Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

ПРО ІНСТИТУТ

ПЕРІОДИЧНІ
ВИДАННЯ

ІНФОРМАЦІЙНІ
ПОВІДОМЛЕННЯ

Рекомендації щодо використання теплових насосів для забезпечення гарячого водопостачання шахти «Степова» та технологічна схема дослідної теплонасосної установки, що утилізує тепло шахтних вод

Призначення розробки: для забезпечення гарячого водопостачання шахти «Степова»

Показники результативності, значення для галузей економіки, економічна ефективність: річна економія по витратах на електроенергію в порівнянні з електро-котельнею може складати 530385 грн/рік без ПДВ

Місце впровадження: Міністерство енергетики та вугільної промисловості України, 2020 р.

Перспективи подальшого використання: Вугільні підприємства з діючими водовідливами шахтних вод

У відділі геологічних та геохімічних досліджень Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України вперше проведено комплексні геолого-геохімічні дослідження по оцінці ділянок вугільних підприємств України, для впровадження теплонасосних технологій.

Оцінено тепловий потенціал шахтних вод – хімічний склад, методи очистки і можливості застосування в теплових насосах. Відмічено, що шахтна вода на вугільних підприємствах відкачується з дебітом 100-300 м³/год і має температуру від + 15°С до + 25°С. Проведено співставлення по 46 вугільним підприємствам за об'ємами скидання шахтних вод та мінералізацією. За результатами комплексного аналізу обрано вугільне підприємство, як експериментальна ділянка – шахта «Степова» ДП «Львіввугілля». Проведено аналіз впливу теплофізичних властивостей носіїв низько потенційного тепла на ефективність утилізації його тепловими насосами. Відмічено, що агресивна дія підземних вод на метали (корозія металів) відбувається під впливом сильно кислих (рН <4,5) і сильно лужних (рН> 9,0) вод. Досліджені особливості геологічних і гідрогеологічних умов шахти «Степова» і проведено комплексний аналіз шахтної води. Оцінено вплив на навколишнє середовище теплонасосної системи гарячого водопостачання шахти.

Розроблені рекомендації щодо використання теплових насосів для забезпечення гарячого водопостачання шахти «Степова» та технологічна схема дослідної теплонасосної установки, що утилізує тепло шахтних вод (рис.). Це дозволяє в якості енергоносія використовувати шахтну воду (коефіцієнт перетворення: літо- 4,40, зима- 3,04). На виробництво 1 кВт теплової енергії влітку буде необхідно лише 0,23 кВт електроенергії, а взимку – 0,33 кВт, температура води може досягати +60⁰С. Річна економія по витратах на електроенергію в порівнянні з електрокотельнею може складати 530 385 грн/рік без ПДВ.

Рекомендації для впровадження передані Державному підприємству «Науково-технічний центр «Вуглеінновація» Міністерства Енергетики та вугільної Промисловості України.