16
955
3006744

«Комплексная программа внедрения тепловых насосов на станции Зеленоградск с применением светопоглощающих модулей для компенсации потребления ТЭР на выработку тепловой энергии»

Зеленоградск – известный бальнеологический курорт в Калининградской области. Репутация курорта у Зеленоградска насчитывает более двух столетий – тогда этот город ещё назывался Кранц. Развитие туристической и курортной деятельности привело и к необходимости провести в город железную дорогу. В 1885 году первая ветка связала его с Кёнигсбергом. Здание вокзала в Зеленоградске, построенное в том же году, сохранилось до сих пор и исправно выполняет свои функции.

Если здание вокзала, имеется в виду его архитектурное значение, можно называть историческим, то существовавшую систему отопления вокзала иначе как архаичной не назовешь. До 2014 года вокзал станции Зеленоградск отапливался угольной котельной со старым водогрейным котел мощностью 0,2МВт. На отопление здания площадью 630 кв.метров уходило 80 тонн угля в год, обслуживали угольную котельную четыре кочегара. Горячее водоснабжение вокзала обеспечивали электрические водонагреватели мощностью 10 кВт. В 2014 году на вокзале была проведена реконструкция системы теплоснабжения с использованием комбинированной солнечной системы, тепловых насосов, электрокотлов и накопительных резервуаров. Об устройстве этой инновационной системы и достигнутых значениях энергосбережения мы бы хотели рассказать подробнее.

Поскольку перед проектировщиками и строителями стояла задача в целом сохранить облик исторического здания, вопрос установки на нем солнечных коллекторов и фотоэлектрических панелей требовал особого решения. В связи с этим сначала была проведена реконструкция части крыши с применением шведской системы SolTech–эта технология представляет собой стеклянные панели, по форме идентичные с кровельной черепицей. Сами солнечные коллекторы и фотоэлектрические панели, обеспечивающие отопление и горячее водоснабжение здания и выработку электроэнергии, скрыты под прозрачные плиты покрытия.

Солнечные коллекторы представляют собой специально разработанные модули на основе жидкого поглотителя, которые собирают солнечную энергию. Модули соединены между собой на крыше и формируют цельную солнечную коллекторную систему. Сгенерированная солнечная энергия попадает в специальный накопитель, который подключен к системе центрального отопления здания. Общая мощность солнечных электрических и водяных коллекторов составляет 73 кВт.

Изменения коснулись и работы системы отопления здания. Были установленытепловые насосы «воздух-вода»NABEF2040-16Kwдля отопления и охлаждения помещений. Тепловой насос обеспечивает выработку 93,7% тепла от общей потребности здания, электрический котел-доводчик вырабатывает оставшиеся 6,3% тепла при падении температуры окружающей среды ниже минус 20 градусов. Ранее для обеспечения бесперебойной работы системы отопления на основе угольной котельной требовались немалые усилия нескольких штатных работников – уголь нужно было доставлять, разгружать, перегружать. Новая система обеспечивает теплоснабжение объекта полностью в автоматическом режиме. При падении температуры наружного воздуха система автоматически отработает изменения и обеспечит комфортный температурный режим внутри помещений вокзала. В летний период система позволяет обеспечить режим кондиционирования помещений. Тепловые насосы компактны, полностью безопасны и не производят вредных выбросов, а циркулирующий в агрегате хладагент нетоксичен и безвреден для озонового слоя.

Справедливости ради стоит отметить, что максимальная эффективность системы приходится на период с весны по осень в солнечные и ясные дни. В этот период достаточно одного лишь солнца – почти полгода вокзал может полностью отапливаться без особых затрат.

Внедренные инновации позволили сократить избыточный персонал, обеспечить более надежную бесперебойную работу системы отопления, энергонезависимость, возможность обеспечения теплом в автономном режиме. Расходы по электроэнергии оказались снижены в 2,1 раза, расходы на получение горячей воды – в 3 раза, на отопление – в 3,3 раза. Кроме того, ликвидация угольной котельной позволила избавить руководство станции от экологических сборов за утилизацию отходов и улучшить экологическую обстановку в центре курортного города. При этом объём инвестиций на реконструкцию системы теплоснабжения с применением инновационных решений, да еще и на таком непростом объекте, как железнодорожный вокзал, выглядит совсем небольшим – 12,73 миллиона рублей.

За реализацию не имеющего аналогов в России проекта энергообеспечения станции Зеленоградск ОАО «РЖД» присуждена победа на конкурсе «Экологическое развитие – ЭволюшенЭвордс 2014 (EvolutionAwards)» в номинации «Лучшее комплексное решение в области зелёных технологий».

Основное назначение

Тепловые насосы предназначены для отопления зданий за счет использования тепла низкопотенциального источника (грунта, поверхностных и грунтовых вод, воздуха).

Светопоглощающие модули (Системы SolTech Sigma и SolTech Power) являются системами переработки солнечной энергии, скомбинированными со специальным покрытием крыши, и выполняют задачи превращения солнечной энергии в тепловую на нужды ГВС (SolTech Sigma) и электрическую (SolTech Power). Специальная стеклянная черепица SolTech обеспечивает механическую защиту модулей и высокий уровень их инсоляции, а также придаёт крыше эстетичный внешний вид.

   
Состав системы.

1. Тепловой насос (сантехническая арматура, циркуляционный насос, расширительный бак, прессостат-реле давления с обратным клапаном, бак-аккумулятор, внешний термодатчик наружного воздуха;

2. Внешний теплообменник (трубы внешнего теплообменника, камера наружного коллектора с распределительными гребенками);

3. Система солнечной энергии SolTech Sigma (солнечные коллекторы, насосная станция, система управления, тепловые водяные аккумуляторы, стеклянная черепица);

4. Система солнечной энергии SolTech Power (солнечные батареи, стандартная распределительная коробка, инвертер, стеклянная черепица, аксессуары).

Преимущества перед аналогами

Экономичность. Генерируемая насосами и системами солнечной энергии тепловая мощность превышает требуемую для их работы электрическую мощность в 4 - 6 раз.

Отсутствие затрат на обслуживание оборудования. Низкий уровень материальных, трудовых затрат на обслуживание тепловых насосов и систем солнечной энергии.

Высокий уровень комфорта. В течение всего года создаются желаемые условия в помещении. Оборудование работает бесшумно.

Безопасность. Тепловые насосы и системы солнечной энергии имеют высокую степень безопасности, т.к. не связаны с горючими/взрывоопасными материалами, процессами горения, высокими температурами. Оборудование не имеет горячих поверхностей, что исключает возможность получения ожога.

Экологичность. Насос не производит вредных выбросов; воздействие коллектора минимально; хладагент R404А, циркулирующий в агрегате, нетоксичен, безвреден для озонового слоя.

Компактность. Тепловые насосы занимают небольшую площадь и легко размещаются в подсобных помещениях. Светопоглощающая часть систем SolTech располагается на кровле, накопительные баки размещаются в бойлерной.

Автоматизация. Система работает в автоматическом режиме. Автоматизированная система управления обеспечивает безопасный и эффективный режим работы теплового насоса, солнечных установок и вспомогательного оборудования.

Факторы, образующие экономический эффект

l снижения себестоимости тепловой энергии за счет использования низкопотенциального тепла и энергии Солнца, а также автоматического регулирования температурных параметров помещения в зависимости от наружной температуры;

l снижение расходов на эксплуатацию (трудовых и материальных) в сравнении с угольными котельными, электрокотлами и т.п.