Детский сад класса энергоэффективности «А»

27 сентября 2012 810
В 2011-2012 гг. в Томске был реализован пока что уникальный для коммунального комплекса России энергоэффективный проект: построен и введен в эксплуатацию детский сад, потребности которого в тепле и горячей воде на 100% обеспечиваются за счет использования геотермальных тепловых насосов. Фактически, это первый в стране детский сад класса энергоэффективности «А».

В 2011-2012 гг. в Томске был реализован пока что уникальный для коммунального комплекса России энергоэффективный проект: по ул. Нарановича, 4 (мкр. «Зеленые Горки») построен и введен в эксплуатацию детский сад № 83 «Солнечный зайчик», потребности которого в тепле и горячей воде на 100% обеспечиваются за счет использования геотермальных тепловых насосов. Фактически, это первый в стране детский сад класса энергоэффективности «А».Сегодня мы не только расскажем об интересном проекте, но и познакомимся с преимуществами геотермальных климатических установок.

Конечно, при строительстве детского сада «Солнечный зайчик», помимо тепловых насосов, были использованы и другие энергосберегающие решения. «Во-первых, мы повысили общую тепловую защиту сооружения. Те панели, из которых мы его собрали, это теплые панели из керамзитобетона с эффективным утеплителем, с сопротивлением теплопередаче больше трех единиц. Плюс энергосберегающие окна: заполненные аргоном стеклопакеты увеличенной толщины с теплоотражающим покрытием, пятикамерный переплет. В результате мы получили коэффициент теплопередачи окна около единицы. И, таким образом, сразу уменьшили теплопотери на 25%», — говорит Павел Семенюк, технический директор ОАО «ТДСК» (Томская домостроительная компания).

Однако основу энергоэффективности детского сада № 83 составляют именно тепловые насосы, позволяющие на каждый затраченный кВт питающей их электроэнергии получить от 4 до 6 кВт тепловой энергии. Если сравнивать затраты на отопление в такой системе с классической схемой центрального теплоснабжения, то получается, что от 75 до 84% тепла будет бесплатным. «Нагрев теплоносителя для систем отопления и ГВС детского сада осуществляется тремя тепловыми насосами суммарной мощностью 126 кВт (по 42 кВт каждый)», — рассказывает Андрей Осипов, специалист компании «Данфосс».

Технически решение основано на заимствовании и преобразовании тепловой энергии, накопленной в земле. Иначе говоря, геотермальной энергии. Принцип прост: если температура грунта превышает значение «абсолютного нуля», то у него есть тепловая энергия, которую можно снять.


Справка

епосвященному человеку довольно сложно понять, как можно из холодной земли добыть тепло для отопления и подогрева горячей воды. Однако ничего сложного тут нет: это хорошо известный принцип холодильника.

Как известно из второго начала термодинамики, тепло не может быть передано от более холодного тела (в нашем случае это земля) к более нагретому (т.е. в контур системы отопления). Поэтому система геотермального отопления состоит из трех контуров, в которых циркулируют жидкости с различными физическими свойствами. Во внешнем (т.н. «рассольном», проложенном в земле ниже уровня ее промерзания) контуре циркулирует рассол или антифриз — незамерзающая жидкость, температура которой ниже температуры грунта. Во внутреннем отопительном контуре — теплоноситель. В обеспечивающем передачу тепла из внешнего во внутренний контур теплообменнике теплового насоса — хладагент с низкой температурой кипения.

Теплоноситель первичного «рассольного» контура вбирает тепловую энергию из грунта, нагреваясь на несколько градусов. В испарителе теплообменника рассол (антифриз) отдает тепло еще более холодному жидкому хладагенту, находящемуся под низким давлением. В этих условиях нескольких градусов достаточно, чтобы хладагент перешел в газообразное состояние (испарился). Затем компрессор сильно сжимает хладагент, отчего его температура значительно повышается (более чем до +70°C). Нагретый хладагент поступает в конденсатор, где отдает тепло более холодному теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре здания.

Отдав часть тепла, хладагент вновь конденсируется (становится жидким), а дросселирующий клапан на границе между конденсатором и испарителем вновь понижает его давление. Затем цикл повторяется.


Теперь нужно сказать несколько слов о технической стороне проекта. «По периметру здания пробурено 24 скважины глубиной до 100 метров. В первичных контурах циркулирует порядка 6 тонн теплоносителя», — поясняет Александр Поморцев, директор ЗАО «Строительное управление ТДСК», осуществлявшего строительство детского сада. А преобразовать низкопотенциальную энергию земли, чтобы ее можно было использовать в системах отопления и ГВС, как раз и помогают тепловые насосы. Причем, как уже было сказано выше, для этого нужны совсем небольшие энергозатраты.

«В такой системе отопления при затратах электрической мощности в 1 кВт можно получить 4-6 кВт мощности тепловой энергии. Для пользователей традиционных систем это кажется невероятным, однако геотермальные системы уже активно и давно эксплуатируются в развитых странах. Сегодня сделаны первые шаги и в России», — говорит Георгий Гранин, директор ООО «Экоклимат» (Томск), осуществлявшего проектирование и монтаж системы.

Примечательно, что глубокие скважины — совсем не обязательный атрибут геотермальной системы отопления. При наличии свободной площади можно использовать грунтовый коллектор из труб, проложенных в грунте на глубине порядка одного метра, или вообще получать тепло из близлежащего водоема и даже из грунтовых вод. В качестве источника тепла может использоваться и обычный наружный воздух, что открывает широчайшие возможности использования геотермальных систем отопления. «Вариант со скважинами был выбран потому, что детский сад располагался в условиях плотной застройки, и свободных площадей для расположения грунтового коллектора достаточной длины просто не было, — объясняет Георгий Гранин. — Вариант грунтового коллектора для здания в 300 квадратных метров потребует наличия как минимум четырех свободных соток земли».

Наибольшая энергоэффективность и КПД системы отопления с тепловыми насосами достигаются при использовании водяных теплых полов с температурой теплоносителя от +35°C до +45°C, что и было реализовано в детском садике. «Радиаторы центрального отопления здесь тоже есть, но они установлены для страховки, на всякий случай, а в принципе в них нет необходимости, — рассказал в ходе своего выступления на открытии дошкольного учреждения Александр Шпетер, генеральный директор ОАО «ТДСК». — Обратите внимание, что сейчас радиаторы выключены, но пол теплый и температура в здании очень комфортная».

Летом тепловые насосы могут работать не только на обогрев помещений детского сада, но и на их охлаждение. Когда температура воздуха достигает +25-27°C, система может переключиться в режим пассивного охлаждения, причем будет при этом потреблять минимальное количество электроэнергии, необходимое для работы циркуляционного насоса и сравнимое с мощностью одной лампы накаливания. «Если пассивного охлаждения недостаточно, можно использовать и активное охлаждение с помощью компрессора. С этой задачей тепловые насосы данного типа также успешно справляются», — добавляет Георгий Гранин («Экоклимат»).

Таким образом, система с геотермальными насосами является полноценной климатической системой и во многих случаях позволяет обойтись без кондиционера. Подтверждает это и первый опыт эксплуатации здания. «Во всех помещениях у нас очень комфортный микроклимат, который нравится и детям, и персоналу. Малыши не болеют, растут и развиваются. За прошедшие полгода не было ни одного сбоя, всё работает стабильно и очень хорошо», — говорит Вера Антонова, заведующая муниципальным автономным дошкольным образовательным учреждением – центром развития ребенка – детским садом №8 3 г. Томска.

Нужно сказать, что решение о возведении энергоэффективного детского сада было принято не сразу. «Сначала мы предполагали построить детский сад в обычном порядке, поскольку он здесь расположен по генеральному плану, но потом решили сделать его энергоэффективным. Первоначально его строительство должно было обойтись в 86 млн. рублей, но с учетом изменений в проекте, которые позволили присвоить объекту класс энергоэффективности «А», эта сумма увеличилась еще на 19 млн., т.е. до 105 млн. рублей», — рассказывает Александр Шпетер (ОАО «ТДСК»).

«В результате применения при строительстве детского сада «Солнечный зайчик» энергосберегающих решений затраты на его обогрев должны снизиться на 40-50% по сравнению с аналогичными объектами, на которых используется традиционная схема теплоснабжения», — считает Андрей Осипов («Данфосс»).

Что касается надежности и долговечности оборудования, то срок эксплуатации тепловых насосов в среднем составляет 20-30 лет, а их ежегодное профилактическое обслуживание несложно и не требует каких-либо серьезных затрат.

Концепция энергоэффективного детского сада оказалась настолько успешной, что мэрия Томска приняла решение выкупить его у ОАО «ТДСК» и в дальнейшем продолжить строительство подобных объектов. Так, в ближайших планах городской администрации – строительство еще одного энергоэффективного детского сада и ряда других объектов с использованием систем отопления на тепловых насосах.



Ваша персональная подборка

    Подписка на новости

    Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной новости, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно. Мы будем держать вас в курсе всех новостей и событий.

    Рекомендации 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




    Обновлено 14.08.2017
    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭЛЕКТРОННЫЙ КАТАЛОГ
    НАШИ ПАРТНЁРЫНАШИ ПАРТНЁРЫ




    © Актион-МЦФЭР, 2006-2017. Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-68225 от 27.12.2016. 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 

    Политика обработки персональных данных

    
    • Мы в соцсетях
    Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.
    ×
    Подпишитесь на бесплатные рассылки, и получайте актуальную информацию обо всех нюансах, касающихся Вашей профессии! Будьте с нами! По всем вопросам звоните на номер: +7 (800) 775-48-44