Система с тепловыми насосами CO2 будет отапливать 4 здание с использованием воды из ближайшего водоема.
По словам консультанта по энергетике, работающего над проектом, ожидается, что система централизованного теплоснабжения с поддержкой грантов в Сьюарде, штат Аляска, в которой используются шесть водонагревательных насосов Mayekawa для водоснабжения, будет завершена к концу 2019 года.
Тепловые насосы будут обеспечивать отопление четырех муниципальных зданий в Сьюарде — мэрии, пристройки мэрии, общественной библиотеки и пожарного зала.
Тепловые насосы будут располагаться в подвале библиотеки, с резервными масляным и электрическим котлами, отметил Andy Baker, владелец AnCorage, базирующийся на Аляске, энергетический консультант, отвечающий за этот проект, и аналогичный в Аляскинском центре морской жизни.
Горячая вода будет циркулировать в трех других зданиях через теплообменник Alfa Laval, чтобы предотвратить загрязнение тепловых насосов. Andy Baker проектирует использование тепловых насосов для 80-90% тепловой нагрузки в зданиях и с температурой возвратной воды, достигающей 38°С.
Источником тепла для проекта будет служить энергия от океанских приливов в близлежащей Воскресенской бухте, которая будет проходить через закрытую гликолевую петлю глубиной 200 футов и поставляться в библиотеку на расстоянии 500 футов. Близлежащая гидроэлектростанция, находящаяся на рассмотрении в Сьюарде, может стать будущим источником отработанного тепла для проекта централизованного теплоснабжения.
Предполагается, что система централизованного теплового насоса сэкономит Сьюарду 25 000 долларов в год на отопление по сравнению с системой, работающей на ископаемом топливе — еще один шаг к обезуглероженному обществу.
В январе 2016 года Аляскинский центр SeaLife площадью 120 000 кв.футов, имеющий аквариум и исследовательский центр, установил четыре транскритических тепловых насоса CO2 с источником воды Mayekawa 20-TR.
Проект, поддержанный грантом, использовал океаническую воду из близлежащего Воскресенского залива для нагрева гликоля, который поддерживает тепловые насосы. Это один из первых примеров использования в США тепловых насосов на CO2, заменяющих обычные масляные горелки на коммерческом объекте.
Проект был обусловлен необходимостью замены SeaLife Center его нефтяных горелок из-за стремительного роста стоимости нефти на Аляске, где зимой субарктические температуры. Благодаря установке системы теплового насоса, которая обрабатывает различные тепловые нагрузки, от наружных покрытий и горячей воды для бытовых нужд до плинтусов в офисах и лабораториях, а также в змеевиках в общественных местах, предприятие смогло сэкономить 15 000 долларов в месяц при существующих расценках на нефть и электроэнергию. Данные по экономии все еще актуальны. По данным Sealife Center, при отсутствии грантов проект стоимостью 1,5 млн.долл. США (включая 200 000 долл. США для четырех тепловых насосов на CO2) окупится менее чем за девять лет.
Установки на CO2 производят горячую воду температурой 90°С, с начальным КПД 2,25. Горячая вода распределяется на объекте через сложную сеть водопроводных труб, которые спроектировал Baker по проекту, названному «loopsametrics».
Как утверждает Baker, мощность тепловых насосов на CO2 обусловлена их способностью повышать температуру возвратной воды до 90°С с примерно такой же потребляемой энергией даже при снижении температуры возврата.
«Первоначально температура возврата системы после поддержки нескольких нагрузок составляла 55°С, но дополнительные нагрузки могли бы еще больше снизить ее и повысить КПД — с минимальным энергетическим ущербом», — отметил Baker. «В 2017 году температура на возврате была снижена до 38-44°С с добавлением конденсационной нагрузки в подвале; это делает энергопотребление системы CO2 менее чем половиной стоимости электрического котла и половину стоимости нефтяного котла».
Система также обеспечивает охлаждение с помощью нагреваемого океаном гликоля (начиная с 4,5°С) для фанкойлов в механическом помещении и в электрическом помещении, повышая температуру гликоля и уменьшая работу, требуемую тепловыми насосами. В настоящее время Baker наблюдает за установкой фанкойлов еще в двух частях здания — серверной комнате и морозильной камере. Он отметил, что дополнительное отработанное тепло, поглощаемое гликолем в этих помещениях, позволит Центру SeaLife отключить поток морской воды летом для тепловых насосов на CO2 .
Такое использование регенерации тепла важно, сказал он, потому что оно демонстрирует, как объекты, которые не могут подключиться к теплу океанской воды, все еще могут использовать тепловые насосы на CO2.
по материалам r744.com