Использование геотермальных насосов

Журнал «Мегапаскаль» № 2 2010

авторская статья Research.Techart

PDF-версия Первоисточник

Цитаты

Геотермальные ресурсы – запасы внутреннего тепла Земли. Различают следующие виды ГР:
 - высокопотенциальные или гидротермальные (ВГР) – тепло термальных вод, пароводяных субстанций, газа, нагретых в результате геологических процессов до высокой температуры (выше 70°С);
 - низкопотенциальные или петрогеотермальные ресурсы (НГР) – тепло грунта, грунтовых вод и поверхностных водоемов, аккумулированное в поверхностных слоях земной коры. Температура НГР варьируется в пределах от 5°С до 70°С.
НГР не являются геотермальными ресурсами в чистом виде, т. к. в их создании значительный вклад принадлежит солнечной энергии.

ВГР составляют порядка 1% от общих геотермальных ресурсов, а их добыча ограничена районами с определенными геологическими параметрами. В России это Камчатка, район Кавказских минеральных вод, в Европе источники гидротермальных ресурсов есть в Венгрии, Исландии и Франции.

В отличие от ВГР разработка НГР возможна практически повсеместно и является одним из наиболее динамично развивающихся направлений использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ВЭ).
.....
НГР могут использоваться для обеспечения тепло- и хладоснабжения (кондиционирования) и горячего водоснабжения зданий и сооружений всех типов. Технология их освоения заключается в использовании систем извлечения энергии, ее обработки и доставки теплоносителя к потребителю. Главным компонентом подобных систем являются тепловые насосы.

Принцип действия геотермальных тепловых насосов состоит в следующем: посредством теплоносителя низкопотенциальное тепло поступает в ГТН, рабочие тела которого совершают обратный термодинамический цикл. Выработанная энергия поступает к потребителю. Отработанный теплоноситель следует к эксплуатируемому источнику энергии и цикл повторяется. Принципиальная схема работы ГТН представлена на рисунке 1.
...
Тенденция к увеличению спроса со стороны инфраструктурного и жилищного секторов сохранится, а основной объем продаж будут составлять ПТН тепловой мощностью 15–30 кВт. Структура потребления относительно типов ПТН не изменится. Прогнозируется увеличение доли внутренней продукции в общем объеме рынка, хотя в краткосрочной и среднесрочной перспективах, по-прежнему, будут доминировать импортные поставщики.

В долгосрочной перспективе ведущим фактором развития рынка станет реализация государственной энергетической стратегии. После 2015 года прогнозируется активный рост рынка. В области технических характеристик ожидается переход на ПТН с углеродными хладагентами. При этом будет увеличиваться потребление как мало- и среднемощных, так и высокомощных ПТН, что обусловлено перспективами использования систем утилизации тепла сточных вод. На фоне увеличивающегося спроса начнется активное развитие внутренней производственной базы – число российских производителей возрастет и они займут лидирующие позиции на рынке.

К 2020 году объем рынка ПТН может достичь 8 000–11 000 шт. (460–500 МВт). Прогноз объема рынка ПТН на 2030 год – момент окончания реализации текущей Энергетической стратегии России – 11 000–15 000 шт. (500–700 МВт).