих  здание, приблизить ее к температуре поступающей холодной воды, что обеспечит  экономию топлива до 10 %. Энергетическая  “стоимость” АТН мощностью 2,5 кВт (количество энергии, затраченной на  изготовление, доставку и монтаж на месте эксплуатации) составляет 4 Гкал, из  них 3 – затраты на материалы (сталь, бронза, резина и т.д.). За 15 лет работы  АТН способен выработать энергии 120 Гкал, т.е. в 30 раз больше “стоимости”,  затраченной на изготовление АТН и весь период его эксплуатации. Рекуперация  энергии стоков по предлагаемой технологии уменьшает тепловое загрязнение и  загазованность окружающей среды.

услуги сертификацииЗа счет чего обеспечивается сверхприбыль

После  окончания срока окупаемости АТН обеспечивает получение сверхприбыли, так как  себестоимость возвращаемой теплоты в 7,3 раза ниже, чем у вырабатываемой на  существующих системах теплоснабжения, в том числе у электроприводных тепловых  насосов. Это достигается за счет особенностей конструкции хладомета –  эксплуатация не требует сжигания дополнительного топлива. Себестоимость  возвращаемой теплоты стоков зависит только от затрат на обслуживание АТН,  которые одного порядка с затратами по обслуживанию бытовых холодильников  соизмеримой мощности. Использование  АТН на всей территории России позволит дать прирост национального дохода до  2-3 % (известно, что каждый процент сэкономленных для России энергоресурсов  дает прирост национального дохода на 0,35-0,4 %).

(Описание инновации, за исключением “НОУ-ХАУ” смотрите в журналах:  “Промышленная энергетика” No2 за 1997г., стр. 43; “Экология и промышленность  России” No7 за 1997г., стр. 14; “Жилищное и коммунальное хозяйство” No11 за  1997г., стр. 35.)