Отопление удаленной канализационной насосной станции тепловым насосом

С.В.Дубровский, главный энергетик,

ЗАО «ЧЕЛНЫВОДОКАНАЛ», г. Набережные Челны

В 2011 г. на канализационной насосной станции (КНС-3) ЗАО «ЧЕЛНЫВОДОКАНАЛ» введен в эксплуатацию первый в Республике Татарстан тепловой насос, работающий на сточных водах.

О внедрении теплового насоса на предприятии задумались достаточно давно, т.к. на очистные сооружения сбрасывается огромное количество стоков, низкопотенциальную энергию которых можно и нужно использовать для отопления помещений и обеспечения ГВС. Но, прежде чем решиться на этот шаг, достаточно продолжительное время изучался опыт внедрения тепловых насосов на других предприятиях. Были поездки в Пермь. где имелся опыт эксплуатации отечественного оборудования, и Вологду. где на аналогичной станции с июля 2010 г. работает тепловой насос зарубежного производства. По отзывам работников КНС в Вологде благодаря реконструкции системы отопления им стало очень комфортно работать зимой на станции, плюс к этому на КНС появилась горячая вода.

Для внедрения теплового насоса в Набережных Челнах была выбрана КНС-3, что объясняется несколькими моментами. Главный из них - местоположение. КНС-3, которая принимает 15-17 тыс. м 3 стоков в сутки с температурой не ниже 12 О С, обслуживает часть северо-восточного района города. Это одна из станций, расположенных далеко от теплосетей, поэтому здесь в системе отопления установлены электрокотлы. К тому же отапливать и обеспечивать ГВС необходимо не только КНС-3, но и находящийся рядом административно-бытовой комплекс, где круглосуточно базируется ремонтно-аварийная бригада. Общая отапливаемая площадь двух объектов составляет более 800 м 2 .

Тепловой насос действует следующим образом. В «стакан» КНС, где собираются стоки, помещен коллектор в виде двух барабанов полиэтиленовой трубы диаметром 40 мм и длиной 500 м со специальным раствором внутри (монопропиленгликолем) - так называемый контур низкопотенциального тепла. Вещество постоянно циркулирует внутри этого контура и переносит тепло стоков в тепловой насос, где происходит повышение температуры теплоносителя до значения, достаточного для обогрева помещений.

В качестве основного оборудования было принято решение использовать тепловой насос одной из шведских компаний (рис. 1), т.к. такое оборудование уже работало в Вологде и имело положительные отзывы. Немаловажным было также и то, что официальное представительство компании в России находится в Нижнем Новгороде, а офис по гарантийному и сервисному обслуживанию оборудования - в Ижевске. Такая территориальная близость является большим плюсом.


Электрическая мощность, потребляемая тепловым насосом, составляет 11 кВт, а максимальная тепловая, передаваемая в систему отопления, - 0,038 Гкал/ч (при коэффициенте преобразования энергии - 4). Температура теплоносителя в системе отопления - 60 О С, но также предусмотрен дополнительный электрический нагреватель, который при необходимости позволяет догреть воду до 70 О С. Температура воды в системе ГВС установлена на уровне 45 О С.

Принципиальная схема теплового узла КНС- 3 представлена на рис. 2.

Инструкцией по эксплуатации срок службы теплового насоса не установлен, но по аналогии применения холодильного оборудования предполагается, что он будет не менее 20-25 лет.

Выгоды от внедрения теплового насоса очевидны. С помощью нового оборудования расход электроэнергии уменьшился примерно в 4 раза. В 2010 г. на КНС-3 на отопление и ГВС было затрачено 244 тыс. кВт.ч электроэнергии, а после установки теплового насоса - около 56 тыс. кВт.ч в год. Есть еще одно существенное преимущество теплового насоса - он практически не нуждается в обслуживании, следовательно, нет никаких затрат на его эксплуатацию. Нужно также отметить и то, что при установке насоса не понадобилось менять систему отопления - остались те же батареи и трубы. Но вместе с тем надо признать, что подобное оборудование необходимо применять с системой отопления, обеспечивающей максимальное использование его возможностей, т.е. должны быть минимальные потери и хороший теплосъем.

Стоимость теплового насоса составила 840 тыс. руб. По нашим оценкам он должен окупиться за 2,5 года. Так, общий размер платежей за электроэнергию по этой станции за прошедший отопительный сезон снизился более чем на 300 тыс. руб.

В 2012 г. еще на двух канализационных станциях предприятия установлено подобное оборудование.

По материалам сайта: http://www.rosteplo.ru