ヒートポンプに基づく発電所の使用の経済的および環境的側面。スキーム、説明

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ヒートポンプに基づく発電所の使用の経済的および環境的側面。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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西ヨーロッパにおける 100 ～ 10000 kW の容量を持つヒートポンプステーション (HPS) のコストは 600 ～ 700 米ドル/kW ですが、Energia JSC の同容量範囲のヒートポンプのコストはほぼ同等のエネルギー効率とターンキー配信」は600万〜700万ルーブル/kWです。従来の熱供給と比較して HPS で生成される熱コストの削減は、低品位熱源の温度に応じて 1,5 ～ 2,5 倍の範囲であり、稼働したすべての HPS による合計燃料節約量は約 32 トンに達しました。燃料相当量。 m. ほとんどの HPS の投資回収期間は XNUMX 年を超えません。

ロシアでの HPS 運用の経験から、例えば西ヨーロッパと比べて暖房期間が長く、燃料輸送というより深刻な問題があるため、ロシアでの HPS 使用の経済効率は他国よりも高いことが示されています。国々。

オゾンに優しいフロン、特にフレオン 142 (R-142 c) を使用できる可能性が証明されています。したがって、ユニット容量 2 MW のスクリューコンプレッサーと作動流体 R-142 を備えた HPS がカウナスで稼働していますが、スクリューコンプレッサーを備えた HPS を作成する際には、このフロンの熱力学特性により特別な解決策が必要でした。

基準燃料 1 g に相当する 300 kWh の発電の比消費量を考慮すると、火力 5448 のさまざまな熱源からの暖房シーズン (1,16 時間) の有害な排出量を比較評価することは難しくありません。 MW (表 2.1.1 を参照)。

表2.1.1

有害排出物の種類、t/年	石炭のボイラーハウス	電気暖房	ТН、平均年間COP = 3,6
SOx	21,77	38,02	10,56
NOx	7,62	13,31	3,70
固体粒子	5,8	8,89	2,46
フッ素コンプ。	0,182	0,313	0,087
のみ	34,65	60,53	16,81

ヒートポンプの使用による有害な排出物は、発電場所（TPP が電力源として使用されます）での排出物です。ヒートポンプの設置場所では有害な排出物が直接発生しません。この状況はレクリエーションエリアにとって最も有利です。したがって、アルタイ・ベロクリハのリゾート地で稼働している熱容量1,16MW（1Gcal/h）の石炭火力ボイラーハウスは、暖房期（4880時間）中に少なくとも31トンの有害物質を排出する。。総熱出力1,2MWのヒートポンプは、温度32℃の使用済みラドン水の廃熱を利用してラドン診療所に設置されており、平均年間変換係数は7,2であり、ベロクリハ自体では有害な排出物を生成しません。リゾートから 70 km 離れた火力発電所では、この HPS に必要な電気の生産に伴う有害な排出量は、暖房期間中に発生する熱量 4,18 GJ (1 Gcal) に換算すると 4,31 トンにすぎません。

以下は、低電位源の温度に応じた、西シベリア地域のヒートポンプ設備（暖房期間 5448 時間）の平均年間換算係数です。

低電位ソース温度、°C	5	10	15	20	25	30	35	40
年間COP平均	3,6	4,1	4,6	5,3	5,9	6,6	7,2	7,9

同じ熱出力、たとえば 1 Gcal / h (1,16 MW) の場合、HPS 使用時の比燃費は以下と比較されます。電気加熱の場合 0,277 ～ 0,335 tce。石炭焚きボイラーからの場合 (効率 = 0.65) 0,113 ～ 0,121 tce; 天然ガスボイラーの場合 (効率 = 0,8) 0,072-0,130 tce、最初の値はヒートポンプでの温度 5°C の低級熱源の使用を指し、40 番目の値は温度 XNUMX℃ ℃。

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