Efficiency of mine water use in the centralized heat supply system of city district = Ефективність використання шахтної води в системі централізованого теплопостачання району міста

Abstract

Technological solutions for the use of mine waters energy potential in district heating system of settlements in the coal-mining regions using heat pumps have been substantiated. Using the example of mines in the Central Donbas, an analysis of composition and quantity of mine waters has been carried out, an assessment of the energy potential of mine waters and an assessment of the sufficiency of such a potential to meet the needs of buildings of cities for heating and hot water supply have been carried out. A schematic diagram has been developed for the implementation of a project for the use of mine water in district heating systems in cities while maintaining the function of existing boiler heating systems as peak sources of heat. Thermodynamic calculations of the heat pump cycle in real conditions of using mine water have been carried out. A quantitative assessment of the main technical, economic and environmental indices of the project is presented. The selection of equipment has been carried out and the efficiency assessment of its work has been made. It is recommended to use heat pumps using the thermal potential of mine water in district heating systems for both operating and closed mines.

Обґрунтовано технологічні рішення щодо використання енергетичного потенціалу шахтних вод у системі централізованого теплопостачання населених пунктів вугледобувних регіонів з використанням теплових насосів. На прикладі шахт Центрального Донбасу проведено аналіз складу та кількості шахтних вод, оцінку енергетичного потенціалу шахтних вод та оцінку достатності такого потенціалу для забезпечення потреб будівель міст з опалення та гарячого водопостачання проведено. Розроблено принципову схему реалізації проекту використання шахтної води в системах централізованого теплопостачання міст при збереженні функції існуючих систем котельного опалення як пікових джерел тепла. Проведено термодинамічні розрахунки циклу теплового насоса в реальних умовах використання шахтної води. Представлено кількісну оцінку основних техніко-економічних та екологічних показників проекту. Проведено підбір обладнання та проведено оцінку ефективності його роботи. Рекомендується використовувати теплові насоси з використанням теплового потенціалу шахтної води в системах централізованого теплопостачання як діючих, так і закритих шахт.