Принцип геотермального отопления: опыт Томского района

37
Фото © shutterstock.com
Фото © shutterstock.com
Кухоренко Л.Ю.
ведущий специалист по работе со СМИ и общественностью администрации Томского района
В начале 2000-х гг. дети села Турунтаево Томского района получали дошкольное образование дома — детского сада в населенном пункте не было. Необходимость открытия дошкольного учреждения под сомнение не ставилась. Работы начались, как только появилась соответствующая возможность. А вот система отопления вызывала много вопросов.

В той части Томского района, где расположено село Турунтаево, газа нет. Имеющаяся в селе угольная котельная не могла обеспечить возросшую потребность в теплоресурсах. По предварительным расчетам, строительство новой угольной котельной для детского сада обошлось бы в 2,6 млн руб. Если прибавить к этой сумме стоимость ежегодной эксплуатации котельной, в которую входят стоимость угля (113 тыс. руб.), оплата электроэнергии (28 тыс. руб.) и зарплата кочегарам (390 тыс. руб.), в долгосрочной перспективе, например 10 лет, получался весомый удар по бюджету в размере 8,342 млн руб. Решение проблемы было найдено нестандартное, а для Томской области и вовсе инновационное — отапливать детский сад по принципу геотермального отопления.

Для воплощения в жизнь задуманного нужно было повысить энергоэффективность выделенного под детский сад здания — с низкого класса «D» до самого энергоэффективного «А», добившись максимальной экономии теплоэнергетических ресурсов.

К сведению

Отопление здания Турунтаевского детского сада площадью 200 кв. м с помощью угольной котельной обходилось бы ежегодно в 574 200 руб. при потреблении за отопительный сезон в среднем 110 Гкал.

Стоимость 1 Гкал превышала бы 5200 руб.

В здании была обустроена дополнительная теплоизоляция: поверх стены толщиной в 3 кирпича проложили слой утеплителя, эквивалентный по своим теплосберегающим свойствам еще 2–3 кирпичам, а сверху на воздушной подушке — обшивку из металлического сайдинга. Аналогичным образом поработали с крышей, установили энергосберегающие пластиковые окна и утеплили входные группы.

Подвала в здании детского сада нет, а значит, и теплопотерь в этой части здания не предвиделось, поэтому основное внимание строители уделили оборудованию «теплого пола», через который и отапливается все учреждение. В его основе — система труб с горячей водой, под которой лежит бетонный пол и 50-миллиметровый слой пенопласта. Сверху трубы закрыты бетонной стяжкой и обыкновенным линолеумом. Вместо него может использоваться практически любой традиционный материал — паркет, камень, керамическая плитка. Подходит любое напольное покрытие, способное выдержать нагрев до 30 оС.

Принцип геотермального отопления: опыт Томского района

 

Принцип работы геотермального отопления

Для обеспечения детского сада теплом и горячей водой при помощи теплового насоса используется низкопотенциальное тепло земли.

На глубине 2,5–3 м (ниже уровня промерзания грунта) температура земли всегда положительна и колеблется от 1 до 5 оС. Если в эту среду поместить теплоноситель, например этиленгликоль, и обеспечить его контакт с газом, имеющим низкую температуру кипения, можно на выходе получить большое количество тепловой энергии.

Схематично всю систему геотермального отопления можно разделить на три части:

  • внешний контур — система труб, в которой циркулирует теплоноситель (этиленгликоль), собирающий тепло окружающей среды (земли или даже воды);
  • тепловой насос, увеличивающий температуру теплоносителя до 40–50 оС;
  • внутренний контур — система по принципу работы геотермального отопления, распределяющая тепло по помещению. В Турунтаевском детском саду — это теплый пол.

Сегодня существует несколько видов внешних контуров для тепловых насосов:

  • горизонтальный земляной контур — трубы укладываются на глубине ниже 2,5 м. Здесь необходимо наличие значительной свободной площади рядом с отапливаемым зданием: площадь контура ≈ площадь здания;
  • вертикальный земляной контур — трубы с теплоносителем опускаются в скважины от 50 до 300 м длиной, пробуренные по периметру здания;
  • водяной контур — трубы укладываются на дно водоема;
  • воздушный коллектор — тепло берется из воздуха. Этот вариант особо актуален для южных регионов России.

«Свободные площади рядом с Турунтаевским детским садом позволили нам установить горизонтальный земляной контур. На глубине около 2,5 м мы проложили сообщающиеся трубы, в которых циркулирует теплоноситель — этиленгликоль. Внешний контур сообщается с холодильной установкой, в которой находится газ с низкой температурой кипения — фреон, закипающий при контакте даже с небольшими положительными температурами. Когда компрессор резко сжимает кипящий газ, его температура возрастает до 50 оС. В теплообменнике горячий газ нагревает воду, которая разносит тепло по всей системе отопления, уложенной в полу», — объясняет главный энергетик Управления образования администрации Томского района Роман Алексеенко.

К сведению

Установленный в Турунтаевском детском саду тепловой насос способен вырабатывать 40 кВт тепловой энергии, потребляя при этом всего 10 кВт электричества. То есть из каждого киловатта электрической энергии тепловой насос производит 4 кВт тепловой.

Принцип геотермального отопления: опыт Томского района

Расчет стоимости геотермального отопления

Конечная стоимость монтирования системы по принципу геотермального отопления и получаемая в долгосрочной перспективе экономия в ходе эксплуатации зависят от нескольких факторов.

Во-первых, большое значение играет первоначальный класс энергоэффективности здания. В случае с детским садом в Турунтаево пришлось потратить значительные средства на минимизацию возможных теплопотерь. Всего полная перепланировка, ремонт и переоборудование здания потребовали около 4 млн руб.

Второй определяющий момент — это подходящий конкретному зданию внешний контур и необходимая мощность теплового насоса. Установленный в Турунтаеве горизонтальный земляной контур гораздо дешевле, чем вертикальный. Здесь стоимость всех затрат составила 1,8 млн руб.: приобретение и монтаж внутреннего контура — 800 тыс. руб., внешнего контура и теплового насоса мощностью 40 кВт — 1 млн руб.

Если подсчитать затраты эксплуатации теплового насоса в Турунтаевском детском саду в долгосрочной перспективе, значительная экономия становится заметна невооруженным глазом.

Затраты на эксплуатацию теплового насоса, работающего по принципу геотермального отопления

Вид теплоснабжения

Стоимость затрат на строительство, руб.

Стоимость ежегодной эксплуатации, руб.

Суммарная стоимость затрат на отопление за 10 лет, руб.

Тепловой насос

2 000 000

238 638

4 386 380

Угольная котельная

2 600 000

574 200

8 342 000

Приведенные расчеты носят приблизительный характер. Как показала более чем двухлетняя практика эксплуатации тепловых насосов в образовательных учреждениях Томского района, все зависит от того, насколько грамотно используется главное преимущество принципа геотермального отопления — его полная автономность.

«Система теплоснабжения позволяет регулировать подачу тепла в зависимости от погоды на улице, что исключает так называемые недотопы или перетопы помещения. Погода не предсказуема, она не подстраивается под стандартный отопительный сезон. Например, по графику котельную уже отключили, а на улице еще холодно, и мы вынуждены включать дополнительные электрические обогреватели. Или, наоборот, за окном золотая осень, а котельная работает на полную мощность, персонал открывает окна, и тепло просто уходит на улицу. А в случае с тепловыми насосами ты сам хозяин положения», — делится опытом начальник Управления образования Томского района Сергей Ефимов.

Программное обеспечение теплового насоса позволяет задавать индивидуальные параметры работы в зависимости от условий окружающей среды. Овладение этой системой позволило Турунтаевскому детскому саду выйти на невиданный ранее уровень энергоэффективности: в сентябре 2015 г. при среднемесячной температуре 11 оС на обеспечение теплом и горячей водой помещения площадью 200 кв. м было затрачено 3000 руб.

«Сегодня работающие на геотермальном отоплении учреждения Томского района полностью избавлены от проблем, непременно возникающих в работе с центральными котельными: некачественный уголь, неквалифицированные кочегары, аварии, нечестные теплоснабжающие организации. Система экологична, безопасна, экономична и полностью автономна. Помимо детского сада в Турунтаеве, в Томском районе на тепловых насосах работают еще три детских сада (в Копылове, Кандинке и Тахтамышеве) и общеобразовательная школа в с. Вершинино. А в деревне Кудринский участок мы применили другую эффективную технологию — электропарокапельные нагреватели. Они дороже в эксплуатации, чем тепловые насосы, но гораздо дешевле в установке», — рассказал глава Томского района Владимир Лукьянов.



Подписка на статьи

Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

Вопросы по теме

Мероприятия

Школа

Проверь свои знания и приобрети новые

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Живое общение с редакцией



Выбор редактора

Дайджест самых нужных статей.

Пояснение к картинке

Мария Дмитриевна Анестратенко,
Главный редактор ОН
«Городское хозяйство и ЖКХ»

Читать сейчас
Обновлено 12.10.2016

Электронная система

Можно ли за невыполнение предписания ГЖИ отделаться предупреждением?

Ответы на этот и другие вопросы вы найдете в электронной системе «Управление многоквартирным домом»

Получить доступ
ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭЛЕКТРОННЫЙ КАТАЛОГ
НАШИ ПАРТНЁРЫНАШИ ПАРТНЁРЫ

Опрос

Редакция журнала «Управление многоквартирным домом» интересуется: "Какие темы для вас наиболее интересны?"

  • Расчеты с жителями 66.67%
  • Договорные отношения с жителями 0%
  • Договорные отношения с подрядчиками 0%
  • Технические особенности эксплуатации общего имущества в МКД 33.33%
Другие опросы

Рассылка



© МЦФЭР, 2006-2016. Все права защищены.

По вопросам подписки обращайтесь по телефонам: 
Москва: 8 (495) 775-48-44 
Другие регионы: 8 (800) 775-48-44 

Получите техническую поддержку: 
по телефону: +7 (495)-937-90-82 
e-mail: sd@mcfr.ru 


  • Мы в соцсетях