Практический
опыт отопления и кондиционирования при помощи тепловых насосов.
Еще совсем недавно тепловые насосы для рядового инженера
нашей страны были чем-то вроде загадки термодинамики. Каково
же было наше удивление узнать, что в одной из гостиниц Москвы
кондиционирование и отопление при помощи тепловых насосов
производится уже 16 лет — это «Ирис Конгресс Отель». Корреспонденту
журнала «С.О.К.» была предоставлена возможность оценить преимущества
этой уникальной системы своими глазами. Экскурсию по отелю
провели главный инженер гостиницы Алексей ТОРЖКОВ и инженер
по системам вентиляции, отопления, кондиционирования и автоматики
Вадим ШАБАНОВ.
История отеля и появления в нем такого уникального для того
времени оборудования заслуживает отдельного внимания. Гостиница
была построена в 1991 г. как часть клиники Святослава Федорова
(расположенной рядом) по проекту известной французской фирмы
BOUYGUES BATIMENT. Конец 80-х — время, когда деньги не считали:
ставили самое «крутое» дорогое оборудование. В самой России
на тот момент дистрибьюторов импортного оборудования еще не
было. Объект вела французская фирма и все материалы (если
цитировать экскурсоводов: «вплоть до последней лампочки»)
были привезены непосредственно с Запада. В выборе тепловых
насосов было отдано предпочтение оборудованию фирмы ClimateMaster.
Конечно, это был колоссальный риск отсутствия запчастей, гарантийного
и сервисного обслуживания, но тогда об этом никто не думал
— важно было построить и открыть. В начале 90-х гг. гостиница,
как и многие другие крупные владения, переживала кризис: пока
тянулись споры о правах на собственность, здание не эксплуатировалось,
инженерные системы и оборудование, естественно, оказались
в плачевном состоянии: разморозились градирни, пришли в упадок
коммуникации. По словам инженеров, которым впоследствии пришлось
налаживать функционирование внутренней инфраструктуры, на
первый взгляд не верилось, что систему возможно восстановить.
В итоге тепловые насосы оказались очень надежным оборудованием
— практически всем, кроме одного, удалось вернуть жизнь. Сегодня
схема функционирует практически в изначальном виде.
Принцип действия
Основа кольцевой системы — единый водяной контур, по которому
циркулирует вода, с подключенными к нему тепловыми насосами,
тепло- и холодоснабжающим оборудованием. Схема функционирует
по принципу перераспределения тепла между помещениями, т.е.
при необходимости обогрева, например, комнат, из контура забирается
тепло, которое в это же самое время из помещений с большими
тепловыделениями (кухня, прачечная и др.) перегоняют туда
тепловые насосы, одновременно охлаждая воздух.
Еще один показательный пример принципа действия тепловых насосов
кольцевой схемы: во время светового дня часть помещений под
действием прямых солнечных лучей перегревается, а находящиеся
в тени, наоборот, испытывают потребность в отоплении. Получается,
что тепловые насосы как бы перекачивают тепло с одной стороны
здания на другую. В зимнее время, при устойчивой наружной
температуре на уровне –20°С, тепла в контуре может не хватать.
В этом случае температура в контуре поддерживается за счет
тепла центральной теплосети, но за годы эксплуатации такое
случалось лишь несколько раз. Градирни В водяном контуре поддерживается
температура от 18 до 32°С — в этом балансе система эффективно
функционирует как на отопление, так и на кондиционирование.
Если требуется охладить воду в контуре, автоматические регулировочные
клапаны «отправляют» ее в градирню, где происходит сброс избытка
тепла. Как только вода в контуре достигает необходимой температуры,
клапаны перекрывают выход и вода циркулирует внутри контура.
На практике градирни работают практически всегда, потому что
тепловыделения от работающего оборудования в гостинице огромны.
В зимние периоды, если градирни не задействованы, срабатывает
система предотвращения замораживания (т.к. они находятся на
открытом воздухе) — при помощи небольшого маломощного насоса
вода из градирен перегоняется через теплообменник, подогреваясь
до 15°С. В жару в большинстве, а иногда и во всех помещениях,
требуется охлаждение и, для того, чтобы температура в контуре
не превысила установленного предела 32°С, вода циркулирует
уже через две градирни. Если в аналогичной схеме задействовать
геотермальный тепловой насос или насос типа «вода–вода», то
можно было бы отказаться от градирен, сбрасывая избытки тепла,
соответственно, в грунт или водоем, а когда оно потребуется,
перекачать обратно. Кроме того, установка такого насоса избавила
бы от необходимости дополнительного перекачивания тепла из
теплосети или электрического нагрева. Накопительный бак В
кольцевой системе «Ирис Конгресс Отеля» предусмотрен накопительный
бак, при помощи которого увеличивается объем воды в системе
и повышается способность аккумулировать избыточное тепло и
дольше его использовать. Теоретически, если бы бак-накопитель
был очень больших размеров, то все тепло, сбрасываемое в него
летом, можно было бы использовать зимой. Здесь объем бака
— 20 м3 — этого достаточно для нормального теплообмена в течение
суток, особенно велика в этом потребность в переходные периоды
(весна/осень), когда перепады температур в дневное и ночное
время существенны. Днем температура поднимается и при помощи
тепловых насосов перекачивается в воду контура, ночью — накопленное
днем тепло насосы отбирают и отдают в помещения.
Эффективность
Алексей ТОРЖКОВ, главный инженер «Ирис Конгресс Отеля»:
«Рентабельность этой системы никто не считал. Мы расплачиваемся
с теплоснабжающей организацией на основании данных теплосчетчика,
который один на весь комплекс обслуживаемых нами зданий —
это жилой дом, отапливаемый традиционно, как и любой другой
дом в Москве плюс паркинг с воздушными системами подогрева.
В самый холодный месяц зимой мы потребляем 500 Гкал. До этого
я работал в другой гостинице, где только одно здание потребляет
400 Гкал, а объемы у нас несопоставимы, даже не в два и не
в три раза больше».
Возможности и планы
Вадим ШАБАНОВ, инженер:
«Мы планируем установить еще один тепловой насос для обогрева
бассейна. Во-первых, мы сможем использовать избыточное тепло.
Во-вторых, открываются возможности еще большего повышения
эффективности системы. Например, в рабочее время суток температура
воды в бассейне должна быть 27 °С, а в ночное время можно
ее увеличить на несколько градусов, и бассейн будет выполнять
роль накопителя, 40 м3 — это приличный объем. Специалистам
известна проблема горячей обратки: ночью разбора по ГВС практически
нет, в результате чего температура начинает расти, за что
теплоснабжающая организация предъявляет регулярные претензии.
Получается, что мы обязаны использовать ненужное нам тепло,
иначе нас оштрафуют. С помощью этой манипуляции мы сможем
его забирать и накапливать в бассейне. Надо отдать должное
— схема была разработана замечательная, каждый раз, когда
на нее смотришь и с какими-то проблемами сталкиваешься, то
понимаешь, что даже эту схему можно еще совершенствовать и
совершенствовать, я даже не могу сказать, есть ли какой-то
предел, настолько она гибкая. И в принципе, на любом объекте
для начала можно поставить какой-то минимум, а потом дополнять
его в зависимости от возникающих потребностей». ?
«Ирис Конгресс Отель»
расположен недалеко от международного аэропорта «Шереметьево»
и в настоящее время считается одной из лучших гостиниц Москвы
международного класса. Это восьмиэтажное здание, в котором
195 номеров, два ресторана, бар, фитнес-центр с тренажерным
залом, бассейном и саунами, бизнес-центр, 10 залов для конференций
и банкетов.
http://www.c-o-k.ru.
|