Aspetti economici e ambientali dell'utilizzo di centrali elettriche basate su pompe di calore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il costo di una stazione a pompa di calore (HPS) con una capacità da 100 a 10000 kW nell'Europa occidentale è di 600-700 USD / kW, mentre il costo delle pompe di calore di Energia JSC nella stessa gamma di capacità con efficienza energetica approssimativamente uguale e la consegna chiavi in ​​mano "è di 600-700 mila rubli / kW. La riduzione del costo del calore prodotto negli HPS rispetto alla fornitura di calore tradizionale è variata da 1,5 a 2,5 volte, a seconda della temperatura della fonte di bassa qualità, e il risparmio totale di combustibile di tutti gli HPS messi in funzione è stato di circa 32 mila tonnellate di carburante equivalente. m. Il periodo di ammortamento per la maggior parte degli HPS non supera i due anni.

L'esperienza nel funzionamento dell'HPS in Russia ha dimostrato che a causa della maggiore durata del periodo di riscaldamento rispetto, ad esempio, all'Europa occidentale, nonché del problema molto più acuto del trasporto di carburante, l'efficienza economica dell'utilizzo dell'HPS in Russia è maggiore che in altri paesi.

È stata dimostrata la possibilità di utilizzare freon compatibili con l'ozono, in particolare il freon 142 (R-142 c). Pertanto, a Kaunas opera un HPS con un compressore a vite con una capacità unitaria di 2 MW e un fluido di lavoro R-142, sebbene le proprietà termodinamiche di questo freon richiedessero soluzioni straordinarie durante la creazione di un HPS con un compressore a vite.

Prendendo il consumo specifico per la generazione di 1 kWh di energia elettrica pari a 300 g di combustibile di riferimento, non è difficile dare una valutazione comparativa delle emissioni nocive per la stagione di riscaldamento (5448 ore) da varie fonti di calore con potenza termica di 1,16 MW (vedi Tabella 2.1.1.) .

Tabella 2.1.1

Le emissioni nocive derivanti dall'uso di una pompa di calore sono emissioni nel luogo di produzione dell'elettricità (il TPP è considerato la fonte dell'elettricità); non ci sono emissioni nocive direttamente nel luogo di installazione delle pompe di calore. Questa situazione è più favorevole per le aree ricreative. Pertanto, una caldaia a carbone con una capacità termica di 1,16 MW (1 Gcal/h), operante nell'area turistica di Altai - Belokurikha, emette almeno 4880 tonnellate di sostanze nocive durante la stagione di riscaldamento (31 ore) . Le pompe di calore con una potenza termica totale di 1,2 MW, installate nella clinica del radon sul calore residuo dell'acqua radon usata con una temperatura di 32 ° C, hanno un fattore di conversione medio annuo di 7,2 e non producono emissioni nocive nella stessa Belokurikha. In una centrale termica situata a 70 km dal resort, le emissioni nocive derivanti dalla produzione di energia elettrica necessaria a questo HPS, in termini di 4,18 GJ (1 Gcal) di calore da esso generato, ammonteranno a sole 4,31 tonnellate durante la stagione di riscaldamento.

Di seguito sono riportati i fattori di conversione medi annui degli impianti a pompa di calore per la regione della Siberia occidentale (periodo di riscaldamento 5448 h) in funzione della temperatura della sorgente a basso potenziale:

Con la stessa potenza termica, ad esempio 1 Gcal / h (1,16 MW), il risparmio di carburante specifico quando si utilizza HPS sarà confrontato con: con riscaldamento elettrico 0,277 - 0,335 tce; da una caldaia a carbone (rendimento = 0.65) 0,113 - 0,121 tce; con caldaia a metano (rendimento = 0,8) 0,072-0,130 tce, dove il primo valore si riferisce all'utilizzo di una fonte di calore di basso grado con una temperatura di 5°C nella pompa di calore, il secondo - con una temperatura di 40 °C.

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