히트 펌프 기반 발전소 사용의 경제적 및 환경적 측면. 계획, 설명

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열 펌프 기반 발전소 사용의 경제적 및 환경적 측면. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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서유럽에서 100~10000kW 용량의 히트 펌프 스테이션(HPS) 비용은 600~700USD/kW인 반면, 동일한 용량 범위의 Energia JSC 히트 펌프 비용은 거의 동일한 에너지 효율과 턴키 배송은 "600-700 루블 / kW입니다. 기존의 열 공급에 비해 HPS에서 생산되는 열 비용의 절감은 저급 열원의 온도에 따라 1,5~2,5배 범위이며, 가동된 모든 HPS의 총 연료 절감량은 약 32톤에 이릅니다. 연료 등가물. m. 대부분의 HPS에 대한 회수 기간은 XNUMX년을 초과하지 않습니다.

러시아의 HPS 운영 경험에 따르면 예를 들어 서유럽에 비해 난방 기간이 길고 연료 운송의 훨씬 더 심각한 문제로 인해 러시아에서 HPS 사용의 경제적 효율성은 다른 국가보다 큽니다. 국가.

오존 친화적인 프레온, 특히 프레온 142(R-142 c)를 사용할 가능성이 입증되었습니다. 따라서 단위 용량이 2MW인 스크류 압축기가 장착된 HPS와 작동 유체 R-142는 Kaunas에서 작동하지만, 이 프레온의 열역학적 특성은 스크류 압축기로 HPS를 만들 때 특별한 솔루션이 필요했습니다.

기준 연료 1g에 해당하는 300kWh의 전기 생성을 위한 특정 소비량을 고려하면 화력이 5448인 다양한 열원에서 난방 시즌(1,16시간)에 대한 유해 배출을 비교 평가하는 것은 어렵지 않습니다. MW(표 2.1.1 참조) .

표 2.1.1

유해 배출 유형, t/년	석탄에 보일러 하우스	전기 난방	TN, 평균 연간 COP = 3,6
SOx	21,77	38,02	10,56
질소 산화물	7,62	13,31	3,70
고체 입자	5,8	8,89	2,46
불소화합물	0,182	0,313	0,087
만	34,65	60,53	16,81

열 펌프 사용으로 인한 유해 배출은 전기 생산 장소의 배출입니다(TPP는 전기 공급원으로 간주됨). 히트 펌프 설치 장소에 직접적으로 유해한 배출물이 없습니다. 이 상황은 레크리에이션 지역에 가장 유리합니다. 따라서 난방 시즌(1,16시간) 동안 Altai - Belokurikha 리조트 지역에서 작동하는 1MW(4880Gcal/h)의 열 용량을 가진 석탄 연소 보일러 하우스는 최소 31톤의 유해 물질을 배출합니다. . 총 열 출력이 1,2MW인 열 펌프는 온도가 32°C인 사용된 라돈 수의 폐열에 대해 라돈 클리닉에 설치되어 있으며 연평균 변환 계수는 7,2이며 Belokurikha 자체에서 유해한 배출을 생성하지 않습니다. 리조트에서 70km 떨어진 화력 발전소에서 이 HPS에 필요한 전기 생산으로 인한 유해 배출량은 난방 시즌 동안 4,18GJ(1Gcal)의 열로 환산하면 4,31톤에 불과합니다. .

아래는 잠재력이 낮은 소스의 온도에 따른 서부 시베리아 지역(가열 기간 5448h)의 히트 펌프 설치의 평균 연간 변환 계수입니다.

낮은 잠재적 소스 온도, °C	5	10	15	20	25	30	35	40
COP 평균 연간	3,6	4,1	4,6	5,3	5,9	6,6	7,2	7,9

예를 들어 1 Gcal / h (1,16 MW)와 같은 동일한 열 출력으로 HPS를 사용할 때의 특정 연비는 다음과 비교됩니다. 전기 가열 0,277 - 0,335 tce; 석탄 연소 보일러에서 (효율 = 0.65) 0,113 - 0,121 tce; 천연 가스 보일러 (효율 = 0,8) 0,072-0,130 tce, 여기서 첫 번째 값은 열 펌프에서 5°C의 저급 열원 사용을 나타내고 두 번째 값은 40의 온도를 나타냅니다. ℃

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