Низкопотенциальные геотермальные ресурсы могут применяться с целью обеспечения хладоснабжения, теплоснабжения, а также для горячого водоснабжения сооружений и зданий всех типов, равно как и для обеспечения снабжения энергией различных технологических процессов. Технология их освоения основывается на применении особых систем извлечения энергии, а также ее последующей разработки и доставки теплоносителя к конечному потребителю.
Геотермальные тепловые насосы - это устройства, которые осуществляют термодинамический цикл обратного типа, и, благодаря этому, энергия низкого потенциала, фактически, переносится на повышенный уровень. Кроме, собственно, геотермального тепла, в качестве источников энергии для таких насосов может использоваться тепло оборотных и сточных вод. Следовательно, тепловые насосы обеспечивают возможность одновременно решать также и проблему использования энергоносителей вторичного типа.
В настоящий момент особенно широкое применение имеют парокомпрессионные тепловые насосы, которые работают на хладонах. На рынке представлены также и насосы другой категории - адбсорционные, которые работают на воде и на растворе бромистого лития, но, причине существенно меньшей эффективности, а также конструкционной сложности, такое оборудование не получило широкого распространения. Конструкция геотермальных тепловых насосов - это конденсатор, компрессор, испаритель, теплообменник, а также регулятор потока. Его рабочее тепло, хладон, может использоваться как в газообразном, так и в жидком состоянии. В зависимости от типа комбинации агрегатного состояния рабочего тела и источников энергии низкого потенциала, можно выделить несколько категорий насосов: работающие с воздухом и грунтом, с грунтом и водой, с водой, а также с воздухом и водой.
Основными техническими характеристиками оборудования являются его коэффициент преобразования, который рассчитывается в виде соотношения затрачиваемой и получаемой энергии, и его тепловая мощность, то есть, объем вырабатываемого тепла.По показателям тепловой мощности, насосы также делятся на несколько категорий - оборудование низкой мощности (до 20 киловатт), средней мощности (от 20 до 100 киловатт) и высокой мощности (более 100 киловатт).
В свою очередь, системы теплохладоснабжения, а также горячего водоснабжения на базе тепловых насосов делятся на открытые, которые работают благодаря перекачиванию грунтовых вод, и на замкнутые, которые используют тепло водоемов или грунта, и работают на базе циркуляции рабочего тепла по контуру замкнутого типа, расположенному под землей, то есть, по теплообменнику. Системы замкнутого типа можно поделить на системы, оснащенные теплообменником вертикального и горизонтального типа.
Практика применения ПТН в мире насчитывает уже более полувека. Основными драйверами рынка, в свое время, стало повышение стоимости стандартных энергоносителей, а также активная стимуляция на государственном уровне потребления такого типа. Суммарный объем мирового рынка в течение последнего десятилетия каждый год увеличивался примерно на 30 процентов. Так, к 2008 году он составлял 245 тысяч единиц оборудования. Лидирующие позиции в структуре спроса занимают насосы системы "грунт-вода" и "вода-воздух". Самое большое количество такого оборудования используется в Канаде и в США. На долю этих стран приходится более 50 процентов всех насосов, имеющихся в мире. В течение последних лет распространение оборудование получило и в Азии, в частности, в Китае - там рост рынка был обусловлен началом государственной поддержки, а также мероприятиями по подготовке к Олимпиаде 2008 года.
Что касается России, то страна обладает достаточно высоким потенциалом и возможностями для применения насосов, однако до сих пор существенно отстает от западных соседей. Первый опыт внедрения оборудования был отмечен в 80-х годах прошлого века, но в те годы технология не имела шансов на дальнейшее развитие по причине нецелесообразности с экономической точки зрения, которая, в свою очередь, была обусловлена наличием существенных запасов, а также низкой стоимости энергоресурсов, имеющихся на территории СССР. Интерес к технологии вернулся только в начале 2000-х годов. Так, в период с 2004 по 2007 год российский рынок насосов увеличился с 50 единиц более, чем до 600 единиц, суммарной тепловой мощности в 15,65 мегаватт. Это было обусловлено, в первую очередь, растущим напряжением в сфере энергоснабжения, ростом объема ВВП, поддержки на государственном уровне сферы развития возобновляемой энергетики, а также повышением объемов строительства и увеличением систем автономного энергообеспечения.
01.07.2015
22.05.2015
13.05.2015
13.05.2015
05.12.2014
25.11.2014
11.04.2015
10.12.2014
08.12.2014
05.12.2014