Инструменти за оценка на калориите

Обобщение на файла

Способна да произвежда топлина от студ, термопомпата се използва в сградата за отопление на водата, като приема калории от външния въздух. Инструментът обаче е все още в зародиш. Обещава също толкова много в индустрията, където така наречените термопомпи с „много висока температура“ могат да произвеждат много горещо от хладно.

„Промишлеността произвежда много отпадъци под 90 ° C, но рядко е икономично да се използват с настоящи техники. Целият смисъл на тези устройства е да възстановяват източници при 60 или 70 ° C, за да ги доведат до температура между 110 ° и 130 ° C, или дори по-висока ”, обяснява Лоран Левачър, директор на лабораторията European Ecleer. Този институт обединява научноизследователската и развойна дейност на EDF, Mines ParisTech и Федералното политехническо училище в Лозана (EPFL), за да донесе до зрялост инструменти с висока потенциална енергийна ефективност. Любимата му „цел“: преработка на храни, големи фенове на последователното нагряване и охлаждане, от съществено значение за веригата за преработка на продукти. Следователно фабриките за сирене Bel оценяват с подкрепата на Mines ParisTech обобщаването на високотемпературни термопомпи за възстановяване на топлината от кондензатите на концентратора и отпадъчните води.

По-ефективни термопомпи

В крайна сметка демократизацията на индустриалните термопомпи зависи от температурните тавани и цялостната производителност на помпите, които постоянно се изтласкват назад. „Колкото повече сме в състояние да се нагряваме, толкова повече се докосваме до промишлени цели и следователно толкова повече възможности отваряме за оползотворяване“, подчертава Лоран Левачър. Някои производители вече предлагат помпи, повишаващи се до 110 ° C в своите търговски диапазони. За сравнение, традиционните термопомпи работят в дома между източник на вода или въздух около 25 ° C, за да доставят течност, чиято температура е между 50 и 60 ° C.

„Няма съмнение относно енергийния и икономически интерес на термопомпата в индустрията. Времето на изплащане е намаляло с коефициент 2,5 между 2002 г. и днес ”, отбелязва бившият директор на научноизследователската и развойна дейност на EDF Ив Бамбергер в обобщен документ, посветен на ролята на електричеството в ефективността. В допълнение към обратната връзка с опит при конвенционалните помпи, основният механизъм на тези устройства, който се основава на цикли на компресия и разширяване на работната течност, е прегледан и адаптиран. Изборът на тази течност е от решаващо значение: температурите на изпаряване и кондензация определят работните диапазони на помпата. Също толкова важно е изпълнението му в компактна система, извличаща калориите чрез ефективни топлообменници. Проектът Paco, финансиран от ANR, е показателен за тези тенденции. Основният му играч, производителят Johnson Controls, иска да разработи устройство, способно да доставя до 130 ° C, използвайки най-често срещаната налична работна течност: вода.

Ловът за калории не спира с термопомпи. За по-горещите находища „органичните цикли на Ранкин“ или ORC също подготвят своята малка революция. Добре известен на инженерите, цикълът на Ранкин се намира по-специално в основата на парните машини за производство на електричество. Изпарението на водата задвижва турбина.

Подобно на термопомпите, ORC е преоткрит. Цел: възстановяване на източниците между 150 и 300 ° C. „Класическият цикъл на Ранкин е идеален за превръщане на топлината в електричество. при условие че температурата е достатъчно висока, за да се получи прегрята вода. Концепцията е приложима в ТЕЦ, но под 400 ° C рискът от конденз може да улови машината. В ORC водата се заменя с органична течност, чиито физикохимични характеристики позволяват да се работи при температурни диапазони и при много по-ниски мощности, между 50 kW и 3 MW ”, обяснява Жил Дейвид, главен изпълнителен директор на Enertime.

Прегрята пара за генериране на електричество

Парижкото общество направи специалност на ORC. Той инсталира първи модул в леярна на FMGC в Судан (Атлантическа Лоара), в Pays-de-Loire (Франция). Наричан Орхидея, той преобразува „горещи ветрове“ при 200 ° C, оставяйки горивна камера на купол. По този начин тази топлина, която е трудно да се възстанови на площадката, се използва за производство на около 5000 MWh електроенергия годишно във вътрешната мрежа на централата. Обезпечение: въздушно-охлаждащите кули, използвани преди за нейното неутрализиране, могат да бъдат спрени.