International Institute of Refrigeration опубликовал Technical Brief о высокотемпературных тепловых насосах, в котором рассматриваются конфигурации систем, рабочие жидкости, компоненты, коммерческие продукты, области применения, а также экономические и экологические показатели. Автором документа выступил профессор Ruzhu Wang из Shanghai Jiao Tong University, Китай, вместе с международной группой экспертов.
По данным IIR, на промышленное теплоснабжение приходится примерно 37% мирового энергопотребления, при этом две трети этого объема используются для выработки тепла. Диапазон 100–200°C, определенный как основная целевая область для высокотемпературных тепловых насосов, применяется в промышленных процессах, включая переработку пищевых продуктов, химическое производство, текстильную промышленность, бумажное производство и изготовление пластмасс.
Коммерческие системы высокотемпературных тепловых насосов в настоящее время доступны на высоких уровнях технологической готовности и охватывают температуры нагрева от 90°C до 300°C и мощности от киловатт до 100 МВт. Число ежегодных научных публикаций в этой области выросло с 921 в 2010 году до 5480 в 2024 году.
В Technical Brief выделяются три основные категории систем: компрессионные, абсорбционные и гибридные абсорбционно-компрессионные высокотемпературные тепловые насосы. В документе также рассматриваются области применения, включая системы, обеспечивающие одновременное нагревание и охлаждение, а также интеграцию с системами аккумулирования тепловой энергии.
Согласно документу, высокотемпературные тепловые насосы обеспечивают коэффициент производительности выше 1,5, однако их экономическая и экологическая конкурентоспособность зависит от местного соотношения цен на электроэнергию и топливо, а также от углеродоемкости национальных электросетей. IIR также указывает на такие меры политики, как субсидии, основанные на показателях эффективности, демонстрационные проекты, механизмы ценообразования на выбросы углерода, обучение кадров и нормативную определенность в отношении сроков поэтапного отказа от хладагентов.
«Высокотемпературные тепловые насосы являются ключом к декарбонизации промышленного теплоснабжения и обеспечению тепловой энергии за счет возобновляемой электроэнергии. Рабочие жидкости, энергоэффективность, стабильность, масштабируемость, преобразование электрической энергии в тепловую и регулирование, а также аккумулирование тепла являются основными ключевыми элементами. Необходимо срочно проводить исследования и разрабатывать различные типы высокотемпературных тепловых насосов для замены котлов на ископаемом топливе и электрических котлов», — заявил профессор Ruzhu Wang, ведущий автор, Shanghai Jiao Tong University, Китай.
Скачать публикацию
Источник Refindustry: The IIR publishes brief on high-temperature heat pumps
