KSB: Потенциал моря для отопления и охлаждения зданий

Электроэнергетика Статья
выбрано
energybase

Рис. 1. Насосы MegaCPK для подачи морской водыРис. 1. Насосы MegaCPK для подачи морской воды

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. 2. Насосы MegaCPK контура теплоснабженияРис. 2. Насосы MegaCPK контура теплоснабжения

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.

Рис. 3. Насосы MegaCPK контура холодоснабженияРис. 3. Насосы MegaCPK контура холодоснабжения

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. 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. 4).

Рис. 4. Технические характеристики сплавов KSBРис. 4. Технические характеристики сплавов KSB

По тем же причинам диски поворотных затворов Isoria, 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.

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.2) 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.

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.

Наши технологии. Ваш успех.