= 0,557 - 18-10-

(17.5) (17.6)

-температура обратной воды, соответствующая .

Если предусматривается установка промежуточных теплообменников, то при определении / в числителе вместо величины t следует подставлять разность (rj. - Aro), где Дго-конечная разность температур в промежуточном теплообменнике, принимаемая равной 5-10°С.

В теплотехнических расчетах, связанных с использованием геотермальных вод, значения массовой теплоемкости и объемной массы принимаются такими же, как и при обычной пресной воде.

Повышение ггеот и сокращение удельного расхода геотермальной воды могут обеспечить:

1) создание специальных низкотемпературных систем геотермального отопления с пониженной температурой обратной воды и повьппенным расчетньт! перепадом температур;

2) применение пикового догрева и тепловых насосов;

3) использование воды после систем отопления в установках горячего водоснабжения, вентиляции, прямоточного воздушного отопления;

4) подключение сезонных потребителей геотермальных вод и т.д. Перечисленные способы могут комбинироваться.

Для объекта с нагрузками отопления, вентиляции и горячего водоснабжения ггеот можно определить по формуле

Л? = [а/оАх(1 - dV) + Р/ее„г2еенх(1 " Г") +

+ Угг.вг.вО -г)]Соб,

(17.7)

где а, Р и у-доли расчетного дебита геотермальной воды, расходуемые на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение; „6 /(скв.об)-степень относительного увеличения расчетного дебита скважины для объекта в целом, определяемая по рис. 17.1 в зависимости от средневзвешенной величины коэффициента использования скважины х:

"скв.об ~ ClCKB.OT "t" Рскв.вент

+ YWr.B;(17.8)

• 10

; 13 =

(17.9)

Gj;"g-удельный расход геотермальной воды, приходящейся на единицу расчетной тепловой нагрузки объекта, т/ч.

VAC At

AtrJ

(17.10)

Qoi бвеит И Gr „-расчетные нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, МВт (Гкал/ч);

с-удельная теплоемкость воды, кДж/(кг-°С) [ккал/(кг• °С)]; А/, А?,, и А?,-расчетный перепад температур, срабатываемый в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, °С;

а-1-р--у = 1; (17.11)

е:,б = е;г + еинх + е;.в- (17.12)

17.3. Технико-экономическая оценка вариантов систем, использующих теплоту геотермальных вод

Целесообразность применения геотермальных систем теплоснабжения определяется в результате технико-экономического сопоставления с теплоснабжением на базе традиционных источников теплоты.

Экономия топлива А6год> т у. т./год, достигаемая в результате использования геотермальных вод, определяется по формуле

Д6,,д = 1,22G,„(.B - 5), (17.13)

Лбаз

где Т1б,з-коэффициент полезного действия «базисного» генератора теплоты, который замещается геотермальной установкой; G - максимальный дебит скважины в течение всего периода эксплуатации, подсчитанный с учетом неравномерности отбора, т/сут.

При сопоставлении геотермального варианта с традиционным в качестве базисного следует принимать вариант, обеспечивающий оптимальные условия покрытия данной тепловой нагрузки в данньгх конкретных условиях. Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы по расчетной тепловой нагрузке и количеству тепловой энергии, передаваемой обслуживаемым объектам в течение года. Если геотермальным вариантом охватывается только часть расчетной тепловой нагрузки объекта, то расчет приведенных затрат по нему, тыс. руб., для сопоставления с базисным вариантом может производиться с введением «замещающего» варианта по формуле

Я„ = + (1 -w)rPMo, (17.14)

где Я,-приведенные затраты по геотермальному варианту, тыс. руб; /iJ-удельные приведенные затраты, приходящиеся на единицу охваченной геотер-

мальным вариантом расчетной тепловой нагрузки, тыс. руб/МВт [тыс. руб/(Гкал/ч)]; - расчетная нагрузка теплоснабжаемого объекта, МВт (Гкал/ч); w = С1,/Соб-ДОЛЯ расчетной нагрузки объекта, покрываемая геотермальной системой; бт Расчетная нагрузка, покрываемая геотермальной системой теплоснабжения, МВт (Гкал/ч); /7„-удельные приведенные затраты «замещающего» варианта, который рассчитывается на разность тепловых нагрузок - бгт тыс. руб/МВт [тыс. руб/(Гкал/ч)].

Если в геотермальных системах теплоснабжения геотермальная вода используется для нужд горячего водоснабжения и других хозяйственных целей, эксплуатационные расходы в базисном варианте увеличиваются на сумму дополнительных затрат, которые определяются умножением количества геотермальной воды, м, замещающей потребление водопроводной или технической воды на соответствующие нужды, на стоимость 1 м замещаемой воды.

С учетом принятого расчетного срока функционирования геотермальных скважин 25 лет следует определять эксплуатационные расходы (амортизационные отчисления на реновацию) по тем элементам систем геотермального теплоснабжения, которые за пределами расчетного срока не могут использоваться (тепловые сети, аккумулирующие емкости и т. д.). По таким сооружениям норма амортизационных отчислений на реновацию в случае, если она составляет менее 4%, должна быть увеличена до 4%.

Необходимость расширения или нового строительства сбросных сетей и очистных сооружений (или устройств для разбавления сбрасываемой геотермальной воды) должна учитываться в технико-экономических расчетах при обосновании эффективности применения систем геотермального теплоснабжения.

17.4. Принципиальные схемы систем геотермального теплоснабжения

Основная цель в процессе разработки схем систем геотермального теплоснабжения - обеспечение максимального срабатывания теплового потенциала геотермальной воды и возможно более полного использования годового дебита скважин. Указанное положение может не соблюдаться в тех случаях, когда тепловой потенциал скважин превышает нагрузку существующих и перспективных потребителей.

Выбор принципиальной схемы геотермального теплоснабжения при известных гидрогеологических параметрах скважин производится в такой последовательности:

1) на основании химического состава и минерализации гидротерм определяют, может ли данная геотермальная вода подаваться непосредственно в системы теплоснабжения (одноконтурные системы) или должна служить для этих систем первичным теплоносителем (двухконтурные системы);

2) выявляют конкретных потребителей геотермальной воды в расчетном режиме с классификацией их по предъявляемым ими требованиям к потенциалу теплоносителя;

3) намечают ориентировочную последовательность подачи геотермальной воды различным потребителем с учетом их взаиморасположения и необходимости срабатывания теплового потенциала геотермальной воды;

4) определяют расчетные параметры схемы и возможных сезонных потребителей;

5) производят технико-экономический расчет.

Как правило, для выявления оптимальной схемы для конкретного набора потребителей необходимо рассмотреть несколько вариантов. В зависимости от химического состава и минерализации гидротерм могут применяться:

а) одноконтурные системы теплоснабжения с зависимым подключением систем отопления и непосредственным водоразбором в системах горячего водоснабжения;

6) двухконтурные системы теплоснабжения с независимым подключением систем отопления и закрытым водоразбором в системах горячего водоснабжения;

в) комбинированные системы с зависимым подключением систем отопления и закрытым водоразбором в системах горячего водоснабжения.

Одноконтурные системы геотермального теплоснабжения могут проектироваться по одной из следующих принципиальных схем.

I. В районах с ограниченными ресурсами геотермальных вод рекомендуется первоочередное рассмотрение технической возможности и экономической целесообразности использования простейшей схемы с подачей геотермальной воды на горячее водоснабжение при удовлетворении отопительной нагрузки от других источников теплоты (рис. 17.4).

СКВАЖИНА

БАК-АККУМУЛЯТОР

СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Рис. 17.4. Схема с вепосредственной иодачея геотермальной воды только на горячее водоснабжение

Схема не может быть применена при Z. в < < (где /"""-минимально допустимая температура воды в системе горячего водоснабжения, °С), при открытом водоразборе (геотер-мальна5 вода обладает питьевыми качествами) и при Ц, < Гг.в + (5 н- 10)°С в случае использования промежуточных теплообменников.

П.В районах со значительными ресурсами геотермальных вод при ограниченных нагрузках потребителей, расположенных в непосредственной близости от скважин, а также для ограниченного геотермального теплоснабжения отдельных объектов рекомендуется схема геотермального теплоснабжения с параллельной подачей геотермальной воды на отопление и горячее водоснабжение (рис. 17.5, а). Геотермальная вода из скважины направляется непосредственно в отопительные системы и системы горячего водоснабжения (через бак-аккумулятор).

I г

I

После отопительных систем вода сбрасывается. Регулирование теплоотдачи в системах отопления осуществляется путем подмешивания обратной воды насосами.

В зависимости от схемы подмешивания (центральное или абонентское) распределительные сети представляют собой соответственно четырех- или трехтрубную прокладку (с учетом циркуляционной линии горячего водоснабжения).

Рассмотренная схема не может быть применена при Гг. в tor и ?г.в < /"Тг. где С-температура воды при расчетной температуре наружного воздуха для систем отопления, °С.

П1. В районах с ограниченными ресурсами геотермальных вод при значительных нагрузках потребителей рекомендуется схема геотермального теплоснабжения с последовательной подачей геотермальной воды на отопление и горячее водоснабжение (рис. 17.5,6). Рассмотренная схема неприменима при tj, в < /от и /„ < 45-50°С.

IV. В районах, где потребность в теплоте превышает тепловой потенциал ресурсов геотермальной воды, рекомендуются схемы геотермального теплоснабжения:

1) с параллельной подачей воды на отопление и горячее водоснабжение с пиковым до-гревом геотермальной воды, идущей на нужды отопления (рис. 17.6, а);

2) с последовательной подачей геотермальной воды на отопление и горячее водоснабжение с пиковым догревом отопительной воды (рис. 17.6,6). Рекомендуемая принципиальная схема пикового догрева представлена на рис. 17.7.

СБРОС

Рис. 17.5. Схема с параллельной (а) и последовательной (б) подачей геотермальной воды на отопление и горячее водоснабжение

/- скважина, 2-система отопления, i-подмешивающий насос; -/-система горячего водоснабжения; 5- бак-аккумулятор