paljonko tuosta ydinvoimalla tuotetusta sähkötehosta muuttuu hukkalämmöksi, kun pitää mereen työntää? Onko liian kallista ajaa hukka kaukolämmöksi? Tarvitsisiko lämmönsiirtoputket edes kummoisia eristeitä, kun tarkoitus on kuitenkin vain yrittää hukata lämpöenergiaa lähestulkoon ääretön määrä?
Jos lopetettaisiin lämpöpumppujen pyörittely, poltettaisiin palavat maalämmöksi ja loput otettaisiin teollisuuden lämpöhäviöistä, olisiko energiakriisiä edes olemassa?
Jos lopetettaisiin lämpöpumppujen pyörittely, poltettaisiin palavat maalämmöksi ja loput otettaisiin teollisuuden lämpöhäviöistä, olisiko energiakriisiä edes olemassa?
Vastaukset 5
Vanhimmat
Ydinvoimala on lämpövoimakone joka siirtää reaktorista lämpöä kylmään mereen muuttaa tuon lämpötilaeron mekaaniseksi työksi, jolla sitten pyöritetään generaattoria ja tuotetaan sähköä.
Lämpövoimakoneen paras mahdollinen hyötysuhde toteutuu Carnotin syklissä, jossa laitteesta saadaan ulos mekaanista energiaa hyötysuhteella k
https://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle
k = 1 - Tcold/Thot
jossa (yhtälö 3) Tcold on jäähdytysveden lämpötila ja Thot on reaktorista tulevan veden tai höyryn lämpötila ilmaistuna kelvin - asteina.
Hukkalämmöstä voisi toki puuhata lämmitykseen lämpöä, mutta se edellyttäisi kaukolämpölaitosta ydinreaktorin vieressä ja riittävän lähellä voimalaa sijaitsevia lämmön käyttäjiä. Aikanaan Loviisan voimalan piti tulla Granön saarelle Helsingin lähelle juuri tätä tarkoitusta varten.
Tuotetusta sähkötehosta ei hukkalämmöksi muutu itse voimalassa oikeastaan yhtään mitään (jossain muualla kenties).
Ydinvoimalan sähköntuotannon hyötysuhde on noin 33% eli jos sähköteho on 1600MW, niin reaktoriteho on 1600/(0,33) = 4800 MW. Jäähdytysveteen menee siten 4800 - 1600 = 3200 MW.
Jos haluttaisiin ydinvoimalla tuottaa kaukolämpöä, niin turbiinin vastapaine pitäisi nostaa 0,03 barista noin tasolle 2-3 bar, mikä alentaisi sähköntuotannon hyötysuhdetta aika rajusti → noin tasolle 20-25% (arvio, en viitsinä tarkemmin laskea).
...
Loviisan ydinvoimalan reaktoreiden terminen teho on 2 x 1500MW ja niiden tuottama sähköteho on 2 x 507MW. Hyötysuhde on siis noin 0.34 eli 34%. Hukkalämmöksi menee 66% reaktorin tehosta.
https://en.wikipedia.org/wiki/Loviisa_Nuclear_Power_Plant
Jos yritetään pistää asia maallikolle ymmärrettävään muotoon, niin onko kyse siis siitä, että turbiinin tehokas toimita vaatii mahdollisimman suuren lämpötilaeron, jolloin vesijäähdytysjärjestelmä pitää mitoittaa niin tehokkaaksi, että putkista uloslähtevä lämpötila ei ole paljoa korkeampi kuin sisään menevä?
Muutaman asteen verran kohonneesta merivedestä on vaikeaa tehdä yli 65 asteista kaukolämpöä? (ilman lämpöpumppua, joka tietenkin taas vaatisi liike-energiaa)
AP
Loviisan ydinvoimalassa jäähdytysveden lämpötila nousee 10 astetta kun se kiertää lämmönvaihtimen läpi ja palaa mereen.
https://www.is.fi/taloussanomat/art-2000005769229.html