У овом тексту ћемо се осврнути на коришћење топлотних пумпи вода-вода обзиром на проблематику са којом се сусреће АД “Водовод и канализацију“ код коришћења истих у граду Бијељина.
Савремени цивилизацијски токови намећу принципе економичности и одрживости у свим аспектима живота човјека па самим тим и у погледу обезбјеђења енергетских ресурса потребних за реализацију истог. Људска потреба за топлотном енергијом, коју користе за задовољавање потреба гријања и одржавања личне хигијене, је посебно дошла до изражаја подизањем животног стандарда људи. Један од уређаја који се истиче по економичности експлоатационих трошкова у обезбјеђивању потребних енергетских ресурса за гријање и хлађење су топлотне пумпе, које су технолошким напретком постале финансијски доступне широком кругу људи.
Топлотна пумпа је уређај помоћу којег се топлотна енергија из једне средине (најчешће нашег окружења) преноси у другу. За тај пренос топлотне енергије троши се много мања енергија од пренијете, чиме се обезбјеђује високо ефикасно гријање и хлађење, а самим тим и економски прохватљиво. Уз помоћ топлотне пумпе могуће је да се уложеним радом у кружном процесу одузме топлота од околине да би се иста након подизања на виши енергетски ниво користила за гријање, при чему је количина топлоте вишеструко већа од топлотног еквивалента утрошеног рада тј. електричне енергије.
Према енергетском извору који користе (бесплатним/природним) дијеле се на:
• Топлотне пумпе ваздух-вода
• Топлотне пумпе земља-вода
• Топлотне пумпе вода-вода
Шта је топлотна пумпа вода-вода?
Топлотна пумпа вода-вода, као што јој само име каже, користи резервоаре подземне воде као примарни извор топлотне енергије коју подиже на виши енергетски ниво. Температура подземних вода, на адекватној дубини (већој од цца 2 м) је углавном констатнтна током цијеле године, што значи да топлотна пумпа вода-вода остварује високе и поуздане параметре топлотног капацитета на излазу током цијеле године и љети и зими. Да би функционисала, топлотна пумпа вода-вода захтјева два бунара. Такозвани усисни бунар извлачи подземну воду за екстракцију топлоте, док апсорпциони бунар поново уводи термички искоришц́ену воду у земљу. Што је већи капацитет топлотне пумпе вода-вода то је потребна вец́а запремина воде која јој мора бити доступна.
Како функционише топлотна пумпа вода-вода код гријања?
Топлотна пумпа вода-вода се загријева кроз круг расхладног средства и сложене интеракције различитих механичких компоненти. Прво, расхладно средство преко првог плочастог измјењивача топлоте апсорбује топлотну енергију из подземне воде и испарава. Пара расхладног средства затим пролази кроз компресор, што повећава њен притисак, а тиме и њену температуру те је подиже на виши енергетски ниво. У другом плочастом измењивачу топлоте, коначно се ослобађа топлотна енергија у систем грејања и/или резервоар топле воде и кондензује.
Услови за рад топлотне пумпе вода-вода
За ефикасан рад топлотне пумпе са подземном водом морају бити испуњени одређени захтјеви.
-Први захтјев је довољна количина и квалитет подземних вода. Обзиром да се подземне воде изузимају из алувиона ријеке Дрина, која исти веома издашно прихрањује, количина воде која је на располагању се “условно може сматрати неограниченом“, наравно уз правилно и одговорно коришћење.
-Други захтјев је да ниво воде не би требало да буде пренизак, јер уколико је потребна дубина бушења већа од 20 метара, топлотна пумпа вода-вода обично није исплатива.
-Трећи захтјев су ДВА БУНАРА потребних капацитета, који су НОПХОДНИ за несметан рад топлотне пумпе вода-вода и који морају бити удаљени на адекватном растојању које је у функцији капацитета захваћене подземне воде. Важно је да се производни (усисни) бунар налази у смјеру протока апсорпционог бунара, тако да се охлађена вода не користи поново, јер у противном може доћи до тзв. “замрзавања“ подземних вода. Такође бунари морају да буду ПРАВИЛНО ДИМЕНЗИОНИСАНИ према потребном капацитету узимања подземне воде (у функцији тзв. “издашности“), а ПОСЕБНО у функцији упојне моћи алувиона након топлотног искоришћења воде.
Уочена проблематика коришћења топлотних пумпи вода-вода на подручју града Бијељина
Уочени проблем, од стране АД “Водовод и канализација“, код коришћења топлотних пумпи вода-вода се огледа у следећем: тзв. упојни бунар није ПРАВИЛНО димензионисан те након неког времена коришћења долази до значајног смањења његовог упојног капацитета, при чему су корисници “нашли рјешење“ да воду, након топлотног искоришћења, упусте у кишну и ФЕКАЛНУ КАНАЛИЗАЦИЈУ. Овај начин “рјешавања проблема“ доводи до следеће проблематике:
-Трајно уклањање воде из алувиона, што на први поглед не звучи проблематично, али када се узме у обзир да је називни проток изузете воде у систему W10/W55 топлотне пумпе вода-вода при номиналном капацитету 100 кW 26,4 м3/х (топлотна пумпа WПГ-110-1 ХТТ произвођача “Кронотерм“), што у коначници може довести до значајног обарања нивоа подземних вода на одређеном подручју, имајући у виду густину зграда и томе пропорционално број уграђених топлотних пумпи вода-вода. Потребан капацитет подземне воде за рад топлотних пумпи вода-вода различитог капацитета се може, према овом податку, посматрати пропорционално. Штета, која се на овај начин наноси стању подземних вода је немјерљива, јер се на овај начин нарушава режим струјања подземних вода обарањем нивоа истих. Такође, треба имати у виду да је у питању тзв. питка вода, која се трајно изузима из подземља, а разлог је термичко искоришћење њеног потенцијала и крајње неодговорно испуштање у околину чиме се трајно губе огромне количине исте.
-Оптерећује фекалну канализацију додатним количинама воде, а тиме и рад Постројења за пречишћавање отпадних вода града Бијељина повећавањем трошкова рада као и НАРУШАВАЊЕМ БИОЛОГИЈЕ обзиром на технологију рада истог.
Овај “начин коришћења“ подземних вода је у директној СУПРОТНОСТИ са захтјевима важећег Закона о водама Републике Српске о постизању одрживог коришћења вода, да је насљеђе које се мора чувати, бранити и третирати као такво, те да се коришћење вода и управљање њима врши на рационалан и одржив начин тако да се спријечи непотрбно коришћење вода и да коришћење вода не превазилази природно обнављање ресурса.
Начин рјешавања овог проблема је да ИНСТИТУЦИЈА која је, према важећем Закону о водама, издала водну сагласност и, последично, водну дозволу поступа у складу са истим и коришћење подземних вода у ове сврхе усагласи са условима у издатој водној сагласности и водној дозволи и тиме коришћење подземних вода у ове сврхе стави под ПУНУ КОНТРОЛУ.
НАПОМЕНА: Овај текст нема намјеру да улази у детаље рада топлотних пумпи, него рад истих посматра у контексту проблематике коришћења подземних вода као извора топлоте као и адекватних проблема које неправилно коришћење истих изазива, прије свега у раду АД “Водовод и канализација“.
Обрадио: Драгослав Николић, дипл. инж. машинства
0 коментара