Ефективність використання шахтних вод у централізованій системі теплопостачання міського району

Abstract

Обоснованы технологические решения по использованию энергетического потенциала шахтных вод в системе централизованного теплоснабжения городов и населенных пунктов шахтерских регионов страны с использованием тепловых насосов. На примере шахт Центрального Донбасса выполнен анализ состава и количества шахтных вод, сделана оценка энергетического потенциала шахтных вод и оценка достаточности такого потенциала для обеспечения потребности жилых и бюджетных зданий городов для отопления и горячего водоснабжения. Разработана принципиальная схема реализации проекта использования шахтной воды в системах централизованного теплоснабжения городов с сохранением функции существующих котельных систем теплоснабжения в качестве пиковых источников теплоты. Выполнены термодинамические расчеты цикла теплового насоса в реальных условиях использования шахтной воды. Представлена количественная оценка основных технико-экономических и экологических показателей реализации проекта. Выполнен подбор оборудования и сделана оценка эффективности его работы. Показана возможность сохранения централизованных систем теплоснабжения городов шахтерских регионов в условиях декарбонизации экономики и энергетических систем. Рекомендовано применение тепловых насосов с использованием теплового потенциала шахтной воды в системах централизованного теплоснабжения как для работающих, так и закрытых шахт.

Обґрунтовано технологічні рішення з використання енергетичного потенціалу шахтних вод в системі централізованого теплопостачання міст і населених пунктів шахтарських регіонів країни з використанням теплових насосів. На прикладі шахт Центрального Донбасу виконаний аналіз складу і кількості шахтних вод, зроблена оцінка енергетичного потенціалу шахтних вод і оцінка достатності такого потенціалу для забезпечення потреби житлових і бюджетних будівель міст для опалення та гарячого водопостачання. Розроблено принципову схему реалізації проекту використання шахтної води в системах централізованого теплопостачання міст зі збереженням функції існуючих котелень систем теплопостачання в якості пікових джерел теплоти. Виконано термодинамічні розрахунки циклу теплового насоса в реальних умовах використання шахтної води. Представлена ​​кількісна оцінка основних техніко-економічних і екологічних показників реалізації проекту. Виконано підбір обладнання і зроблена оцінка ефективності його роботи. Показана можливість збереження централізованих систем теплопостачання міст шахтарських регіонів в умовах декарбонізації економіки і енергетичних систем. Рекомендовано застосування теплових насосів з використанням теплового потенціалу шахтної води в системах централізованого теплопостачання як для працюючих, так і закритих шахт.