Возобновляемые источники энергии

1
2
3
4
5
На сброс
Pис. 1.4. Схема теплоснабжения параллельной подачи термальной воды на отопление
и горячее водоснабжение:
1
— термоводозабор; 
2
— теплоизолированный бак-аккумулятор; 
3
— сетевой насос; 
4
—
система отопления; 
5
— система горячего водоснабжения

---

73
аккумулятор, откуда насосом направляется непосредственно в отопи-
тельные системы и системы горячего водоснабжения. После отопи-
тельных систем вода сбрасывается. Такая схема возможна при высо-
ком качестве геотермальной воды, т.е. при низкой минерализации
воды, отсутствии в ней вредных для здоровья людей компонентов и
проблем с коррозией и отложением солей в коммуникациях и обору-
довании.
Геотермальная скважина эксплуатируется с постоянным дебитом
и этот дебит равен суммарному расходу на отопление и горячее водо-
снабжение (среднечасовому). Неравномерность потребления воды на
горячее водоснабжение в течение суток регулируется баком-аккуму-
лятором. В часы максимального водопотребления дополнительное
количество воды забирается из бака-аккумулятора и, наоборот, в часы
минимального потребления вода из скважины накапливается в баке.
На рис. 1.5 приведена принципиальная схема теплоснабжения с
пиковым догревом воды.
Системы теплоснабжения с пиковым догревом используются в
районах, где теплоэнергетический потенциал геотермальных ресур-
сов недостаточен для покрытия тепловых нагрузок потребителей. В
периоды максимального теплопотребления включается пиковая
котельная и термальная вода, проходя через нее, догревается до нуж-
ной температуры. С повышением температуры наружного воздуха и
снижением теплопотребления пиковая котельная отключается, и тер-
мальная вода направляется в систему отопления. Дополнительное
пиковое догревание геотермальных вод осуществляется в периоди-
чески действующих паровых котлах с пароводяными теплообменни-
ками, в водогрейных котлах, электрокотлах.
Если температура термальной воды низкая (до 55 °С), то такую
воду можно использовать в системах теплоснабжения с тепловыми
насосами. Термальная вода из скважины поступает в испаритель теп-
лового насоса, где, передавая теплоту испаряющемуся рабочему
агенту, охлаждается. Образовавшийся пар сжимается компрессором с
повышением его температуры и поступает в конденсатор. В конден-
1
2
3
4
6
5
На сброс
Рис. 1.5. Схема теплоснабжения параллельной подачи термальной воды на отопление
и горячее водоснабжение и пиковым догревом:
1
— термоводозабор; 
2
— теплоизолированный бак-аккумулятор; 
3
— сетевой насос; 
4
—
система отопления; 
5
— система горячего водоснабжения; 
6
— пиковая котельная

---

74
саторе тепло паровой фазы передается воде, циркулирующей в кон-
туре отопительной системы. Отработанная термальная вода при
высоком качестве воды может быть использована на нужды хозяй-
ственно-питьевого или технического водоснабжения. При неудовлет-
ворительном химическом составе вода с разрешения экологической
службы сбрасывается на поверхность или закачивается обратно в
материнский пласт, а также может быть направлена на блок химводо-
очистки для доведения ее до кондиций питьевого или технического
водоснабжения. При необходимости система может быть дооборудо-
вана пиковой котельной. На рис. 1.6 приведена схема такой системы.
Большая часть геотермальных вод относится к высокоминерали-
зованным водам. Непосредственное использование их в системах
геотермального теплоснабжения затруднено из-за их коррозионной
активности и склонности к интенсивному солеотложению. Тепловой
потенциал таких вод может быть использован в системах геотермаль-
ного теплоснабжения с помощью промежуточных теплообменников.
Системы с промежуточными теплообменниками являются двух-
контурными системами, где тепловой потенциал высокоминерализо-
ванной воды первичного контура через теплообменник передается
пресной воде, циркулирующей во вторичном контуре системы тепло-
снабжения (отопления, горячего водоснабжения). Недостатком сис-
тем с теплообменниками является сокращение срабатываемого
потенциала термальной воды на величину конечной разности темпе-
ратур в теплообменнике.
На рис. 1.7 приведена схема закрытой однотрубной системы гео-
термального теплоснабжения. Геотермальная вода из бака-аккумуля-
тора насосом подается в теплообменник, куда также из водопровода
поступает холодная вода. В теплообменнике происходит нагрев водо-
проводной воды, после чего она направляется в систему горячего
водоснабжения. Отработанная минерализованная вода из теплооб-
менника направляется на сброс или закачивается в пласт через нагне-
тательную скважину. Недостатком такой системы является отсут-
ствие циркуляции теплоносителя, что при отсутствии водоразбора
(в ночное время) приводит к остыванию воды в магистральных и раз-