«Взрывной» спрос на гигантские тепловые насосы

В бассейне олимпийских размеров 2,5 миллиона литров воды.

Если по какой-то причине вам захотелось довести температуру от приятных 20°C до точки кипения, у немецкой фирмы MAN Energy Solutions (MAN ES) есть тепловой насос, который сможет это сделать. И это заняло бы меньше времени, чем киноверсия «Гамлета» Кеннета Браны.

«Мы можем сделать это менее чем за четыре часа», — объясняет Раймонд Декорвет, работающий в сфере развития бизнеса в MAN ES. «Или мы могли бы заморозить все это примерно за 11 часов».

Это один из крупнейших тепловых насосов в мире. Тепловые насосы работают путем сжатия слегка нагретых хладагентов, повышая температуру этих жидкостей. Затем это тепло можно передать домам или промышленному оборудованию.

Для работы тепловых насосов требуется электричество, но они могут производить около трех или четырех киловатт-часов тепла на каждый киловатт-час потребляемой ими энергии.

Тепловые насосы становятся все более популярными среди некоторых домовладельцев, но бытовые устройства относительно малы и, как правило, имеют мощность в несколько киловатт или около того. Самый большой коммерческий тепловой насос MAN ES в тысячи раз мощнее — его общая теплопроизводительность составляет 48 мегаватт (МВт).

Он может создавать температуру до 150°C и обогревать тысячи домов, а не один. Недавно компания установила две такие машины в портовом городе Эсбьерг в Дании.

В этой установке хладагент CO2 тепловых насосов будет поглощать небольшое количество тепла из морской воды. Компрессоры повышают температуру CO2, и система затем может передавать это тепло, обеспечивая воду температурой до 90°C в систему централизованного теплоснабжения, обслуживающую 27 000 домохозяйств.

«Спрос на централизованное теплоснабжение стремительно растет», - говорит г-н Декорвет. Срочный отказ от ископаемого топлива приводит к стремлению – особенно в Европе – к созданию более крупных и мощных систем тепловых насосов, которые могут обеспечивать электроэнергией целые города. Но у кого самая большая мощность в мегаваттах?

Это может показаться относительно простым вопросом, но на самом деле довольно сложно ответить на него однозначно. Хотя бы потому, что тепловые насосы не всегда работают на максимальной мощности. Например, в Эсбьерге тепловые насосы MAN ES будут работать примерно на половине своей потенциальной мощности.

А сравнивать крупнейшие в мире системы тепловых насосов сложно, поскольку зачастую они состоят из нескольких меньших по размеру тепловых насосов, соединенных вместе. Возьмем, к примеру, систему централизованного теплоснабжения в Стокгольме, Швеция, которую часто называют крупнейшей системой тепловых насосов в мире.

Вероятно, это правда, его максимальная мощность составляет 215 МВт, но эта сумма представляет собой сумму семи тепловых насосов, двух устройств по 40 МВт и пяти устройств по 27 МВт, объясняет представитель энергетической компании Stockholm Exergi.

В другом месте Швеции, в Гетеборге, имеется система тепловых насосов мощностью 160 МВт, состоящая из четырех агрегатов. Две из них на самом деле больше, чем в Стокгольме, их мощность составляет 50 МВт каждая.

Они находятся в эксплуатации с 1986 года и, вероятно, носят звание самых мощных индивидуальных тепловых насосов, используемых в настоящее время, хотя им явно могут конкурировать более новые устройства, например, производства MAN ES.

В прошлом году немецкие химические компании BASF и MAN ES объявили о своем намерении построить тепловой насос мощностью 120 МВт, который, как предполагалось, станет крупнейшим в мире.

Он должен был обеспечивать теплом промышленные нужды объекта в Людвигсхафене. Однако этого не произошло. «BASF решила не продолжать проект», — сообщил BBC представитель компании. Вместо этого фирма изучает другие потенциальные источники тепла, которые, как она надеется, будут более экономически привлекательными.

«Размер не обязательно решает все», — отмечает Дэйв Пирсон, директор по устойчивому развитию группы Star Холодильники. Эффективность имеет значение, и он утверждает, что аммиак – хладагент, выбранный его фирмой – помогает сделать тепловые насосы особенно эффективными.

Вероника Вилк из Австрийского технологического института и ее коллеги изучали использование тепловых насосов в промышленности, например, для обеспечения тепла на фармацевтических, пищевых или бумажных фабриках.