Применение теплового насоса приводит к резкому – 50 % - сокращению издержек на энергию

В применениях, где существуют сравнительно умеренная потребность в тепловой мощности (для обогрева или охлаждения), тепловые насосы представляют собой энергоэкономичную альтернативу нагревателям и кондиционерам воздуха. Подобно холодильным агрегатам, в тепловых насосах для передачи тепла из холодного в теплое пространство используется электроэнергия – при этом холодное пространство становится холоднее, а теплое - горячее.

В холодную погоду тепловые насосы передают тепло из холодного пространства открытого воздуха в теплое пространство вагона поезда; в теплую погоду они транспортируют тепло из вагона в наружное пространство. Поскольку при этом идет не генерация тепловой энергии, а лишь ее передача, то тепловые насосы в состоянии обеспечить передачу в четыре раза большего количества энергии по сравнению с количеством энергии, которое они потребляют.

Подобного рода установки уже давно подтвердили свою эффективность в системах обогрева и охлаждения помещений, но компания Faiveley предложила расширить область их применения, включив в нее железнодорожные вагоны.

Простота внедрения
Рассматриваемая система ОВКВ состоит из компрессора (при этом возможно применение уже существующего на объекте компрессорного агрегата) и двух змеевиков, изготовленных из медной трубки, из которых один находится на открытом воздухе, а второй – внутри вагона. Система является обратимой, в том смысле, что она может служить как для нагрева, так и для охлаждения помещения вагона. В режиме нагрева жидкий хладоагент, находящийся в наружном змеевике, отнимает тепло от воздуха и испаряется с переходом в газообразное состояние. Затем внутренний змеевик снимает тепло хладогента в процессе конденсации и перехода последнего в жидкое состояние. Направление потока хладоагента может быть изменено реверсирующим клапаном, находящимся возле компрессора.

Быстрая окупаемость вложений

Тепловой насос компании Faiveley Transport характеризуется более высоким к.п.д. в режиме нагрева – в зависимости от температуры наружного воздуха его к.п.д. выше в 2 - 4 раза к.п.д. традиционных систем – что попутно позволяет существенно снизить выброс CO2. Правда, на случай очень низкой температуры наружного воздуха, в системе должен быть электрический нагреватель. Общее потребление мощности может быть резко – до 50 % - сокращено по сравнению с традиционными системами. Потенциал сокращения издержек превышает 1000 евро на 1 вагон в течение 1 года, что означает окупаемость затрат за три – четыре года.

Подтверждение предлагаемого решения на железнодорожном транспорте

Начиная с января 2007 г. на германской железнодорожной сети прошли испытание три экземпляра системы с тепловым насосом. Они продемонстрировали общее 40-процентное сокращение затрат на энергоресурсы. Компания Faiveley Transport ориентируется, главным образом, на рынки Центральной и Северной Европы. Следует повторить, что в общем случае, если предполагается эксплуатация системы при низких температурах наружного воздуха, остается необходимость иметь в системе нагревательный блок.

Функциональная схема системы ОВКВ с тепловым насосом компании Faiveley Transport