Производство тепловых насосов в России

Наибольший стаж работы в данной области и наибольший объем выпущенных тепловых насосов мощностью от 10 до 3000 кВт имеет совместно работающая группа: ЗАО «Энергия» (Новосибирск), комплекс «Тепломаш», ОАО «Кировский завод» (С.-Петербург) и ОАО «ФГУП «Рыбинский завод приборостроения». На сегодня это единственные в России производители крупных тепловых насосов. Тепловые насосы этой группы успешно работают на Камчатке, на Алтае, в Новосибирской области, в Норильске, в Литве, в Казахстане. В Литву два тепловых насоса мощностью 3000 кВт были поставлены в результате тендера с участием западных фирм. Сегодня можно с уверенностью сказать, что в России выпускаются тепловые насосы всего мощностного диапазона, вполне конкурентоспособные по техническому уровню и более доступные по цене, чем аналогичные зарубежные насосы.

Производственные мощности только ЗАО «Энергия» и комплекса «Тепломаш» позволяют при необходимости увеличить выпуск тепловых насосов в десять раз и поднять единичную мощность до 30 000 кВт.

«Тепло ХХI века»

Тепловые гидродинамические насосы типа «ТС1» - инновационная, высокотехнологичная, экспортоориентированная продукция от Группы Компаний «Тепло XXI века». Современные, энергосберегающие системы, основанные на тепловых гидродинамических насосах, предназначены для автономного отопления любого объема жилых, офисных, спортивных, производственных и складских помещений, а также для нагрева воды для бытовых и технологических целей.

ООО «Корса»

Компания ООО «Корса» - российский производитель тепловых насосов широкого спектра для самого различного назначения. За 10 лет работы тепловые насосы «Корса», преимущественно геотермальные, установлены более чем на 60 объектах: это индивидуальные коттеджи, промышленная база, многоквартирные жилые дома.

Особенностью компании является то, что системы тепловых насосов проектируются каждый раз индивидуально, тем самым их технические характеристики максимально соответствуют поставленным задачам с учетом поправок на климат, геологию грунта, инженерные системы объекта. Тепловые насосы «Корса» проектируются и изготовляются с учетом сурового российского климата, не замораживают грунт, сохраняют в течение всего отопительного периода заявленный коэффициент преобразования и обеспечивают максимальное количество моточасов работы компрессора.

По программе ГК «Фонда содействия реформирования ЖКХ» тепловыми насосами «Корса» оснащены три многоквартирных энергоэффективных дома в Калужской, Рязанской, Кировской областях.

ООО «Эйркул»

Для теплоснабжения зданий и промышленных предприятий, с 2002 года фирма «Эйркул» выпускает линейку установок с диапазоном производительности от 5 кВт до 3 мВт и является сертифицированным российским производителем тепловых насосов.

Российский производитель тепловых насосов – ООО «Эйркул», комплектуя оборудование компонентами ведущих европейских производителей, выпускает установки, состоящие из следующих основных агрегатов: испарителя и конденсатора, переохладителя, регулирующего вентиля и компрессора.

Задавая новые стандарты качества в отрасли ООО «Эйркул», как сертифицированный российский производитель тепловых насосов и другого холодильного и климатического оборудования, использует новейшие технологии и экономичные, экологически безопасные решения, что является гарантией надежной работы и оптимальной эксплуатации оборудования, а также способствует повышению рентабельности бизнеса сотен российских промышленных предприятий.

ООО «Рефком»

Компания "Рефком" производит сборку геотермальных тепловых насосов (альтернативных энергосберегающих систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирваия, обладающих российским сертификатом качества). Производит проектирование и монтаж систем отопления дома "под ключ" (тепловой насос с горизонтальным или скважинным контуром, укладка теплых полов, разводка радиаторов). Осуществляет бурение скважин на воду и под геотермальные зонды тепловых насосов.

ООО НПФ «Тритон ЛТД»

Компания занимается проектированием и изготовлением тепловых насосов различной мощности (от 3 до 10 000 кВт) автоматизированных с регулируемой теплопроизводительностью, выполнением монтажных работ на объектах заказчиков, выполнением пусконаладочных работ с последующим сервисным обслуживанием, проектированием и изготовлением систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, кондиционирования и охлаждения, производственных и гражданских объектов с использованием тепловых насосов, проектированием и изготовлением тепловых насосов для подогрева воды в бассейнах и рыборазводных хозяйствах, проектированием и изготовление тепловых насосов и установок на их базе для сушки древесины и зерновых культур, для охлаждения и поддержания постоянной температуры воды технологических циклов, проектированием и изготовлением установок на базе тепловых насосов для утилизации тепла промышленных предприятий.

«Экип»

Научно-производственная кооперативная фирма "ЭКИП" была образована в январе 1990 года рядом ученых из крупных вузов страны МВТУ им. Баумана, МЭИ, МГУ, МАИ и др., а также специалистов из авиакосмического комплекса страны.

Приоритетным направлением деятельности фирмы стали создание энергосберегающего оборудования и технологий в различных областях народного хозяйства: в энергетике, на транспорте в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) параллельно занимаясь научно-просветительной работой в области экологического образования.

Наиболее существенным результатом деятельности фирмы "ЭКИП" за годы ее существования является хорошо известный в России и за рубежом проект летательного аппарата "ЭКИП" (русская "летающая тарелка"), в котором реализован целый ряд НОУ-ХАУ, запатентованных в России.

Группа компаний «Атмосистемы»

Группа компаний «Атмосистемы» имеет собственную линию по производству тепловых насосов. Наше оборудование удачно гармонирует с интерьером помещения и всего здания, полностью учитывает его назначение и специфику и отвечает самым высоким требованиям заказчика.

Занимаются созданием и продвижением современных высокотехнологичных ресурсосберегающих климатических систем на основе тепловых насосов.

Основным направлением деятельности группы компаний «Атмосистемы» является производство и установка тепловых насосов, систем воздушного отопления, кондиционирования и вентиляции.

Группа компаний «Атмосистемы» осуществляет полный комплекс работ, включая проектирование систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования, внутренних и наружных сетей, разработку специальных разделов проектной документации; монтажные и пуско-наладочные работы внутренних и наружных инженерных коммуникаций, поставку оборудования, комплектующих и материалов; гарантийное и сервисное обслуживание.

Штат квалифицированных и опытных монтажников позволяет обеспечить быстрое и качественное выполнение работ по монтажу систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Специалисты сервисного центра, оснащенного современным диагностическим и ремонтным оборудованием, могут взять на себя сервисное обслуживание установленных нами систем, с постоянным контролем работы оборудования и деталей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

ЗАО «Энергия»

До сегодняшнего дня фирма ЗАО «Энергия» остается практически единственным в нашей стране серийным производителем парокомпрессионных тепловых насосов. За 10 лет работы фирма запустила около 100 теплонасосных установок различной мощности на всей территории бывшего СССР. Первые установки, запущенные на Камчатке, проработали безотказно уже 8-9 лет. Это обстоятельство – лучшая визитная карточка фирмы.

Кроме серийных моделей, ЗАО «Энергия» может изготовить тепловой насос любой мощности и конфигурации, в том числе и маломощный для индивидуального отопления.

Каждый тепловой насос комплектуется силовым шкафом управления и системой автоматики. Контроллер поддерживает заданный режим работы ТН, предотвращает аварийные ситуации, ведет учет параметров.

Может быть установлен микропроцессорный либо беспроцессорный контроллер как отечественного, так и импортного производства. Возможно изготовление контроллера, «вписывающего» ТН в уже имеющийся производственный цикл.

Для запуска двигателя компрессора ЗАО «Энергия» изготавливает электротехнические шкафы исключительно с бесконтактной (тиристорной) коммутацией.

Современное теплонасосное теплоснабжение развивается весьма успешно. Количество работающих парокомпрессионных ТН в мире довольно велико – около 40 млн. штук различной единичной теплопроизводительности от нескольких киловатт до сотен мегаватт. Развитию этой отрасли уделяется большое внимание. В частности, Мировой энергетический совет (МИРЭС) прогнозирует, что к 2020 году около 75% тепла потребного для теплоснабжения в развитых странах будет производиться тепловыми насосами.

К России этот прогноз, к сожалению, не относится из-за слишком большого нашего отставания в этой отрасли от развитых стран. Нужно отметить, что теплонасосное теплоснабжение довольно косная отрасль, что подтверждается тем, что в ней в течение последних 50÷60 лет практически не было прорывных разработок.

Поэтому традиционные ТН работают уже много десятилетий по традиционному парокомпрессионному циклу. Этот цикл более-менее позволяет получать горячую воду только для горячего водоснабжения с температурой +70÷+75⁰С с положительной, хотя и небольшой, порядка 20%, эффективностью. В системе отопления работа традиционного ТН с положительной эффективностью в сугубо автономном режиме возможна только в регионах, где максимально низкая температура наружного воздуха в течение всего отопительного периода не бывает ниже - 10⁰С. (Сухуми, Ашхабад, Ташкент и южнее). В итоге в России и странах с климатом близким к российскому традиционный ТН в автономном режиме в системе отопления работать не может.

В Институте теплофизики СО РАН совместно с дочерней внедренческой организацией ЗАО «Энергия» в результате многолетних исследований удалось создать тепловые насосы, работающие с термодинамическим циклом максимально приближенным к наиболее совершенному треугольному циклу Лоренца. Поскольку таких ТН в мире нет сейчас ведется его международное патентование в связи с тем, что к этой работе уже проявляют интерес зарубежные фирмы.

Эти тепловые насосы, названные универсальными отопительными теплонасосами (УОТН) при работе в системе ГВС, работая круглогодично в автономном режиме уже сейчас могут полностью обеспечивать любые города России, где имеется достаточно много сбросного низкопотенциального тепла, например, реки и моря горячим водоснабжением. Эти УОТН позволяют получать тепло на ГВС в 2,0÷2,5 раза более дешевое, чем тепло от газовых котельных или ТЭЦ. Но самое главное в том, что и в системе отопления УОТН могут работать в автономном режиме независимо от температуры наружного воздуха вырабатывая горячую воду для отопления вплоть до +85÷+90⁰С по цене в 1,8÷2,0 раза ниже традиционного тепла от газовых котельных или ТЭЦ.

Низкотемпературная электроэнергетика – это электрические станции с низкокипящими рабочими телами (озонобезопасные фреоны R-134a, C-10, R-21; углеводороды бутан, изобутан и т.д.), вырабатывающие электроэнергию используя в качестве топлива относительно низкопотенциальное тепло с t_НПТ>70⁰С. Первая в мире фреоновая (рабочее тело фреон R-12) геотермальная электростанция была создана в СССР на Паратунских геотермальных источниках Камчатки. Используя геотермальную воду с температурой всего 79±1,0⁰С, эта электростанция вырабатывала около 1 МВт*ч электрической энергии. Создана она была Сибирским отделением АН СССР в 1971г. и входила в состав Института теплофизики.

На основе проведенных испытаний было показано, что в северных регионах нашей страны такие электростанции могут быть достаточно эффективны даже при использовании в качестве топлива воды с температурой всего +50÷+60⁰С. В этом случае высокая эффективность может достигаться использованием отрицательных температур конденсации низкокипящих рабочих тел, что значительно более эффективно, чем увеличение начальных параметров цикла Ренкина. Такая отрицательная конденсация достигается за счет использования воздушных конденсаторов при низких температурах наружного воздуха. На этой основе возникло предложение по использованию тепла земли для производства чистого водорода, получаемого в электролизерах. Электроэнергию можно получать во фреоновых (или углеводородных) энергоустановках типа Паратунской ГеоЭС. Источником тепла (вода с температурой 50÷60⁰С) должны быть кусты глубоких – около 3000 м нефтяных скважин полностью отработавших, через которые будет осуществляться циркуляция воды. Таких скважин в северных районах Западной Сибири достаточно много и срок их службы в таких водяных циркуляционных системах не будет ограничен. Из куста, состоящего из 12 скважин, возможно получение около 3,0÷3,5 мегаватт электроэнергии во фреоновых (или углеводородных) энергоустановках. Передавать такое количество электроэнергии экономически не целесообразно, поэтому эта электроэнергия должна подаваться в электролизеры, что позволит получать в худшем случае до 600÷700 м³ в час чистого водорода для сжигания тепловых электростанциях. По имеющимся научным данным передача водорода по трубопроводам, по крайней мере, в 2÷3 раза более дешевый процесс по сравнению с электропередачей. Как показал опыт работы Паратунской фреоновой ГеоЭС такие установки довольно легко автоматизируются, а фреоновые турбины, например, центростремительные, а именно такая использовалась на фреоновой ГеоЭС просты в изготовлении и надежны.

Реальное состояние проблемы в настоящее время

Институт «ВНИИхолодмаш» г. Москва, разработавший и создавший первую фреоновую турбину для Паратункой ГеоЭС имеет предварительные наработки по трем типам турбин – центростремительной радиальной, винтовой и радиально-осевой. Также есть потенциальный изготовитель таких энергоустановок «под ключ» - это Кировский завод г. Санкт-Петербург.

Проблем две. Первая, это естественно отсутствие средств, а на первую такую установку с электролизером потребуется только на конструирование, проектирование и изготовление не менее 80 млн. руб., а «под ключ» в блочном исполнении – не менее 120 млн. руб.

Вторая проблема заключается в том, что даже полностью отработанные и выведенные из эксплуатации скважины (нефтяные или газовые) по прежнему принадлежат нефтяным и газовым компаниям, поэтому требуется законодательное решение по изъятию отработавших скважин у этих компаний и передачи их водородопроизводящим компаниям.