Aspectos económicos y ambientales del uso de centrales eléctricas basadas en bombas de calor. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía

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El costo de una estación de bomba de calor (HPS) con una capacidad de 100 a 10000 kW en Europa occidental es de 600-700 USD / kW, mientras que el costo de las bombas de calor de Energia JSC en el mismo rango de capacidades con aproximadamente la misma eficiencia energética y entrega llave en mano "es de 600-700 mil rublos / kW. La reducción en el costo del calor producido en HPS en comparación con el suministro de calor tradicional osciló entre 1,5 y 2,5 veces, dependiendo de la temperatura de la fuente de bajo grado, y el ahorro total de combustible de todos los HPS puestos en funcionamiento ascendió a unas 32 mil toneladas. de combustible equivalente. m. El período de recuperación de la mayoría de los HPS no supera los dos años.

La experiencia del funcionamiento de HPS en Rusia ha demostrado que, debido al período de calentamiento más largo en comparación con, por ejemplo, Europa Occidental, así como al problema mucho más grave del transporte de combustible, la eficiencia económica del uso de HPS en Rusia es mayor que en otros países. países.

Se ha demostrado la posibilidad de utilizar freones respetuosos con el ozono, en particular freón 142 (R-142 c). Así, en Kaunas funciona un HPS con compresor de tornillo con una capacidad unitaria de 2 MW y un fluido de trabajo R-142, aunque las propiedades termodinámicas de este freón requerían soluciones extraordinarias a la hora de crear un HPS con compresor de tornillo.

Tomando el consumo específico para la generación de 1 kWh de electricidad equivalente a 300 g de combustible de referencia, no es difícil dar una evaluación comparativa de las emisiones nocivas para la temporada de calefacción (5448 horas) de varias fuentes de calor con una potencia térmica de 1,16 MW (ver Tabla 2.1.1.) .

Tabla 2.1.1

Las emisiones nocivas del uso de una bomba de calor son las emisiones en el lugar de producción de electricidad (se toma TPP como fuente de electricidad); no hay emisiones nocivas directamente en el lugar de instalación de las bombas de calor. Esta situación es más favorable para las áreas recreativas. Así, una sala de calderas de carbón con una capacidad térmica de 1,16 MW (1 Gcal/h), que opera en la zona turística de Altai - Belokurikha, emite al menos 4880 toneladas de sustancias nocivas durante la temporada de calefacción (31 horas) . Las bombas de calor con una potencia calorífica total de 1,2 MW, instaladas en la clínica de radón sobre el calor residual del agua de radón usada con una temperatura de 32 °C, tienen un factor de conversión anual medio de 7,2 y no producen emisiones nocivas en la propia Belokurikha. En una central térmica ubicada a 70 km del resort, las emisiones nocivas de la producción de electricidad necesaria para esta HPS, en términos de 4,18 GJ (1 Gcal) de calor generado por ella, ascenderán a solo 4,31 toneladas durante la temporada de calefacción.

A continuación se muestran los factores de conversión anuales promedio de las instalaciones de bombas de calor para la región de Siberia Occidental (período de calefacción 5448 h) dependiendo de la temperatura de la fuente de bajo potencial:

Con la misma producción de calor, por ejemplo, 1 Gcal / h (1,16 MW), la economía de combustible específica cuando se usa HPS se comparará con: con calefacción eléctrica 0,277 - 0,335 tce; de una caldera de carbón (eficiencia = 0.65) 0,113 - 0,121 tce; con caldera de gas natural (eficiencia = 0,8) 0,072-0,130 tce, donde el primer valor se refiere al uso de una fuente de calor de baja calidad con una temperatura de 5°C en la bomba de calor, el segundo - con una temperatura de 40 ºC

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