Данный материал раскрывает краткую информацию об использовании тепловых насосов на одном из инфраструктурных объектов предприятия Приволжская железная дорога, которое находится под управлением государственной корпорации «Российские железные дороги». Раньше теплоснабжение здесь достигалось благодаря установке котельного оборудования, работающего на дизельном топливе. Переоснащение объекта связано с необходимостью снижения расходов на эксплуатацию оборудования, а также сокращением уровня загрязнения окружающей среды. Местом расположения объекта является волгоградская узловая железнодорожная станция.
Согласно проектной документации, основным источником тепла на обслуживаемой территории является теплонасосное оборудование, извлекающее тепловую энергию из воздушных потоков. Заказчик остановил свой выбор на устройствах линейки Ecodan, которые разработала японская компания Mitsubishi Electric. Серия тепловых насосов Ecodan представлена инновационными инженерными системами, задачей которых в холодное время года является отопление помещений и подготовка горячей воды, а в теплое время – охлаждение помещений жилого, административного или производственного назначения. Таким образом, данную систему можно позиционировать как своеобразный «климат-контроль». Использование тепловых насосов направлено на альтернативную замену электрических водонагревателей, а также отопительных котлов, функционирующих на твердом и жидком топливе.
Основные преимущества альтернативных источников тепла заключаются в:
- Снижении потребления электроэнергии при отоплении и горячем водоснабжении обслуживаемых объектов.
- Обеспечении комплексного поддержания оптимальных климатических параметров (охлаждения и отопления) и горячего водоснабжения в обслуживаемых помещениях.
- Использовании для обеспечения теплом объектов низкопотенциальной энергии уличного воздушного потока, который является возобновляемым энергетическим источником.
- Внесении значительного вклада в поддержание регионального экологического баланса посредством снижения выбросов в атмосферу вредных компонентов, ускоряющих глобальное потепление.
Установку тепловых насосов инициировали представители департамента «Российских железных дорог», специализирующегося на технической политике. В частности, задачей подразделения является реализация программы сбережения ресурсов и внедрение инновационных технологических решений, повышающих энергетическую эффективность подконтрольных «РЖД» региональных предприятий. Данное подразделение корпорации выступило и в роли заказчика реновационного проекта.
Модернизация оборудования привела к тому, что заказчик увеличил эффективность теплообеспечения и добился круглогодичного использования отопительной системы и системы горячего водоснабжения. Так, в летнее время стало возможным удовлетворение потребностей по охлаждению помещений. Вместе с тем обновление способствовало значительному снижению эксплуатационных издержек на системное обслуживание и ремонтные мероприятия.
Приведем краткие сведения о том, в каком состоянии находился инфраструктурный объект до реновации:
- Задачей дизельной котельной было теплообеспечение и горячее водоснабжение помещений технического и служебного назначения, которыми располагает Приволжская железная дорога, в частности, одна из железнодорожных станций предприятия. Существенные изменения произошли в административном здании, помещении для операционных специалистов, пункте технического обслуживания и здании компрессорного оборудования.
- Котельная располагала двумя паровыми котлами E-1/9, функционирующими на подготовку горячей воды.
- Котельная имела производительность 1,2 Гкал/ч, присоединенную тепловую нагрузку 0,39 Гкал/ч (горячее водоснабжение и отопление). При этом на потребительские цели уходило 645 Гкал тепла в год.
- По состоянию на 2014 год основное и дополнительное оборудование котельной имело стопроцентный уровень износа. Ее модернизация заключалась в полном прекращении эксплуатации оборудования, так как оно подверглось демонтажу и полной ликвидации. Комплексные мероприятия, в процессе которых были повышены теплоизоляционные свойства ограждающих конструкций на территории обслуживаемых объектов, сопровождались установкой тепловых насосов, суммарная производительность которых составила 0,2 Гкал/ч (240 киловатт) тепла. Учитывая сезонный коэффициент энергетической эффективности теплонасосного оборудования SCOP на уровне 3,5, максимальное потребление электрической энергии на протяжении отопительного периода ожидается в пределах 210 тысяч киловатт в час.
Проектные капиталовложения составили 12 миллионов рублей. Реализация проекта осуществлялась в течение трех месяцев. Все монтажные работы выполнялись на протяжении октября-декабря прошедшего года.
Что касается годового экономического эффекта, который планирует получить заказчик, он ожидается на уровне 9,5 миллиона рублей. В случае достижения такого показателя срок окупаемости инвестиционных затрат составит 18 месяцев. Главными составляющими экономической эффективности должны оказаться снижающиеся эксплуатационные расходы, а также издержки на топливные материалы.
Также на объекте установлена резервная система энергоснабжения, необходимая в тех случаях, если в регион придут аномальные отрицательные температуры. Такая система состоит из традиционных электрических котлов, потребность в запуске которых отсутствовала прошлой зимой, несмотря на снижающуюся до -28 градусов Цельсия температуру окружающей среды. Тепловые насосы прекрасно справлялись со своими задачами даже в условиях такого температурного режима.
Месячная эксплуатация нового оборудования показала, что установленные тепловые насосы потребили 36,7 тысячи киловатт в час электричества, что в денежном эквиваленте составило чуть больше 110 тысяч рублей. Данная сумма оказалась ниже, чем месячный фонд оплаты труда обслуживающего персонала ранее эксплуатируемой котельной.
Если говорить о среднем температурном режиме, зафиксированном на протяжении исследуемого периода, он составил 5,2 градуса Цельсия с отрицательным значением. При этом помещения использовались при средней температуре, которая составила 20-24 градуса Цельсия.
Если предположить, что средняя уличная температура составит 2,2 градуса Цельсия со знаком минус, тогда максимальное потребление электричества будет равно 200 тысячам киловатт в час (цифра соответствует расчетам).
На основе материалов из журнала "АВОК"
