• Пресс-центр
  • Контакты
  • Политика конфиденциальности
EN
Ассоциация "Глобальная энергия"
Advertisement
  • Ассоциация
    • О нас
    • Члены ассоциации
    • Партнеры
    • Cотрудничество
  • Премия
    • О премии
    • Состав Международного комитета
    • Положение о премии
    • Правила подачи заявки
  • Лауреаты
  • Пресс-центр
    • Новости
      • Наука и Технологии
      • Мероприятия
      • Проекты
      • Премия
    • Фото
    • Фильмы
    • Энергия пера
      • Победители 2025г.
      • Победители 2024г.
      • Победители 2023г.
      • Победители 2022г.
    • Контакты для СМИ
    • Фирменный стиль
  • Мероприятия
    • Церемония объявления имён лауреатов
    • Церемония вручения премии
    • Почетные дипломы ассоциации
    • Regional to Global (От регионального к глобальному)
    • Доклад «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»
    • “Молодой ученый 4.0”
    • Научный журнал “Глобальная энергия”
  • Видео
    • Фильмы
    • Интервью
    • Мероприятия
    • Короткие видео
Ничего не нашли
Все результаты поиска
  • Ассоциация
    • О нас
    • Члены ассоциации
    • Партнеры
    • Cотрудничество
  • Премия
    • О премии
    • Состав Международного комитета
    • Положение о премии
    • Правила подачи заявки
  • Лауреаты
  • Пресс-центр
    • Новости
      • Наука и Технологии
      • Мероприятия
      • Проекты
      • Премия
    • Фото
    • Фильмы
    • Энергия пера
      • Победители 2025г.
      • Победители 2024г.
      • Победители 2023г.
      • Победители 2022г.
    • Контакты для СМИ
    • Фирменный стиль
  • Мероприятия
    • Церемония объявления имён лауреатов
    • Церемония вручения премии
    • Почетные дипломы ассоциации
    • Regional to Global (От регионального к глобальному)
    • Доклад «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»
    • “Молодой ученый 4.0”
    • Научный журнал “Глобальная энергия”
  • Видео
    • Фильмы
    • Интервью
    • Мероприятия
    • Короткие видео
Ассоциация "Глобальная энергия"
Ничего не нашли
Все результаты поиска
Главная Новости Наука и Технологии

Тепловые насосы на CO₂ могут заменить газовые и угольные котлы в промышленности

26.12.2025
в Наука и Технологии, Новости
A A
Тепловые насосы на CO₂ могут заменить газовые и угольные котлы в промышленности
306
Поделилось
2.4k
Просмотры

Ученые из Университета Вайкато в Новой Зеландии, Падерборнского университета и Германского аэрокосмического центра провели масштабное исследование, в котором оценили потенциал углекислого газа в качестве хладагента для высокотемпературных тепловых насосов. Эти установки рассматриваются как альтернатива газовым и угольным котлам в таких процессах, как сушка продуктов, производство бумаги или покраска автомобилей. В отличие от котлов, которые получают тепло за счет сжигания топлива, тепловой насос не производит тепло напрямую, а переносит его с низкого температурного уровня на высокий. Этот принцип особенно важен в контексте электрификации промышленности. Если при прямом электрическом нагреве (например, с помощью электрокотлов или ТЭНов) один киловатт-час электроэнергии превращается примерно в один киловатт-час тепла, то тепловой насос использует электричество иначе: он тратит его на «перекачку» уже имеющейся тепловой энергии. За счет этого из одного киловатт-часа электроэнергии можно получить в несколько раз больше полезного тепла.

Однако для замены традиционных котлов, которые нагревают воздух или теплоноситель в широком диапазоне (примерно от 20 до 200 °C), требуются специальные тепловые насосы, способные эффективно работать при большом температурном перепаде.

Исследователи сосредоточились на уникальном свойстве CO₂ в сверхкритическом состоянии. В таких условиях он отдает тепло не при одной фиксированной температуре, как, например, вода при кипении, а постепенно остывая. Это позволяет гораздо точнее согласовать теплообмен с реальными промышленными процессами, где потоки нагреваются плавно – от холодного состояния к очень горячему. Проанализировав различные отрасли, ученые выделили 16 промышленных процессов, где это свойство может дать наибольший эффект. Особое внимание привлекли сушильные установки.

Во всем мире на сушку молочного порошка, растворимого кофе и крахмала ежегодно расходуются сотни петаджоулей энергии – эквивалент миллионов тонн условного топлива. При этом такие процессы идеально подходят для тепловых насосов: им нужен горячий воздух с нагревом на 100-200 °C, а в качестве источника низкопотенциального тепла можно использовать их же теплые и влажные выхлопные газы.

Для оценки эффективности ученые сравнили три схемы тепловых насосов на CO₂: классическую – с расширителем, который позволяет вернуть часть энергии при снижении давления; схему с разделением потока хладагента для лучшего согласования температур; и каскадную, где два контура CO₂ последовательно повышают температуру.

Моделирование показало, что универсального решения не существует. При температурах до 150 °C наилучшие показатели дает схема с расширителем, тогда как при нагреве до 200 °C и выше более эффективными оказываются варианты с разделением потока и каскадом, особенно при ограничениях по давлению. В таких режимах КПД достигает 2,6 при использовании окружающего воздуха и возрастает до 4 при подключении тепла выхлопных газов самого процесса.

С экологической точки зрения результаты выглядят еще более убедительно. Даже при работе от средней по выбросам европейской электросети замена газовых горелок на тепловые насосы на CO₂ позволяет сократить выбросы углекислого газа на 35, а в отдельных случаях – до 94 %. В странах с низкоуглеродной энергетикой, таких как Норвегия или Новая Зеландия, сокращение выбросов приближается к максимальному.

По расчетам исследователей, внедрение таких технологий хотя бы в сегменте сушки молочного порошка, сыворотки, кофе и крахмала может предотвратить выбросы миллионов тонн CO₂ в год.

Теги: ГазыисследованиеМоделированиеНовая ЗеландияНорвегияпроизводствоученыеЭлектричество

Читайте также

Водород «по фактической погоде»: в Корее запустили проект для переменчивого ветра
Наука и Технологии

Водород «по фактической погоде»: в Корее запустили проект для переменчивого ветра

09.10.2026
«Умный» гель заделает трещины в скважине прямо во время бурения
Наука и Технологии

«Умный» гель заделает трещины в скважине прямо во время бурения

09.10.2026
«Беспроводные электроды» внутри батареи подняли ее мощность на 80%
Наука и Технологии

«Беспроводные электроды» внутри батареи подняли ее мощность на 80%

06.10.2026
Показать еще

Новости

Водород «по фактической погоде»: в Корее запустили проект для переменчивого ветра

«Умный» гель заделает трещины в скважине прямо во время бурения

Google заключила долгосрочный контракт на покупку атомной энергии на $1 млрд для дата-центров, обслуживающих ИИ

Серебро заменили никелем: китайская паста удешевила солнечные элементы

«Беспроводные электроды» внутри батареи подняли ее мощность на 80%

Грузовое судно прошло 8 500 миль на водороде с дизелем

Ядерный реактор научили отдавать тепло «по требованию»

Уголь и пластик вместе: ученые из Японии научились настраивать синтез-газ «на лету»

Ученые предложили использовать примеси в угле для создания накопителей энергии

Углеродный войлок увеличил выработку метана из отходов свиноферм на 46%

Лауреатами премии «Глобальная энергия» стали Илу Лю, Юйшань Янь и Йоханн Вальтер Колар
Новости

Лауреатами премии «Глобальная энергия» стали Илу Лю, Юйшань Янь и Йоханн Вальтер Колар

14.07.2026

Альметьевск (Республика Татарстан), 14 июля 2026 г. – Лауреатами 24-й Международной премии «Глобальная энергия» стали воспитанники китайской научной школы, работающие...

ПодробнееDetails
  • Пресс-центр
  • Контакты
  • Политика конфиденциальности

© 2026 Ассоциация “Глобальная энергия” 8+

Ничего не нашли
Все результаты поиска
  • Ассоциация
    • О нас
    • Члены ассоциации
    • Партнеры
    • Cотрудничество
  • Премия
    • О премии
    • Состав Международного комитета
    • Положение о премии
    • Правила подачи заявки
  • Лауреаты
  • Пресс-центр
    • Новости
      • Наука и Технологии
      • Мероприятия
      • Проекты
      • Премия
    • Фото
    • Фильмы
    • Энергия пера
      • Победители 2025г.
      • Победители 2024г.
      • Победители 2023г.
      • Победители 2022г.
    • Контакты для СМИ
    • Фирменный стиль
  • Мероприятия
    • Церемония объявления имён лауреатов
    • Церемония вручения премии
    • Почетные дипломы ассоциации
    • Regional to Global (От регионального к глобальному)
    • Доклад «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»
    • “Молодой ученый 4.0”
    • Научный журнал “Глобальная энергия”
  • Видео
    • Фильмы
    • Интервью
    • Мероприятия
    • Короткие видео
English version

© 2026 Ассоциация “Глобальная энергия” 8+