Более значительны масштабы использования геотермальной теплоты для отопления и горячего водоснабжения. В зависимости от качества и температуры термальной воды существуют различные схемы геотермального теплоснабжения.
1. Если термальная вода имеет температуру более 80 °С и сильно минерализована, то необходимо использовать промежуточные теплообменники (рис. 4.4). Термальная вода из скважин разделяется на две параллельные ветви. Одна направляется в теплообменник системы отопления, а затем в теплообменник 1-й ступени подогрева воды для горячего водоснабжения. Другая – в теплообменник 2-й ступени. Промежуточные теплообменники используют для того, чтобы избежать зарастания трубопроводов. В теплообменниках термальная вода передает тепло очищенной воде, циркулирующей в системе. Выпадающие из термальной воды соли осаждаются в теплообменниках. Недостатком такой схемы является более низкая температура нагреваемой воды по сравнению с термальной.
Рис. 4.4. Принципиальная схема геотермального теплоснабжения
с теплообменниками: 1 – скважина; 2 – теплообменник системы отопления;
3 – теплообменник горячего водоснабжения 1-й ступени; 4 – то же, 2-й ступени;
5 – система отопления
2. Термальная вода маломинерализована, но имеет температуру ниже 80 °С. В этом случае требуется повышение температуры воды. Это можно осуществить разными методами:
а) подача термальной воды параллельно на отопление и горячее водоснабжение с пиковым подогревом воды, подаваемой на отопление (рис. 4.5)
Рис. 4.5. Принципиальная схема геотермального теплоснабжения
с параллельной подачей геотермальной воды на отопление и горячее
водоснабжение и пиковым догревом воды на отопление: 1 – скважина;
2 – пиковый догреватель; 3 – система отопления; 4 – бак-аккумулятор
Из скважин термальная вода поступает в систему горячего водоснабжения и параллельно в пиковую котельную. В котельной она нагревается до необходимой температуры и подается в системы отопления. Такая схема применима для районов с дорогим бурением скважин. Пиковая котельная позволяет сократить число скважин;
б) применение тепловых насосов (рис. 4.6).
Термальная вода из скважин подается к испарителю теплового насоса, где передает свое тепло рабочему телу с низкой температурой кипения.
Рис. 4.6. Принципиальная схема геотермального теплоснабжения
с применением теплового насоса: 1 – скважина; 2 – испаритель;
3 – компрессор; 4 – конденсатор; 5 – регулирующий вентиль
Пары рабочего тела сжимаются компрессором и направляются в конденсатор. Там они конденсируются при более высоком давлении, отдавая тепло воде, которая циркулирует системе отопления. Охлажденная геотермальная вода сбрасывается в канализацию. Также возможно применение других схем геотермального теплоснабжения.