Мини ТЭЦ для дома на твердом и биотопливе: мощность, стоимость. Микро тэцАльтернативные источники энергии для частного дома и дачиСегодня в состав Группы компаний «EDS Grouр» входит 5 предприятий различной формы собственности и областей деятельности. Компании, входящие в группу компаний «EDS Grouр» осуществляют следующие виды деятельности: дистрибуция и продажа энергетического оборудования, производство энергетического оборудования, проектирование энергосистем, реализация инвестиционных проектов в сфере энергетики, монтаж и сервисное обслуживание энергетического оборудования. На сегодняшний день, инновационные разработки нашей компании позволили нам наладить серийное производство целого ряда энергетического оборудования:
В наше время люди все чаще выбирают альтернативные источники энергии для создания автономных систем электропитания в жилых домах, надачах, в загородных коттеджах и прочей недвижимости. И для такого шага есть несколько веских причин:
Наши специалисты с удовольствием подберут и установят для вас автономное электроснабжение дома, созданное с использованием самых современныхальтернативных источников энергии.
Как это работает?Системы резервного энергоснабжения все чаще работают при помощи альтернативных источников энергии. К примеру, наша компания выпускает большое количество оборудования, использующего энергию солнца или ветра:
Подобное оборудование прекрасно подходит для внедрения в системы автономного электропитания, так как не требует дополнительных затрат на топливо и изнашивается гораздо меньше, чем традиционные газовые и бензиновые электрогенераторы. Более того, в современном мире резервное питание даже крупного многоэтажного особняка может полностью работать благодаря альтернативным источникам энергии. Главное, правильно подобрать и установить все необходимое для этого оборудование. И в этом вам поможет наша компания.
Чем мы занимаемся?Группа компаний «EDS Grouр» предлагает вам автономные источники электроснабжения и резервные источники питания, которые будут максимально соответствовать всем вашим требованиям и пожеланиям. Мы занимаемся не только реализацией готовых решений, но и помогаем создать для наших клиентоврезервное энергоснабжение, наиболее подходящее для питания всего необходимого оборудования и создания оптимального освещения. Хотите использовать альтернативные источники энергии для частного дома? Опытные инженеры нашей компании создадут идеальный проект, полностью удовлетворяющий все ваши потребности. Мечтаете о том, чтобы альтернативные источники энергии служили для освещения территории на даче? Просто обратитесь к нашим специалистам прямо сейчас!
Почему стоит сотрудничать с нами?Группа компаний «EDS Grouр» на протяжении многих лет занимается проектированием, производством, реализацией, монтажом и последующим сервисным обслуживанием систем резервного электроснабжения, в основе которых используются как традиционные, так и альтернативные источники энергии. У нас работают настоящие профессионалы, способные подобрать для вашего дома, дачи или загородного участка оптимально подходящие под все ваши требования автономные резервные источники электроснабжения, созданные благодаря использованию самых инновационных технологий. Помимо этого мы являемся дистрибьюторами ведущих мировых производителей резервных источников электроснабжения, благодаря чему вы получаете возможность обзавестись качественной и долговечной продукцией, известной во всех уголках планеты! energy-ds.ru Комбинированные микроисточники тепловой и электрической энергии | Солнечное ВикиМикро-ТЭЦ (Комбинированные микроисточники тепловой и электрической энергии) — это вариант реализации широко распространенной в настоящее время идеи когенерации энергии для одно/многосемейных домов и малых офисных зданий. ОбзорПоскольку в большинстве случаев потребители одновременно нуждаются в двух видах энергии: тепловой и электрической, возникли комбинированные теплоэлектростанции (ТЭЦ), также называемые «когенерационными». Пользуясь тем фактом, что все системы производства электрической энергии, основанные на сжигании топлива, имеют максимальную эффективность в условиях, продиктованных законами термодинамики, ТЭЦ используют в качестве источника тепла т. н. отбросное тепло процесса производства электрической энергии. Отбросное тепло уносится газообразными продуктами сгорания, которые могут полностью обеспечить нагрев систем с низкотемпературными потребностями. Отбросное тепло может быть также использовано для производства дополнительного количества электрической энергии в комбинированном цикле, но это не всегда практично. По существу, ТЭЦ пользуются постоянно возрастающей популярностью в промышленном сообществе, поскольку способны повысить общую энергетическую эффективность использования топлива. Например, в исключительно генерирующих системах, таких как традиционные электростанции, поставляющих потребителям электроэнергию, только приблизительно треть потенциального тепла первичного энергетического источника (уголь, природный газ или уран) доставляется потребителю, несмотря на то, что эффективность может быть чуть ниже у старых станций и значительно выше у новых. Напротив, ТЭЦ обычно преобразуют по меньшей мере две трети, а часто до 90 % тепла первичного источника энергии в полезные виды энергии, такие как производство электричества, пара, горячей воды или в отопление. Пока индустрия извлекает значительную выгоду от ТЭЦ, некоторые особенности, которые делают их привлекательными для промышленности, служат барьером для индивидуального использования этой технологии. Подавляющее большинство когенерационных систем используют в качестве топлива природный газ. Это связано с его дешевизной (хотя цена растёт в последние годы), чистотой сжигания, доступностью его на многих территориях и лёгкостью транспортирования по уже проложенным трубопроводам ко многим домам. Вдобавок природный газ может сжигаться в газовых турбинах, которые используются на большинстве крупных и малых ТЭЦ, что связано с их высокой эффективностью, малыми размерами, чистотой сжигания и минимальными эксплуатационными расходами. Кроме того, газовые турбины, сконструированные с применением фольгированных подшипников и воздушного охлаждения, работают без масляной смазки и охлаждающих агентов. Наконец, отбросное тепло продуктов сгорания газовых турбин обыкновенно в них и утилизируется, тогда как отбросное тепло главной альтернативы для малых систем — поршневых машин — распределяется между их утилизирующей и охлаждающей системами. Влияние ТЭЦ, особенно небольших, для жилых домов и малого бизнеса, в будущем будет возрастать, если цены на природный газ будут продолжать расти. Хотя отбросное тепло электростанций, использующих в качестве источника энергии биомассу, солнечную энергию, уголь, дизельное топливо, другие тяжёлые нефтепродукты и атомную энергию, может быть использовано для когенерации, такие источники энергии менее пригодны, более трудны для транспортирования, более дороги для домашнего использования и, в случае с атомной энергией, непрактичны и небезопасны. Исключая атомную и солнечную энергию, эти виды топлива сгорают значительно менее чисто, чем природный газ, и требуют значительно более дорогого контроля над загрязнениями. Наконец, из всех перечисленных, только дизельное топливо может быть использовано в газовых турбинах и поршневых двигателях, дешевизна, небольшие размеры и эффективность которых делают выбор в их пользу для небольших когенерационных установок. МикроТЭЦВажнейшее отличие микроТЭЦ от их крупномасштабных родственников состоит в режимах работы. В большинстве случаев промышленные ТЭЦ в первую очередь производят электрическую энергию, а тепло — в качестве побочного продукта. Напротив, микроТЭЦ, которые работают в домах и и небольших коммерческих зданиях, удовлетворяют потребности в тепловой энергии, генерируя электроэнергию как побочный продукт. Из-за этой особенности режима работы и колебаний потребления электричества структурами, которые стремятся использовать микроТЭЦ (жилые дома и небольшие коммерческие здания), микроТЭЦ будут часто генерировать электричество в больших количествах, нежели требуется потребителю. На сегодняшний день микроТЭЦ привлекательны для потребителей благодаря «нетто-измерительной» модели («генерация-и-перепродажа»), при которой сгенерированная энергия, превосходящая мгновенную собственную потребность, реализуется в энергосистему. Основные потери, связанные с передачей от источника к потребителю, будут обычно меньше, нежели потери при местном аккумулировании энергии или её генерировании с меньшей, чем пиковой, мощностью. Итак, чисто с технической точки зрения «нетто-измерительная» модель очень эффективна. Другим положительным моментом этой модели является то, что она очень легко конфигурируется. Электрические счётчики пользователей способны столь же легко регистрировать исходящую мощность, как и потребляемую домом или бизнесом. По существу они регистрируют «чистое» количество энергии, потреблённое домом/офисом. В энергосистемы с относительно небольшими микроТЭЦ не требуется вносить конструктивные изменения. В США федеральное законодательство (а также нормы многих штатов) требует от коммунальных операторов компенсировать каждому возвращенную им в сеть мощность. С точки зрения сетевых операторов эти требования представляют собой операционную, техническую и административную обузу. Как следствие, большинство сетевых операторов компенсируют стоимость непромышленным производителям энергии в меньшей или равной степени, нежели они реализуют её своим потребителям. Компенсационная схема может показаться на первый взгляд почти справедливой, она только означает для потребителей снижение себестоимости на сумму неприобретённой коммунальной энергии в сравнении с истинной стоимостью генерации и услуг операторов. Таким образом, с точки зрения операторов микроТЭЦ, «нетто-измерительная» модель не идеальна. Пока «нетто-измерительная» модель — очень эффективный механизм использования избыточной энергии, сгенерированной микроТЭЦ. Она не лишена критики. Главные аргументы критиков: первый состоит в том, что пока главный источник генерации для энергосистем — большие коммерческие генераторы, «нетто-измерительные» генераторы «сбрасывают» энергию в сеть случайно и непредсказуемо. Однако, эффект незначителен, если только небольшая доля потребителей генерирует электричество и каждый из них генерирует относительно небольшое количество энергии. Когда включается духовка или обогреватель из сети поступает приблизительно такое же количество электроэнергии, какое вырабатывает домашний генератор. Если же процент домовладений с генерирующими системами будет увеличиваться, то их вклад в энергосистему может стать значительным. Тогда координация генерирующих систем в домах и поддержка сети может стать необходимой для устойчивого функционирования и предотвращения её повреждения. ТехнологииМикроТЭЦ основаны на нескольких различных технологиях: Состояние рынкаВеликобритания — в настоящее время наиболее развитый рынок микроТЭЦ в Европе и, вероятно, в мире. Он оценивался в пределах 1,000 микроТЭЦ по состоянию на 2002. В первую очередь это Whispergen (двигатели Стирлинга), и Senertec Dachs (поршневые двигатели). Рынок поддерживается правительством законодательным путём. Некоторые правительственные исследования получали средства через Energy Saving Trust and Carbon Trust, общественное самоуправление также поддерживает энергоэффективность в Великобритании. 7 апреля 2005 правительство Великобритании снизило НДС с 17,5 % до 5 % для микроТЭЦ, в порядке поддержки спроса на эту технологию за счёт существующих, экологически менее безопасных. Снижение НДС на 12,5 % стало эффективной субсидией для микроТЭЦ против традиционных систем, которая будет помогать становиться им более конкурентоспособными и существенно продвигают продажи установок в Великобритании. [1] Из 24 миллионов домовладений Соединённого Королевства от 14 до 18 миллионов задумываются об оборудовании собственной микроТЭЦ. Внешние ссылкиСм. такжеru.solar.wikia.com Микро-ТЭЦ-KDT | DHBC
Русский текст Ивана Игнаткина ([email protected]) Мы представим вам новую конструкцию компактной паровой турбины. Если сказать точнее, это небольшая встраиваемая электростанция. Она также может быть применена как основной компонент теплоэлектростанции. Используя принцип децентрализованного получения электроэнергии, комбинированного с подогревом отопительной воды, эффективность использования полученной энергии может быть значительно выше чем при использовании централизованных электростанций.
Чтобы принцип децентрализованного энергоснабжения был конкурентоспособным, необходимы новые идеи. Двигатель Стерлинга или дизельный двигатель слишком дороги, для разумного применения в энергообеспечении домов отдельных семей. В тех областях, где нужны небольшие мощности (как и в отдельных домах), может быть применен турбинный двигатель с циклом Ренкина с органической жидкостью. Он применяется в КТД, т.е. в компактном турбинном двигателе. Габариты КТД составляют примерно30 смв диаметре и примерно30 см. высоту. Но как изготовить такой двигатель с инженерной точки зрения? Испаритель, конденсатор и насос составляют единую вращающуюся систему. Мы получаем полноценную электростанцию, добавив к установке электрогенератор.
КТД очень прост в изготовлении, состоит из нескольких деталей, и количество материалов тоже незначительно, что является несомненным преимуществом, и поэтому есть возможность производить такую ТЭЦ по низкой цене. Основные требования для электростанции. В привычной для инженеров Теплоэлектростанции как отдельные взаимодействующие компоненты работают испаритель, турбина, конденсатор и насос. В КТД конструкция упрощена: все термодинамические компоненты объединены в единое целое. Но в этом комплексе существуют отдельные камеры, которые применяются как испаритель и конденсатор. Поэтому появляется важная задача – испаритель и конденсатор должны быть герметично изолированы. Это достигается с помощью вращения цилиндра с жидкостью в нем. Вращающаяся жидкость используется как уплотнитель Основной принцип. Ведро Ньютона Этот слайд показывает принцип действия так называемого ведра Ньютона. Этот принцип лежит в основе работы КТД. Под ведром Ньютона понимают эффект, который возникает, когда заполненный жидкостью цилиндр начинает вращаться. Когда частично заполненный цилиндр начинает вращаться со скоростью ω, тогда свободная поверхность жидкости становится параболической, а затем принимает форму кольцевидной трубы. Радиус этой трубы на этом эскизе отмечен буквой r. Давление на стенках этой трубы – сумма атмосферного давления и геодезического давления, возникающего из-за центробежных сил вызванных вращающейся жидкостью.
Вращающася тепловая труба. Как это видно из рисунка, КТД это дальнейшее развитие вращающейся тепловой трубы (RHP). Особенность заключается в большом коэффициенте теплопередачи. Пограничный слой из-за вращения будет тоньше, и поэтому теплопередача будет осуществляться гораздо эффективнее. В КТД принцип работы, переноса массы и тепла такой же, однако, в обычной тепловой трубе отсутствует разделительная пластина. На одном конце трубы происходит испарение рабочей жидкости, а на другом конденсация. КТД имеет в испарителе больший внутренний радиус, чем в конденсаторе. С помощью вращения и специальной геометрической конструкции цилиндра, жидкость будет переноситься из конденсатора. Цикл представлен следующим образом: Жидкость испаряется, пар следует через форсунку в конденсатор, там пар конденсируется и конденсат снова возвращается в испаритель. В основе лежит принцип сохранения массы потока. Скорость обратного течения конденсата в испаритель усиливается за счет того, что испаритель имеет больший радиус. Имеется большой опыт использования тепловых труб, который может быть использован в проектировании ГТД. Пример применения вращающихся тепловых труб – охлаждение валов электромоторов.
От вращающейся тепловой трубы до КТД Из рисунка следует, что прибегнув к небольшим изменениям конструкции тепловой трубы, можно получить КТД. В качестве дополнительного элемента используется разделительная пластина. Для придания потоку газа кинетической энергии имеются 2 раздельные камеры, образованные уплотняющей жидкостью. Нагрев может осуществляться с одной или нескольких точек. Здесь показана упрощенная схема.
Баланс давления/рабочее состояние Здесь показан простой расчет для большой угловой скорости ω. Внутри отсека конденсатора и испарителя давления представляют собой Pa1 и Pa2. Полная совершаемая работа представляет собой разность этих давлений. Это сформулировано в строке 1. После некоторых преобразований получаем отношения выбранных радиусов к разнице давления газов, к плотности и трем другим радиусам. С помощью соответствующего выбора этих параметров можно найти оптимальное решение и выбрать величину всех радиусов. Die Pumpleistung wird hier genauer berechnet: Pumpleistung9web
Баланс давления/условий работы Таким образом, различные давления пара приводят к различным радиусам жидкостной трубы в двух камерах. Это означает, что разница давлений пара может быть уравновешена центробежной силой. Давление и радиусы КТД. Здесь перечислены параметры давлений, радиусов и плотностей. Подогрев осуществляется в области испарителя. Плотность в рабочих камерах не меняется, хотя различаются радиусы и давления. Поток проходит из конденсатора в испаритель. Этот процесс происходит, с одной стороны, в соответствии с законом сохранения массы потока, и за счет эффекта откачивании потока, который мы получаем с помощью увеличения радиуса. Силой тяжести в данном случае можно пренебречь. КТД: первые эксперименты На следующей картинке вы видите первый прототип КТД. Мы изначально создали конструкцию из оргстекла, чтобы получить возможность наблюдать за процессами течения в КТД, кроме того мы хотели испытать уплотняющую способность КТД. Мы выяснили, как ведет себя система на резонансных частотах вращения. Было исследовано поведение вращающейся жидкости при низких давлениях. В исследовании было использовано подсолнечное масло, т.к. оно имеет одинаковую с Ксилолом вязкость. Эксперимент: Потери мощности вращающегося цилиндра КТД. Были проведены некоторые измерения. Трение вращающегося цилиндра должно было быть приблизительно измерено и сравнено с моделью от Тильмана и Дириха-Герстена. Сверху вы видите данные, это зависимость угловой скорости относительно времени. При известных моментах инерции энергия вращения может быть поставлена в зависимость по времени. При этом можно построить полином. При дифференцировании этой кривой могут быть получены временные значения потерей мощности, которые возникают в результате трения вращающегося цилиндра в воздухе и трение подшипников цилиндра. Трение подшипника оценивается из каталога данных производителя подшипников SKF. В результате всех подсчетов получилась немного большая потеря мощности. Тем не менее эта модель будет использоваться для подобных оценок. КТД и импульс До сих пор мы рассматривали лишь цилиндр с двумя раздельными камерами, и не говорили о силе тяги этого механизма. На этом простом чертеже показана простейшая конструкция тяговых элементов КТД выполненных в виде сопел Лаваля. Они приводятся в движение реактивной силой, такой же, которая заставляет ракету лететь. Форсунки закреплены на разделительной пластине. Жидкость разогревается и испаряется в испарителе. Затем поток пара ускоряется в соплах Лаваля и впрыскивается в конденсатор. Конструкция с форсунками – это лишь первый этап разработок. В дальнейшем этот элемент можно будет заменить сопловым аппаратом и рабочим колесом турбины. Затем рабочая жидкость вновь переносится в испаритель через пространство между пластиной и цилиндром. Работа насоса в этом случае осуществляется за счет центробежных сил. Таким образом, осуществляется полноценный термодинамический цикл электростанции.
Дизайн экспериментальной КТД Здесь показана модель, нарисованная в Автокад, созданная для дальнейших измерений и изучения КТД. В статоре установлены провода для осуществления измерений, а также для охлаждения и электрического подогрева системы. Результаты изучения вращающейся трубы. Есть очень интересные публикации от Зонга и др, где процесс переноса тепла в математической модели тепловой трубы, вращающейся при больших скоростях, сравнивается с реальным процессом. В этой модели были отражены относительно высокие скорости вращения. Такие силы могут привести к центробежному ускорению, сравнимому с тем, которое мы должны получить в КТД. Он разработал сложную модель и получил хорошее соответствие с экспериментальными данными Поннаппена и др. Модель Нуссельта хорошо соответствует реальным измерениям при теплопередаче около 100-200 КВт/м2 Больше результатов от RHP Данные, полученные Хашимото, а также полученные другими специалистами из Митсубиши показали, что при высоких скоростях вращения растет коэффициент теплопередачи в воде и жидком метаноле. Практические измерения и теоретические модели тепловых труб показывают обнадеживающие результаты. Достоинства и Борьба с недостатками. Достоинствами КТД является – меньшее число вращающихся частей, отсутствие насоса, нет клапанов и труб, простота и дешевизна будущего серийного изготовления. Самым большим недостатком является небольшой объем переноса рабочего тела. Поэтому использование органической жидкости цикла может решить эту проблему. На следующих слайдах будет показан расчет, проведенный для Ксилола, как рабочей жидкости. Коэффициент передачи тепла имеет решающее значение. У органической жидкости цикла он ниже, чем у воды. И не стоит забывать, что ОЖЦ горючая. Подсчеты Здесь вы видите T-S диаграмму которая показывает теоретическую оценку мощности КТД на базе следующих исходных параметров: теплота сжигания топлива равна 20 КВт, используется Ксилол, как рабочая жидкость, полезная работа теоретического термодинамического процесса равна 85%, при обычной для микро-ТЭЦ температуре конденсатора 85 и начальной температуре паров равной 300 С.
Термический коэффициент процесса составляет около 20.6%. Для компьютерного моделирования использовались программы Fluidprop технического университета Delft и др. Полученные данные хорошо совпали с новыми расчетами от Лаи, Фишера и Вендланд, которые с помощью других моделей получили коэффициент равный 20.4%. Кроме того, наши данные о потерях трения в цилиндре соответствуют с данными, полученными Дирихо и Герстеном. Система, приводящая ротор в движение, состоит из форсунок, направленных противоположно вращению колеса и соответствует модели, разработанной в МЭИ. Механические потери, потери на трение в подшипниках и потери в направляющем аппарате также учитываются. Результаты подсчетов. Результаты сравнений показаны здесь: был проведен анализ погрешностей и было получено, что эффективность этой системы равна 11% с ошибкой около +/- 2%. Из-за этой неопределенности мы опять возвращаемся к сравнениям. Больше информации в бюллетене РУДН Подробности можно найти в ближайшее время в биллютене РУДН под редакцией Белозерова и др. Борьба с недостатками/следующие шаги Чтобы получить работоспособную конструкцию КТД необходимо применить два теплообменника. Имеет смысл использовать теорию струйного потока. Струи потока будут представляться в определенных термодинамических состояниях, как для ОЖЦ, так и для воды. Свойства жидкости при конденсации и испарении должны быть описаны и измерены. Также должно быть описана зависимость угловой скорости вращения внутреннего цилиндра от расхода пара. Несколько устаревшие измерения можно найти в работах Тильмана. Здесь описано как изменяется сила трения в цилиндре, вращающемся в неподвижном внешнем цилиндре. Целью всей работы является построение прототипа с эффективностью равной 10%. Тестирование На этом фото показан прототип, построенный в немецком университете в Аалене. Конструкторский подход к исследованиям. Этот эскиз показывает один из возможных подходов к изучению поведения ОЖЦ и воды в колесе Юнга и вращающемся конденсаторе. Возможные применения этой технологии:
2. Ожидается, что установка большого количества децентрализованных точек энергоснабжения окажет позитивное влияние на электрическую сеть. Обратная сторона заключается в том, что некоторые крупные электростанции придется вывести из эксплуатации, а остальные электростанции будут закрыты в следующие 9 лет. Таким образом, в общей сети уже не будет 20 ГВт. Децентрализованное энергообеспечение в купе с современными технологиями может снизить риски при смене типов электростанций. Микро ТЭЦ обеспечивает энергией даже в пасмурную погоду и при отсутствии ветра. Благодаря этой новой технологии возникнут новые модели ведения бизнеса в энергетике. Владельцы домов в Германии уже готовы заплатить за покупку такой отдельной электростанции. Важен также тот факт, что цены на газ и электричество сильно различаются, и вложить средства в такой двигатель будет выгодно для домовладельца. Возможно, этот двигатель также поможет в борьбе за повышения спроса на газ в российской энергетике. EON и другие уже пробовали это с двигателем Стерлинга, но он уже в течение 200 лет не оправдывает себя. Есть лишь небольшое количество микро ТЭЦ с двигателем Стерлинга. Некоторые фирмы, занимавшиеся этими двигателями, потерпели неудачу и обанкротились. Было растрачено множество ресурсов. Подсчет стоимости одной установки Простой подсчет показывает, что серийное производство КТД экономически оправдывает себя, даже для миллионов потребителей. При экономии около 500 евро в год, миллионы домовладельцев будут готовы купить эту технологию. Даже без субсидий. Кроме того, полезно и то, что электрическая нагрузка равномерно распределится между отдельными микро ТЭЦ и централизованными ТЭЦ. КТД предлагает дальнейшую сферу деятельности для конструирования и исследований. Это признали многие. РУДН и Ааленский Университет будут занимать особое место в ведении проекта. Развитие новых вариантов прототипа означает, что проект будет расширен. Мы ищем партнеров на международном уровне.
Заключение о КТД. Мы оптимистично смотрим на достижения в различных областях исследований КТД: классическая механика лежит в основе процесса сжатия и эффекта насоса. Исследования тепловой трубы показали, что эффект переноса потока обеспечивает достаточную работу по переносу рабочей жидкости, чтобы осуществить тепловой цикл обычной электростанции. Проведенные с использованием Ксилола и органической жидкости эксперименты привели нас к заключению, что целесообразней использовать обычную воду в качестве рабочей жидкости в цикле.
dhbc.de Мини ТЭЦ для дома на твердом и биотопливе: мощность, стоимостьМини ТЭЦ для дома Значительная стоимость источников энергии, трудности и дороговизна подключения газа и централизованного электроснабжения, а в некоторых случаях и техническая невозможность подвода сетей, заставляет обращать внимание на альтернативные установки, способные обеспечить отопление и работу электроприборов. При определенных условиях решить эту задачу может мини ТЭЦ для дома, работающая на различном топливе. Пример установленной мини ТЭЦ Отличия мини ТЭЦ и традиционных генераторовГенератор — устройство способное преобразовать различные виды топлива в электрическую энергию. Большинство массово эксплуатируемых установок приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания или газотурбинными установками. При этом значительная часть тепловой энергии, получаемая в результате сгорания топлива попросту выбрасывается на ветер. Основные потери приходятся на систему охлаждения двигателя, выхлопные (отработанные) газы, нагрев смазочных жидкостей. По этой причине КПД всех существующих генераторов, которые можно использовать в частном порядке, невысок. Мини ТЭЦ для дома на твердом топливе (или других типах источников энергии) позволяет использовать теплопотери, характерные генераторам, для получения значительного количества тепловой энергии. В промышленных масштабах теплоцентрали (ТЭЦ), работающие на крупных предприятиях, способны обеспечить потребности даже большого города. В последнее время все более востребованы становятся установки ТЭЦ сравнительно небольшой мощности, которые можно использовать в индивидуальных целях. При этом основной упор делается на агрегаты, способные работать на альтернативных источниках энергии (биотопливо, торф, брикеты и пеллеты, древесные отходы, дрова). Современные ТЭЦ могут работать в двух основных режимах:
Принцип работы и существующие виды ТЭЦЕсли для традиционной ТЭЦ основным агрегатом считается двигатель внутреннего сгорания, то мини ТЭЦ на дровах или древесных отходах работает за счет прямого сжигания топлива в котлах. Поэтому несколько отличается и принцип действия установок:
На практике чаще всего применяют следующие модификации ТЭЦ: 1. Агрегаты на основе ДВС . К ним можно отнести оборудование с бензиновыми и дизельными двигателями, газопоршневыми и газотурбинными установками. Наиболее производительными считаются именно газовые модификации. Мини ТЭЦ работающая на дизельном топливе Эксплуатация ТЭЦ с дизельным приводом осложнена тем, что установка должна работать практически на полную мощность. В противном случае двигатель разогревается недостаточно и снять тепловую энергию с него достаточно проблематично. Средняя стоимость мини ТЭЦ данного типа зависит от вырабатываемой мощности. На сегодняшний день она составляет около 20-30 тысяч за каждый кВт электроэнергии. При этом стоит учитывать то, что минимальная мощность таких установок составляет 25-30 кВт, и использование их в личных целях достаточно проблематично. 2. ТЭЦ на отходах деревообрабатывающих производства вполне может использоваться в лесных местностях или при наличии дешевого источника топлива. Мини ТЭЦ работающая на древесных отходах Для частного дома вполне подойдет мини ТЭЦ от компании SUN SYSTEM. Такая установка вполне способна обеспечить потребности жилого дома площадью до 400 квадратных метров. Мощность мини ТЭЦ данной серии составляет 3 кВт по электроэнергии и 10 кВт по теплу. Основу агрегата составляет двигатель Стирлинга, в качестве топлива используются пеллеты. Средняя стоимость установки составляет 19 тысяч евро. 3. На сегодняшний день различные компании предлагают мини ТЭЦ для дома на биотопливе различных модификаций. При выборе таких установок следует учитывать тот факт, что экономическая целесообразность применения данных устройств будет присутствовать только при ежегодном потреблении не менее 3000 кВт*ч электроэнергии и 20 тысяч кВт тепла. Мини-ТЭЦ на биотопливе от MW Power При этом быстро окупается только то оборудование, которое работает с максимальной загрузкой. В противном случае срок окупаемости оборудования может значительно увеличится. Данный вариант наиболее подходит для коллективного использования, например, на 3-5 коттеджей или целый небольшой поселок. Современные разработки микро ТЭЦДля индивидуальной эксплуатации рекомендуется обратить внимание на новое поколение оборудования — микро ТЭЦ. Для потребителей с небольшими потребностями в тепловой и электрической энергии такое оборудование будет лучшим выбором. Так, микро ТЭЦ на основе того же двигателя Стирлинга, VIESSMANN — VITOTWIN 300-W
К основным преимуществам агрегата стоит отнести экономичность, низкий уровень создаваемого при работе шума. Еще одним плюсом считается простой монтаж (не сложнее обычного настенного котла). Установка любой мини ТЭЦ, это в первую очередь работа на перспективу. Учитывая достаточно высокую стоимость оборудования, целесообразно коллективное применение данных агрегатов. Но даже при личном использовании мини и микро ТЭЦ способны гарантировать энергетическую независимость от центральных сетей. Поэтому таким агрегатам предназначено большое будущее. http://climanova.ru legkoe-delo.ru Домашняя когенерация или микро-ТЭЦ | BiowattСегодня мы открываем цикл статей о новых трендах и технологиях в производстве тепловой и электрической энергии. Мы будем говорить о решениях, которые сегодня уже прошли или же находятся на этапе внедрения и отработки промышленной технологии. Поэтому если у вас есть такие технологии и решения, мы также будем рады написать о вашем продукте. В этой же статье речь пойдет об когенерационных установках для индивидуальных домов или, как их еще называют, микро-ТЭЦ. Это новый тренд на рынке, которому прогнозируют большое будущее, а в Японии отнесли к 30 ключевым технологиям 21 века. И так, микро-ТЭЦ – это небольшие установки для индивидуальных домов или небольших зданий, которые предназначены для совместного производства тепловой и электрической энергии. На сегодняшний день разработки таких установок ведутся во многих развитых странах: Германии, Японии, Южной Корее, США, Великобритании. Такие установки более экологические и экономичнее стандартных решений, к которым мы привыкли. На сегодняшний день существуют разные технологии для создания домашних когенерационных установок и только время покажет, какая из них станет стандартом для данного рынка. Одной из технологий, получившая уже коммерческое применения, стала программа Ene-Farm, которую поддержало правительство Японии. Это совместная разработка компании Tokyo Gas и Panasonic, которая работает на топливных элементах. Первые продажи этих микро-ТЭЦ начались в Японии в 2009 году и за это время было продано почти 21 000 установок, розничная цена которых составила приблизительно 30 700 дол. США. В 2013 году компания Panasonic планирует снизить цену до приблизительно 22 000 дол.США. Справа: старая модель. Слева: новая модель.
Еще одной перспективной разработкой микро-ТЭЦ является решение от канадской компании Etalim Inc., которая занимается исследованиями по термоакустике. Компания создала модуль размером с баскетбольный мяч, который может вырабатывать мощность до 5 кВт, используя для этого любое топливо. Данный модуль, известный под названием ТАС, является термоакустическим механизмом, который преобразовывает механическую энергию, создаваемую колебаниями газа, в электрическую. Компания позиционирует свой продукт как домашние когенерационные установки для производства тепла и электрической энергии. Первые поставки нового продукта на рынок компания планирует выпустить в 2014. Приблизительная стоимость таких установок, по заявлению компании, будет составлять всего 500 дол. Рынок микро-ТЭЦ оценивается компанией в 1 млрд.дол. США в 2015 году, а такие установки смогут занять до 30% рынка систем домашнего рынка в странах Европы. О следующих новинках на рынке систем домашнего отопления и электричества мы расскажем в наших будущих материалах. Для написания статьи были использованы материалы: www.biowatt.com.ua |