Этот вид энергии имеет разное происхождение. К нему относится низкопотенциальное тепло незамерзающих водных источников (моря, океаны, озёра, реки), которое образуется за счет энергии солнца; тепло вентиляционных выбросов зданий и сооружений, а также тепло сточ­ных вод на станциях аэрации образуется как за счет солнечной энер­гии, так и за счет жизнедеятельности человека, и, наконец, тепло воды, охлаждающей конденсаторы паровых турбин тепловых и атомных станций, является результатом недоиспользования тепловой энергии органического и ядерного топлива.

Строго говоря, не все указанные источники низкопотенциального тепла подходят под общепринятое понятие «возобновляемых источ­ников энергии». Однако, отдавая дань практической полезности при­нятому в России расширенному определению ВИЗ ([9]), исполнители проекта TACIS сочли необходимым в данной работе привести резуль­таты оценок энергетических ресурсов указанных источников низкопо­тенциального тепла, дающих России возможности значительной эко­номии органического топлива. Их количественная оценка проводится в настоящей работе в общепринятых терминах валового, техническо­го и экономического потенциалов.

Для практического использования низкопотенциальиого тепла (энергии окружающей среды и отработанного тепла, в том числе гео­термального тепла грунтов и подземных вод) в настоящее время широ­

ко применяются тепловые насосы, служащие для передачи внутрен­ней энергии от теплоносителя с низкой температурой к теплоносителю с высокой температурой.

Применяются тепловые насосы для теплоснабжения, вентиляции и других производственных нужд. Высокая эффективность тепловых насосов объясняется возможностью получения тепловой энергии в ко­личествах, в несколько раз превышающих энергию, затраченную на приводы компрессоров.

Тепло сбросных сточных вод

Валовой ресурс теплоты сбросовых вод на станциях аэрации опреде­ляется из расчета объема сточных вод, перерабатываемых на очист­ных сооружениях и станциях аэрации, температуры сточных вод и ос­тальной воды при соответствующих температурах по формуле:

Q = (2.5)

где т, кг — вес сточных вод, в работе принят удельный вес: 1 т/ м3 сточ­ных вод.

Средняя температура входной воды принималась равной 20 С и со­ответствующая ей энтальпия воды і. г =• 83,91 кДж/кг, выходная вода t = 10 С и ij = 42,04 кДж/кг.

Объем сточных вод определяется из расчета городского населения субъектов РФ и среднего значения объема сточных вод, приходящего­ся на 1 жителя.

Так, для Москвы и Санкт-Петербурга объем сточных вод весьма точно определяется по данным о суммарной производительности станций аэрации. В соответствии с данными [9], в г. Москве станции аэрации сбрасывают в Москва-реку более 5 млн. м3/ сут с температу­рой 16-22 С.

Валовой потенциал считается равным количеству теплоты сбрасы­ваемых сточных вод.

Технический потенциал сточных вод определяется исходя из воз­можностей преобразования их теплоты с помощью тепловых насосов. Количество замещаемого тепловыми насосами топлива Вт в т у. т./год рассчитывается по формуле:

В, =40<j.(l/A'^-l/A'„,), (2.6)

где: Q, Гкал — количество вырабатываемого тепла в год традицион­ным источником теплоты; q, т у. т/Гкал — удельный расход условного топлива на производство тепловой энергии традиционным источником тепла; К - коэффициент использования топлива традиционного источ­ника тепла (котельной); К^ - 1/К^ — коэффициент использования пер­вичной энергии тепловых насосов с электроприводом; Кп — коэффици­ент преобразования теплового насоса; Ktj — коэффициент использова­ния теплоты сгорания топлива при выработке электроэнергии.

Технический потенциал определяется в соответствии с методикой [9] из соотношения:

Вт - 0,067- Q (2.7)

при типичных значениях q — 0,1428 ту. т./Гкал; - 0,8; К, о = 0,32; т = 4.

Экономический потенциал принимается равным от 30 до 50% от тех­нического ресурса, имея в виду, что с уменьшением плотности населе­ния уменьшается возможность применения тепловых насосов для ис­пользования теплоты воды на станциях аэрации.