Проектуємо майбутнє
Статті

Каналізація - джерло тепла для теплових насосів / приклад Штутгарта

Теплові насоси можуть використовувати в якості джерела тепла не тільки навколишнє середовище, ґрунт, поверхневі та ґрунтові води, але також утилізовувати енергію промислових та побутових стоків. Використання тепла стічних вод - один з самих перспективних напрямків розвитку технології теплових насосів.

Енергетичний потенціал каналізаційних мереж надзвичайно великий. Лише в Німеччині, 4 млн. сімей можуть отримувати опалення та охолодження завдяки енергії стічних вод.

Каналізаційні мережі

Один з останніх прикладів: поєднання теплових насосів та тепла стічних вод - проект забудови нового району NeckarPark в місті Штутгарт, який передбачає використання каналізаційної мережі в якості джерела енергії для комплексного забезпечення теплом та холодом житлових і комерційних будівель.

Каналізаційні мережі

Для забезпечення високої ефективності такого рішення , всі об'єкти району забудови будуть відповідати стандарту енергоефективного будинку KfW 55, який передбачає споживання первинної енергії на рівні не вище 40 кВт-год/ м 2 -рік. Поєднання низького енергоспоживання та тепла стічних вод дають змогу створити оптимальну, екологічно та економічно стійку систему теплопостачання. Система централізованого теплопостачання передбачає використання мережі з низькою температурою теплоносія (30°C або нижче). Таким чином тепловтрати також будуть зведені до мінімуму. Гаряче водопостачання буде здійснюватись централізовано, з районної ТЕЦ. Нагрів гарячої води до 60°C забезпечать каскадні теплові насоси.

Каналізаційні мережі

Дослідження також показали, що навіть в найхолодніші періоди, температура стічних вод опускаєтсмя не нижче12°С. 1300 л/с каналізаційних стоків, що поступають на очисні споруди Штутгарта, мають потенціал майже 11МВ теплової потужності і можуть протягом року забезпечити близько 17ГВт тепла.

Для відбору тепла стічних вод використовуються дві системи теплообмінників: інтегровані безпосередньо в канал та розміщені ззовні каналізаційної труби.

Каналізаційні мережі

На першому етапі було вирішено використовувати теплообмінник, розміщений всередині стічних труб. В каналі було розміщено теплообмінник , потужністю 2100 кВт. Умовою використання інтегрованого теплообмінника є висока швидкість потоку стічної води, щоб запобігти відкладенням або мати змогу промити їх. Для цього потрібно нахил не менше 0,1%. Влітку , потенціал стічних вод буде використовуватись для охолодження об'єктів.