Aspectos económicos e ambientais da utilização de centrais termoeléctricas baseadas em bombas de calor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O custo de uma estação de bomba de calor (HPS) com capacidade de 100 a 10000 kW na Europa Ocidental é de 600-700 USD / kW, enquanto o custo de bombas de calor da Energia JSC na mesma faixa de capacidades com eficiência energética aproximadamente igual e entrega chave na mão "é de 600-700 mil rublos / kW. A redução no custo do calor produzido no HPS em relação ao fornecimento de calor tradicional variou de 1,5 a 2,5 vezes, dependendo da temperatura da fonte de baixo teor, e a economia total de combustível de todos os HPS colocados em operação foi de cerca de 32 mil toneladas de combustível equivalente. m. O período de retorno para a maioria dos HPS não excede dois anos.

A experiência da operação de HPS na Rússia mostrou que, devido ao período de aquecimento mais longo em comparação com, por exemplo, a Europa Ocidental, bem como o problema muito mais agudo do transporte de combustível, a eficiência econômica do uso de HPS na Rússia é maior do que em outros países.

A possibilidade de usar freons amigáveis ​​ao ozônio, em particular o freon 142 (R-142 c), foi comprovada. Assim, um HPS com um compressor de parafuso com capacidade unitária de 2 MW e um fluido de trabalho R-142 opera em Kaunas, embora as propriedades termodinâmicas desse freon exigissem soluções extraordinárias ao criar um HPS com um compressor de parafuso.

Tomando o consumo específico para a geração de 1 kWh de eletricidade igual a 300 g de combustível de referência, não é difícil fazer uma avaliação comparativa das emissões nocivas para a estação de aquecimento (5448 horas) de várias fontes de calor com potência térmica de 1,16 MW (ver Tabela 2.1.1.) .

Tabela 2.1.1

As emissões nocivas da utilização de uma bomba de calor são as emissões no local de produção de eletricidade (TPP é considerada a fonte de eletricidade); não há emissões nocivas diretamente no local de instalação das bombas de calor. Esta situação é mais favorável para áreas de lazer. Assim, uma caldeira a carvão com capacidade térmica de 1,16 MW (1 Gcal/h), operando na área de resort de Altai - Belokurikha, emite pelo menos 4880 toneladas de substâncias nocivas durante a estação de aquecimento (31 horas) . As bombas de calor com uma produção total de calor de 1,2 MW, instaladas na clínica de radônio no calor residual da água de radônio usada com temperatura de 32 ° C, têm um fator de conversão médio anual de 7,2 e não produzem emissões nocivas na própria Belokurikha. Na central termoeléctrica, localizada a 70 km do resort, as emissões nocivas provenientes da produção de electricidade necessária a esta CHE, em termos de 4,18 GJ (1 Gcal) de calor gerado pela mesma, serão de apenas 4,31 toneladas durante a estação de aquecimento .

Abaixo estão os fatores de conversão médios anuais das instalações de bombas de calor para a região da Sibéria Ocidental (período de aquecimento 5448 h), dependendo da temperatura da fonte de baixo potencial:

Com a mesma produção de calor, por exemplo, 1 Gcal / h (1,16 MW), a economia específica de combustível ao usar HPS será comparada a: com aquecimento elétrico 0,277 - 0,335 tce; de uma caldeira a carvão (eficiência = 0.65) 0,113 - 0,121 tce; com caldeira a gás natural (eficiência = 0,8) 0,072-0,130 tce, onde o primeiro valor refere-se à utilização de uma fonte de calor de baixa qualidade com temperatura de 5°C na bomba de calor, o segundo - com temperatura de 40 ° C.

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