Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Обзор российских геотермальных теплонасосных технологий

В. А. БУТУЗОВ

Аннотация


Суммарная установленная мощность геотермальных тепловых насосов теплоснабжения в мире в 2020 г. составила 77,5 ГВт с выработкой 16,8 тыс. МВт·ч тепловой энергии в год. Данная технология использует в основном поверхностные геотермальные ресурсы при глубине залегания пород до 400 м. Рассмотрена оценка теплового потенциала поверхностных пород территории России, выполненная в восьмидесятые годы прошлого века, которая требует актуализации. Представлены имитационно-математические модели поверхностных геотермальных систем теплоснабжения доктора техн. наук Э. И. Богуславского, методы математического моделирования теплового режима в грунтах в условиях средней полосы России доктора техн. наук Г. П. Васильева. Описан советский опыт сооружения геотермальных систем теплоснабжения, в том числе с использованием тепла морской воды и солнечно-теплонасосной установки в Абхазии с использованием серийных холодильных машин, рекомендации и методические указания для применения теплонасосных установок в условиях Грузии, недостатки советских холодильных машин, работавших в режиме тепловых насосов. Представлен анализ разработок по использованию теплонасосных установок, выполненный головной организацией СССР - институтом ВНИПИэнергопром (Москва). В 1992 - 2000 гг. в России было освоено производство парокомпрессионных и абсорбционных тепловых насосов единичной мощностью до 5 МВт. Отмечена ведущая роль в эти годы Новосибирской теплонасосной школы. Проанализирован российский опыт сооружения в 2015 - 2020 гг. теплонасосных геотермальных систем теплоснабжения, использующих поверхностные геотермальные источники энергии (грунтов, подземных и наземных водных потоков). Отмечено, что единственной госкорпорацией, включившей в стратегию своего развития внедрение тепловых насосов, является ГК РЖД. На российском рынке тепловых насосов работают около двух десятков частных предприятий, использующих в большинстве своём тепловые насосы зарубежных производителей и методики по их проектированию. Группа компаний "Инсолар-Инвест" (Москва), ООО "ИЭТ-Геотерм" (г. Сочи) применяют собственные методики. ООО "Термекс" в 2021 г. приступило к выпуску тепловых насосов единичной мощностью до 56 кВт.

Ключевые слова


поверхностная геотермия; потенциал геотермальных ресурсов; тепловые насосы - ТН; парокомпрессионные ТН; абсорбционные ТН; экономико-математические модели; методики расчёта; зелёные сертификаты

Полный текст:

PDF

Литература


J. W. Lund, A. N. Toht. DirectUtilization of Geothermal Energy: 2020 Worldwide Riview Proc of the 2020 World Geothermal Congress. Reykjavik, Island. 2020. - 39 p.

Гашо Е. Г. Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфраструктуре. Информационно-методическое издание / Е. Г. Гашо, С. А. Козлов, В. С. Пузаков и др. - М.: Изд-во "Перо", 2017.

Возобновляемая энергетика: примеры и практики реального использования: Под. ред. Е. Г. Гашо и Р. Н. Разоренова. - М.: Российская инженерная академия. Ассоциация "Зелёный киловатт", 2017.

Богуславский Э. И. Освоение тепловой энергии недр. - М.: Спутник, 2018.

Васильев Г. П. Тепловодоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоёв Земли. - М.: ООО "Печатный салон "Граница", 2006.

Васильев Г. П. Геотермальное теплоснабжение в Московском регионе: температурный потенциал и рациональная глубина термоскважин / Г. П. Васильев, В. Д. Горнов, А. Н. Дмитриев и др. // Теплоэнергетика. 2008. № 1. С. 85-96.

Михельсон В. А. О динамическом отоплении // Журнал прикладной физики. 1926. Т. III, Выпуск 3-4. С. 243-260.

Везиришвили О. Ш., Меладзе Н. В. Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения. - М.: Изд-во МЭИ, 1994.

Рекомендации по разработке систем теплонасосных установок. - Тбилиси: Госстрой Грузинской ССР, ППИ "Грузинпрогорстрой", 1986.

Бутузов В. А. Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе использования возобновляемых источников энергии. Дисс. ... доктора техн. наук. - Краснодар, 2004.

Курдюмова К. А., Куратенко А. П. Опыт эксплуатации теплонасосной станции пансионата "Дружба" // Холодильная техника. 1991. № 11. С. 2-4.

Методические указания по применению тепловых насосов для использования низкопотенциальной теплоты в системах теплоснабжения. - М.: ВНИПИэнергопром, 1986.

Рекомендации по технико-экономическому обоснованию применения нетрадиционных и солнечно-теплонасосных систем теплохладоснабжения на гражданских и промышленных объектах. - М.: ЦНИИЭПИО, 1987.

Петин Ю. М. Опыт десятилетнего производства тепловых насосов в ЗАО "Энергия" // Энергетическая политика. 2001. Вып. 1. С. 28-34.

Елистратов С. Л. Комплексные исследования эффективности тепловых насосов. Дисс. ... доктора техн. наук. - Новосибирск, 2010.

Горшков В. Г. Промышленный опыт и перспективы использования отечественных абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин и тепловых насосов нового поколения / В. Г. Горшков, А. Г. Паздников, Д. Г. Мухин, Р. В. Севастьянов // Холодильная техника. 2007. № 8. С. 23-29.

Закиров Д. Г. Тепловые насосы - теплотрансформаторы на службе экологии и энергоэффективности. - Пермь: Печатный салон "Гармония", 2014.

Райх В. Специфика использования тепловых насосов в России: климат, эксплуатации, условия // СОК. 2006. № 3. С. 66, 68, 70.

Бутузов В. А., Амерханов Р. А., Григораш О. В. Геотермальное теплоснабжение в России // Теплоэнергетика. 2020. № 3. С. 3-14.

Алхасов А. Б. Освоение низкотемпературного геотермального тепла. - М.: Физматлит, 2017.

Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных возобновляемых источников энергии. - М.: Москомархитектуры, 2001.

Информационный бюллетень. Рынок возобновляемой энергетики России: текущий статус и перспективы развития. - М.: АРВЭ, 2021. - 36 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.80.96.009

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»


Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: