올림픽 규모의 수영장에는 250만 리터의 물이 있습니다.
어떤 이유로 쾌적한 20C에서 끓는점까지 가져오고 싶다면 독일 회사인 MAN Energy Solutions(MAN ES)는 이를 수행할 수 있는 열 펌프를 가지고 있습니다. 그리고 그것은 Kenneth Branagh의 Hamlet 영화 버전보다 시간이 덜 걸릴 것입니다.
MAN ES에서 비즈니스 개발을 담당하는 Raymond Decorvet는 “이 작업을 4시간 이내에 완료할 수 있습니다.”라고 설명합니다. “아니면 11시간 안에 전체를 동결시킬 수도 있습니다.”
그들의 것은 세계에서 가장 큰 열 펌프 장치 중 하나입니다. 열 펌프는 부드럽게 데워진 냉매를 압축하여 작동하여 이러한 유체의 온도를 높입니다. 그런 다음 그 열은 가정이나 산업 기계로 전달될 수 있습니다.
열 펌프는 작동하는 데 전기가 필요하지만 소비하는 전력 1킬로와트당 약 3~4킬로와트시의 열을 생산할 수 있습니다.
열 펌프는 일부 주택 소유자에게 점점 더 인기가 있지만 가정용 장치는 상대적으로 작고 몇 킬로와트 정도의 출력을 갖는 경향이 있습니다. MAN ES의 가장 큰 상업용 열 펌프는 수천 배 더 강력하며 총 가열 용량은 48MW입니다.
최대 150C의 온도를 생성하고 한 가구가 아닌 수천 가구의 난방을 할 수 있습니다. 이 회사는 최근 덴마크의 항구 도시 Esbjerg에 이러한 기계 두 대를 설치했습니다.
이 설치에서 열 펌프의 CO2 냉매는 바닷물에서 소량의 열을 흡수합니다. 압축기는 CO2의 온도를 높이고 시스템은 이 열을 전달하여 27,000가구에 사용되는 지역 난방 시스템에 최대 90C의 물을 공급할 수 있습니다.
가정용 히트펌프보다 천배 강력한 산업용 히트펌프
“지역 난방에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다.” Mr Decorvet은 말합니다. 화석 연료에서 벗어나야 한다는 시급함은 특히 유럽에서 도시 전체에 전력을 공급할 수 있는 더 크고 강력한 열 펌프 시스템을 위해 서두르고 있습니다. 그러나 누가 가장 큰 메가와트를 가지고 있습니까?
비교적 간단한 질문처럼 보일 수 있지만 실제로 확실하게 대답하기는 매우 까다롭습니다. 열 펌프가 항상 최대 용량으로 작동하지 않기 때문입니다. Esbjerg에서 MAN ES의 열 펌프는 예를 들어 잠재적 출력의 약 절반으로 작동합니다.
그리고 세계에서 가장 큰 열 펌프 시스템을 비교하는 것은 종종 서로 연결된 여러 개의 작은 열 펌프로 구성되기 때문에 어렵습니다. 스웨덴 스톡홀름의 지역난방 시스템을 예로 들면 세계에서 가장 큰 열 펌프 설치라고 합니다.
이것은 아마도 사실일 것입니다. 최대 용량은 215MW이지만 총 7개의 열 펌프, 2개의 40MW 및 5개의 27MW 장치의 합계라고 에너지 공급자 Stockholm Exergi의 대변인은 설명합니다.
스웨덴의 다른 지역인 예테보리에는 4개의 장치로 구성된 160MW 열 펌프 시스템이 있습니다 . 그 중 두 개는 각각 50MW의 용량으로 스톡홀름의 것보다 실제로 더 큽니다.
그들은 1986년부터 작동해 왔으며 MAN ES에서 만든 것과 같은 최신 장치와 분명히 경쟁하지만 현재 사용 중인 가장 강력한 개별 히트 펌프의 타이틀을 보유하고 있을 것입니다.
작년에 독일 화학 회사인 BASF와 MAN ES는 세계에서 가장 큰 120MW 열 펌프를 건설할 계획이라고 발표했습니다 .
그것은 Ludwigshafen의 한 부지에서 산업용으로 열을 공급했을 것입니다. 그러나 그렇지 않았습니다. 대변인은 BBC에 “BASF는 프로젝트를 진행하지 않기로 결정했다”고 말했다. 회사는 대신 경제적으로 더 매력적인 다른 잠재적인 열원을 탐색하고 있습니다.
스웨덴과 같은 국가에서는 대형 열 펌프를 사용하여 전체 지역을 난방합니다.
Star Refrigeration의 그룹 지속 가능한 개발 이사인 Dave Pearson은 크기가 반드시 전부는 아니라고 말합니다. 효율성이 중요하며 그는 그의 회사에서 선택한 냉매인 암모니아가 열 펌프를 특히 효율적으로 만드는 데 도움이 된다고 주장합니다.
오스트리아 공과대학(Austrian Institute of Technology)의 베로니카 빌크(Veronika Wilk)와 동료들은 예를 들어 제약, 식품 또는 제지 공장에서 열을 공급하기 위해 산업용으로 열 펌프를 사용하는 방법을 연구했습니다.
Wilk 박사는 200C 이상의 매우 높은 온도가 필요하지 않은 한 기업들은 점점 더 열 펌프로 눈을 돌리고 있다고 주장 합니다 .
그러나 산업용 열 펌프는 용량이 단지 몇 MW 정도인 경향이 있습니다. Wilk 박사는 위에서 언급한 것과 같은 지역 난방 시스템에서 정말 거대한 열 펌프를 발견할 가능성이 더 높다고 말합니다.
“지역 난방의 아름다움은 한 번에 많은 가구를 탈탄소화할 수 있다는 것입니다.”라고 그녀는 덧붙입니다.
Veronika Wilk는 지역 난방이 많은 가정을 한 번에 탈탄소화할 수 있다고 지적합니다.
히트 펌프로 구동되는 지역 난방 시스템이 등장한 다른 많은 예가 있습니다. 비엔나에서는 3개의 열 펌프를 사용하는 55MW 시스템이 올 가을 가동될 예정입니다.
이 기계는 처리된 폐수에서 약 6C의 열을 수확할 것이라고 Wien Energie의 자산 탈탄소화 및 신기술 부문 관리자인 Linda Kirchberger는 설명합니다.
처리된 물은 곧바로 강으로 흘러갔습니다. “이제 그것은 우회하고 우리는 열 펌프 시스템을 통해 가져갑니다”라고 그녀는 말합니다.
이 시스템은 온도를 6C에서 90C로 올릴 것이며 열은 계속해서 56,000가구에 공급될 것입니다. 2027년에 Wien Energie는 히트 펌프 3개를 추가하여 시스템 용량을 두 배로 늘려 총 110MW에 이를 계획입니다.
여전히 인상적이며 무게가 각각 200톤 이상이지만 이 개별 장치의 용량은 20MW 미만입니다. 제조업체인 Johnson Controls는 가장 큰 열 펌프의 최대 출력이 28MW임을 BBC에 확인했습니다.
보도에 따르면 함부르크에서도 폐수 열을 사용하는 유사한 시스템이 계획되어 있습니다 . 이 프로젝트에 참여한 물 회사인 함부르크 바세르(Hamburg Wasser)의 대변인은 60MW의 용량을 갖게 될 것이라고 말했습니다.
그러나 미래를 주시하십시오. 핀란드 수도 헬싱키에는 총 용량 500MW의 거대한 히트펌프 시스템을 건설하는 계획이 진행 중이다 .
이것은 Stockholm, Gothenburg 및 Esbjerg에서와 같이 여러 단위로 구성될 가능성이 높지만 이 계획의 배후에 있는 에너지 회사인 Helen은 아직 모든 단위가 어떻게 통합되는지 밝히지 않았습니다.
MAN ES는 계약에 대한 하나의 회사 입찰입니다. 대변인은 회사가 500MW의 열을 제공할 수 있는 열 펌프의 정확한 구성에 대한 설명을 거부했습니다. Mr Decorvet은 간단하게 “우리가 우승하기를 바랍니다.”라고 말합니다.