Потенциал моря для отопления и охлаждения зданий

Разработка новых, экологически приемлемых технологий для отопления и охлаждения жилых и коммерческих помещений является одной из ключевых задач для многих энергетических компаний по всему миру. Использование энергии солнца, морских приливов и течений, ветра и тепла, получаемой из недр земли, в той или иной степени доказало свою практическую пользу, эффективность и рентабельность.

Море обладает огромным потенциалом как источник энергии. Внимание специалистов одной из крупнейших французских энергетических компаний Engie, которая занимается разработкой и внедрением проектов, в том числе с использованием альтернативных источников, привлекла идея использования тепловой энергии Средиземного моря для обогрева и охлаждения зданий. Одной из таких разработок стала геотермальная электростанция Thassalia. Морская вода из порта Марселя перекачивается к чиллерам для охлаждения и к тепловым насосам для отопления зданий в деловом центре города.

Подобные объекты уже эксплуатируются (например, проект компании Engie в Париже на реке Сены), однако морская геотермальная электростанция Thassalia стоимостью 35 млн евро является первым в своем роде проектом в Европе, который предусматривает использование соленой воды как для получения тепла, так и для охлаждения. При этом обеспечиваются нужды зданий площадью 500 тыс. м² в новом градостроительном проекте Euroméditérranée.

Эко-город Euroméditérranée разместился на 480 га в самом центре Марселя (между коммерческим портом, Старым портом и железнодорожной станцией), где ведется масштабное строительство жилья, общественных зданий и объектов социальной инфраструктуры (музеев, театров, школ, больниц и т. д.), а также благоустройство территории. Благодаря строительству геотермальной станции, которая позволит сократить выбросы парниковых газов на 70%, потребление электроэнергии – на 40% и воды – на 65%, эко-город получил статус HQE (High Quality Environment) – объекта с качественной окружающей средой.

Разработка проекта электростанции Thassalia началась в 2010 г. и объединила опыт двух дочерних компаний Engie Coffley и Climespace. Поставщиком оборудования было выбрано французское подразделение концерна KSB. Введенная в эксплуатацию в 2014 г. станция была торжественно открыта 17 октября 2016 г.

Рис. 1. Насосы MegaCPK для подачи морской воды

Основная задача проекта заключалась в организации и обеспечении функционирования систем тепло- и холодоснабжения зданий Euroméditérranée. Новаторским он является по нескольким причинам. Во-первых, станция снабжает здания теплом и холодом, в то время как во Франции эти две системы разделены. Во-вторых, используется тепловая энергия моря и, наконец, это первый европейский проект инженерного обеспечения эко-города такого масштаба.

В работе станции и ее распределительной сети центральное место занимают насосы KSB. Забор морской воды ведется на глубине 7 м при средней температуре 14–24 °C. Насосы KSB (рис. 1). выполнены из специального коррозионно-стойкого материала.

Рис. 2. Технические характеристики сплавов KSB

Каждый агрегат производительностью 720 м3/ч оснащен мощным энергоэффективным двигателем и системой частотного регулирования. Проблема образования коррозии при перекачивании теплой морской воды была крайне актуальна при реализации этого проекта, так как температура забираемой морской воды летом могла достигать 25 °C. Поэтому детали насоса, контактирующие с перекачиваемой средой, были выполнены из специального сплава Noridur^® (дуплексная нержавеющая сталь), который обладает высокой коррозионной и абразивной стойкостью и применяется при перекачивании таких химически агрессивных жидкостей, как теплая морская вода, концентрированные кислоты и перекачиваемая среда в процессах сероочистки дымовых газов (рис. 2).

По тем же причинам диски поворотных затворов Isoria от KSB, которые выполняют функции перекрытия и регулирования подачи морской воды, защищены коррозионным покрытием Halar. Затворы диаметром от 50 до 700 мм оснащены ручным и пневматическим приводами. Морская вода подается к охлаждающим чиллерам и тепловым насосам, которые производят холодную и горячую воду одновременно. Следует отметить, что дополнительные газовые котлы завершают общую конструкцию, чтобы гарантировать непрерывность работы установки при любых условиях.

Рис. 3. Насосы MegaCPK контура холодоснабжения

После обработки на геотермальной станции тепловая энергия поступает в здания Euroméditerranée для систем отопления или кондиционирования воздуха по контурам теплоснабжения с температурой горячей воды 60 °C (рис. 4) и контурам холодоснабжения (5 °C) (рис. 3). Поскольку протяженность сети составляла 3 км, требовалось применение мощных насосных агрегатов, которые эффективно работали бы в системах тепло- и холодоснабжения. Каждый из двух контуров оснащен четырьмя новейшими насосами KSB MegaCPK (всего 8 единиц) мощностью 160 и 355 кВт. При выборе этих агрегатов

учитывали не только их способность обеспечить требуемый напор, но и высокую производительность при изменяющейся скорости вращения рабочего колеса. КПД насоса MegaCPK стабильно сохраняется на высоком уровне (порядка 84%) при скорости как 1500 об/мин, так и 1750 об/мин.

Рис. 4. Насосы MegaCPK контура теплоснабжения

Кроме насосов этой серии компания KSB поставила насосы Etanorm (мощность 75 кВт, производительность 650 м³/ч) и Etaline на теплообменники и рециркуляцию. 150 центрических дисковых затворов серии Boax B с ручным или пневматическим приводом в диапазоне диаметров DN от 100 до 600 мм.

Морская геотермальная энергетика имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной тепловой прежде всего с экологической точки зрения. Централизованное производство холода и тепла способствует уменьшению парникового эффекта. С финансовой стороны цена произведенной тепловой энергии примерно на 10% ниже по сравнению с децентрализованными системами, а изменения тарифов на электроэнергию и газ менее чувствительны.

Более того, насосы – это компоненты систем, которые потребляют большое количество электроэнергии, а применение высокотехнологичных насосов KSB позволит обеспечить большой потенциал экономии. Таким образом, обитатели эко-города Euroméditerranée в полной мере смогут оценить работу систем отопления и кондиционирования воздуха, основанную на использовании новейших морских геотермальных технологий.

Публикация размещена на правах рекламы
Компания КСБ (KSB)

Источник: Компания КСБ (KSB)