Системы геотермального отопления

В качестве теплоисточника низкотемпературных систем отопления может использоваться теплота подземных нагре­тых вод или горных пород. Такое отопление называют гео­термальным.

Наша страна имеет большие запасы геотермальных вод, температура которых значительно выше температуры воз­духа. Вместе с тем геотермальные воды содержат большое количество растворенных минеральных солей, вызывающих коррозию металлов, а также зарастание труб и аппаратов, что обусловливает особенности конструирования и экс­плуатации систем отопления, использующих такую воду.

По степени минерализации геотермальные воды разде­ляют на две группы: с низкой минерализацией (до 10 г/л) и высокой (свыше 10 г/л). По данным специа­листов, запасы нагретых вод оцениваются как эквивалент­ные в год 4—5 млн. тонн условного топлива (т у. т.) при фонтанной добыче, 30—40 — при насосном водозаборе и 130—140 млн. т у. т. при возвращении отработавшей воды для поддержания внутри пластового давления.

При подаче геотермальной нагретой воды из скважины в тепловую сеть системы отопления присоединяют к сети в ос­новном по двум схемам — зависимой и независимой. Неза­висимую схему присоединения применяют при высокой сте­пени минерализации геотермальной воды, при этом качест­во геотермальной воды не влияет на выбор и эксплуатацию систем отопления.

Геотермальные воды со степенью минерализации до 10 г/л можно использовать непосредственно в системах отопления и горячего водоснабжения. В этом случае систе­мы отопления присоединяют к тепловым сетям геотермаль­ных вод по зависимой схеме с центральным регулированием температуры воды, а также со смешением в тепловых пунк­тах зданий, если температура воды в сети выше, чем тре­буется для системы отопления. Охлажденную в системах отопления воду, как правило, сбрасывают или закачивают обратно в пласт.

При зависимом присоединении систем отопления к се­тям геотермального теплоснабжения срок их службы сни­жается до 15 лет. Учитывая образование накипи, рекомен­дуется при расчете принимать заниженные на 30% коэф­фициенты теплопередачи отопительных приборов и труб.

Если температура геотермальной воды недостаточна для нагревания воды в системе отопления, то систему низкотем­пературного отопления устраивают комбинированной (§ 20.1). При этом дополнительное «пиковое» нагревание ис­пользуют как в геотермальной теплосети, так и непосред-

Системы геотермального отопления

Рис. 20 11. Бесслнвиая комбинированная геотермальная система теплоснабжения

С тиковым» догревом 1 — скважина; 2 — дополнительный теплоисточник (котельная); 3 — смеситель­ный вентиль; 4 — регуляюр температуры; 5 — водоструйный элеватор; 6 — ото­пительные приборы; 7 — циркуляционный насос; 3 — бак<аккумулятор отрабо­тавшей воды

Системы геотермального отопления

Рис 20.12. Схема геотермальной теплосети с централизованным повышением тем­пературы теплоносителя с помощью теплового иасоса и закачкой отработавшей

Воды в пласт

7 — скважина; 2 — тепловой насос; 3 — потребители теплоты; 4 — геотермаль­ная теплосеть; 5 — циркуляционные иасосы

Ственно в системе отопления. Дополнительное нагревание геотермальных вод осуществляют в периодически дей­ствующих паровых котлах с пароводяными теплообменни­ками, в водогрейных котлах, электрических теплообмен­никах.

Наиболее экономична бессливная система теплоснабже­ния с геотермальными водами и «пиковым» догреванием (рис. 20.11). В систему включен бак-аккумулятор отрабо­тавшей воды, откуда она забирается для смешения с горя­чей водой при центральном регулировании температуры. Вместимость бака-аккумулятора устанавливается в зави­симости от дебита скважины, температуры нагретой гео­термальной воды, требуемой температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления. Баки-аккумуляторы вы­полняют в виде железобетонных резервуаров, заглублен­ных в землю.

Повышение температуры геотермальных вод с помощью тепловых насосов (§§ 14.4, 19.2 и 20.1) возможно по двум схемам: централизованного повышения температуры воды для всей геотермальной теплосети (рис. 20.12) и местного повышения температуры воды для отдельных потребителей. Вторую схему применяют обычно при присоединении к тепловой сети различных по назначению и параметрам си­стем (например, когда температура геотермальных вод достаточна для системы горячего водоснабжения, но недостаточна для системы отопления).

Работа тепловых насосов на геотермальной воде высоко эффективна, так как температура нагретых вод постоянна в течение всего отопительного сезона. Регулирование тепло­вой мощности, а также температуры нагретой воды может осуществляться дроссельным вентилем теплового насоса путем подмешивания обратной воды из системы отопления к подаваемой и ступенчатого отключения групп цилиндров у компрессора теплового насоса.

Оставить комментарий