Фрагмент 5

Зато есть ВРУ — воздухоразделительная установка. Тоже тепловая машина, работающая по обратному циклу. Этому агрегату совершенно плевать на низкую температуру воздуха. Более того, ему, чем ниже температура теплоотдатчика (сжижаемого воздуха), тем лучше (для его задач). И он выдаёт теплоты больше, чем потребляет электроэнергии. Потенциал этой теплоты низковат, но если некоторые ухищрения применить, для отопления жилищ достаточен. Об этих ухищрениях поговорим, когда от рассмотрения Магаданской области перейдём к рассмотрению области Ростовской.

— А может быть энергия, расходуемая ВРУ, на что другое ещё затрачена будет, не только в теплоту уйдёт?

— А во что ещё? Мы ведь не сжатый воздух планируем получать. В сжатом воздухе есть потенциальная энергия. А мы жидкий получаем. Вся разница внутренней энергии воздуха, втянутого в ВРУ и его же в жидком состоянии на выходе, в теплоту и уйдёт. В противном случае был бы возможен уничтожитель энергии. А он также невозможен, как и вечный двигатель. Во всяком случае, на уровне той физики, о которой мы говорим. Сомнения не рассеялись? Тогда вот что. Есть работающий способ сжижения воздуха путём конденсации с помощью замкнутой холодильной машины. Теперь сомнений нет? Думаю, нет.

Расходуя энергию, ВРУ даёт теплоту, низкопотенциальную, но с температурой выше окружающей среды. Иначе не ВРУ теплоту среде отдавать будет, а среда ВРУ. Нет, некоторые потери неизбежны: отбросный азот будет уносить некоторое количество потенциальной энергии. Но если подумать, придём к выводу, что и эта энергия на уровне миниклимата обратится в теплоту. Плюс износ механических частей. Плюс заполнение резервуара под некоторым давлением (небольшим). Но это не много.

Аббревиатуру ВРУ буду использовать в дальнейшем постоянно. Не всегда это будет ВРУ в собственном значении. Иногда это будет машина для сжижения воздуха без разделения – в полном объёме. В других случаях – машина для сжижения вообще не воздуха. А возможно под этим будет пониматься машина, в которой происходит испарение одного сжиженного газа и при этом сжижение другого. Из контекста будет ясно. В общем, более правильным было бы определение как криогенной системы. Но мне нравится короткая аббревиатура ВРУ. Из экономии места буду использовать её.

Сколько же дополнительной теплоты даст нам применение ВРУ в отоплении? Чтобы сориентироваться лучше всего посмотреть показатели реальной ВРУ. По некоторым причинам нам больше всего подходит ВРУ среднего давления. Электрическая мощность советской ВРУ КжАжАрж-6 [2] примерно 8328 кВт. Полная холодопроизводительность 1064 кВт. Потребив 8328 кВт ч электроэнергии, ВРУ даст в отопление столько теплоты, сколько дали бы нихромовые спирали, потребив 9392 кВт ч. Т.е. ВРУ даст 12,78% дополнительной, превышающей израсходованную электроэнергию теплоты.

Естественно, затевать строительство ВРУ только ради этих 12,78% было бы глупо. Прикидываем. 1064 кВт – это по отоплению примерно 100 квартир, 300 человек. Допустим, не хватило мощности Усть-Среднеканской. Для 300 человек – довесок отопительной возможности от ВРУ. При нормальном, в СССР установленном сроке окупаемости (7 лет) можем покупать ВРУ за 37,8 млн. руб. (1,26 млн. USD). Возможно, маловато. Но у нас будет не совсем ВРУ. У нас проще и совсем другая компоновка. Стало быть, для тех же основных показателей стоимость ниже.

Сколько жидкого воздуха, а лучше кубовой жидкости (34% кислорода, 1,5% аргона, 64,5% азота) – обогащённого воздуха (более глубокое разделение нам и не нужно) даст применение ВРУ в качестве тепловых насосов при отоплении Магадана, если полностью всю необходимую теплоту производить с помощью ВРУ? Ориентируясь на показатели КжАжАрж-6, приходим к значению около двух миллионов тонн за один отопительный сезон.

Ну и зачем они в Магадане нужны? Правильно, в Магадане абсолютно не нужны. А где нужны?

Здесь необходимо небольшое отступление.

Энергетика и тепловая экология, или чем заняться России в международном разделении труда