Casa Uva Selección de equipos de trigeneración. Fuentes alternativas de suministro de energía Trigeneración (producción combinada de electricidad, calor y frío) - presentación. Producción de calor y suministro de calor.

Selección de equipos de trigeneración. Fuentes alternativas de suministro de energía Trigeneración (producción combinada de electricidad, calor y frío) - presentación. Producción de calor y suministro de calor.

Mini cogeneración (BHKW) , por regla general, funciona en dos modos principales de producción:

generación de electricidad y calor (cogeneración)
obtención de electricidad, calor y frío (trigeneración).

El frío se produce mediante una máquina frigorífica de absorción que no consume energía eléctrica, sino térmica.

Los enfriadores de absorción (con una eficiencia de 0,64-0,66) son producidos por muchos fabricantes líderes y funcionan con refrigerantes naturales, y el combustible utilizado es petróleo, gas o sus derivados, biocombustibles, vapor, agua caliente, energía solar o exceso de energía térmica. de turbinas de gas - centrales eléctricas alternativas.

A pesar de todo su atractivo, su uso en la Federación Rusa todavía es bastante raro.

De hecho, hasta hace muy poco, en la Federación Rusa, los sistemas de clima central no se consideraban obligatorios en la construcción industrial y civil.

La trigeneración es beneficiosa porque permite utilizar de forma eficiente el calor recuperado no solo en invierno para calefacción, sino también en verano para mantener un clima interior confortable o para necesidades tecnológicas (cervecerías, refrigeración de leche, etc.).

Este enfoque permite el uso de la planta generadora durante todo el año.

Centrales eléctricas: las unidades de estas centrales eléctricas son unidades de potencia de turbina de gas o de pistón de gas.

Gases utilizados para el funcionamiento de centrales térmicas de gas:

El circuito de conversión del inversor le permite obtener parámetros de salida ideales y de alta calidad para corriente, voltaje y frecuencia.

Concepto: BHKW - Minicentrales térmicas modulares alimentadas con gas

BHKW CHP consta de los siguientes componentes principales:

motores de combustión interna - pistón o turbina de gas
generadores de corriente alterna o corriente continua
calderas de gas residual
catalizadores
sistemas de control
Los medios de automatización de los minisistemas de calefacción térmica garantizan el funcionamiento de las unidades en el rango recomendado de modos de funcionamiento y el logro de características efectivas. El monitoreo y la telemetría de mini-CHP se realizan de forma remota.

Moderno concepto modular universal

Generación conjunta de energía térmica y eléctrica.
Diseño compacto con equipos ubicados en el bastidor: motor, generador, intercambiador de calor y cuadro eléctrico
Aplicación preferente en instalaciones con alto consumo de energía eléctrica y térmica
Se suministra con varias salidas eléctricas y térmicas. La potencia eléctrica de un módulo es, por ejemplo, 70, 140 o 238 kW, la potencia térmica es 81, 115, 207 o 353 kW
Se puede utilizar para funcionamiento en paralelo con la red eléctrica o como energía de respaldo
Aprovechamiento del calor contenido en el aceite lubricante, refrigerante y gases de escape del motor
Se pueden combinar varios generadores en un solo complejo de energía

Funcionamiento con ruido reducido y bajas emisiones

Motor de combustión interna de gasolina de funcionamiento silencioso con cuatro a doce cilindros y catalizador variable. El nivel de ruido dependiendo de la potencia del módulo es de 55 - 75 dB(A)
Emisiones bajas de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono

Control simple y conveniente

El módulo se controla con solo presionar un botón. Sistema de arranque con cargador y baterías resistentes a las vibraciones y libres de mantenimiento
Aparamenta integrada bajo el revestimiento del marco con panel de control transparente
Control remoto de funciones clave con accesorios combinados

Instalación, puesta en marcha y mantenimiento rápidos

Equipo completo listo para conectar con generador síncrono refrigerado por aire para la producción de agua caliente trifásica de 400 V, 50 Hz con una curva de temperatura de 90/70 °C a una diferencia de temperatura estándar entre impulsión y retorno de 20 k
Cualquier módulo CHP puede funcionar dependiendo de cargas térmicas o eléctricas en el rango de energía eléctrica 50%–100% (correspondiente a 60–100% de energía térmica).
Ejecución de prueba en la fábrica con un protocolo y entrada de datos de rendimiento
Instalación sin problemas de la estructura amortiguadora de vibraciones de la unidad CHP sin anclaje adicional
Sistema autónomo de suministro de aceite con un tanque de almacenamiento de aceite de 60 l.

Hoy en día, ningún problema técnico puede resolverse sin un buen sistema de control. Por lo tanto, es bastante natural que se incluyan unidades de control en cada nodo.

El control se realiza mediante sensores de presión de aceite, temperatura del líquido refrigerante, temperatura de los gases de escape en el catalizador, temperatura del agua en el sistema de calefacción y velocidad de rotación, así como sensores de presión mínima del líquido refrigerante, nivel mínimo de aceite y limitador de temperatura de seguridad, con cableado al gabinete de control

Fuente de alimentación autónoma: microturbinas

Los siguientes combustibles son aceptables para las centrales eléctricas de microturbinas:

gas natural, alta, media y baja presión
gas de petróleo asociado (APG)
biogás
gas de tratamiento de aguas residuales
gases residuales
propano
butano
combustible diesel
queroseno
gas de mina
gas de pirólisis

producido microturbinas de la siguiente unidad de potencia eléctrica:

30 kW (rendimiento de energía térmica 85 kW), ruido 58 dB, consumo de gas a carga nominal 12 m3
65 kW (salida de energía térmica 160 kW kW)
200 kilovatios
600 kilovatios
800 kilovatios
1000 kilovatios

estudio de viabilidad BHKW

Es necesario considerar en cada caso específico, el costo del combustible consumido por las instalaciones en comparación con el costo de comprar calor y electricidad a la empresa estatal monopolista. Además, el coste de conexión frente al coste de las propias instalaciones.

rápido retorno de la inversión (el período de recuperación no supera los cuatro años)
consumiendo 0.3 cu. m de gas la capacidad de recibir 1 kW de electricidad y ~ 2 kW de calor por hora
sin pago por la conexión a las redes centrales de suministro de energía, el año pasado, el costo de la conexión a la red eléctrica en la región de Moscú alcanzó los 48,907 rublos por kilovatio de capacidad eléctrica instalada (de 1 kW a 35 kW).Esta cifra es bastante comparable con el costo de construir un kilovatio de su propia planta de energía de microturbina de alta calidad para el hogar.
Oportunidades de arrendamiento de BHKW
pérdidas mínimas de combustible en la central eléctrica local
Posibilidad de instalar BHKW en antiguas salas de calderas y estaciones de calefacción central
no es necesario construir una línea de transmisión de energía costosa, una subestación transformadora, una red eléctrica extendida
la posibilidad de un rápido aumento de la potencia eléctrica mediante la instalación adicional de módulos de energía

costo por kilovatio hora

El precio de un kilovatio-hora difiere, en primer lugar, del tipo de central generadora. Varias instituciones financieras utilizan metodologías diferenciadas al momento de estimar su generación eléctrica.

El costo de un kilovatio de energía nuclear no es fácil de deducir. Se utilizan diferentes métodos de evaluación y cálculo.

La Asociación Nuclear Mundial ha comparado el costo por kilovatio-hora que se puede producir en nuevas plantas de energía de varios tipos.

Si la tasa condicional de los préstamos otorgados para la construcción de una planta de energía es del 10%, entonces un kilovatio-hora de electricidad vale la pena producir en:

PPN - 4,1 centavos
en una central eléctrica de carbón moderna - 4,8 centavos
en una planta de energía de gas - 5.2 centavos

Si la tasa de crédito para financiar la construcción de centrales eléctricas disminuye al 5%, se obtendrán valores aún más pequeños:

2,7 céntimos para centrales nucleares
3.8 - para una central eléctrica de carbón
4,4 centavos - para una planta de energía de gas.

La Comisión Europea utiliza otros datos:

1 kilovatio-hora de energía nuclear e hidroeléctrica cuesta 0,05 €
central térmica de carbón - en € 0,04 - 0,07
central de gas - 0,11 € - 0,22 €

Según la metodología de la Comisión Europea, los adversarios de las centrales nucleares son únicamente las centrales eólicas, cuyo coste por kilovatio-hora es de 0,015-0,02 €.

El Instituto Tecnológico de Massachusetts ha calculado que el costo de la energía nuclear es de 6,6 centavos por kilovatio hora, mientras que la electricidad generada a partir del gas natural cuesta entre 3,7 y 5,5 centavos.

Según la Universidad de Chicago:

un kilovatio-hora de una central nuclear cuesta 6,4 centavos
kilovatio-hora producido en una gasolinera: 3,3-4,4 centavos.

Según los métodos del Instituto de Energía Nuclear, en 2004 en EE.UU. el coste de un kilovatio-hora producido por:

en centrales nucleares, fue de 1,67 céntimos
Un kilovatio-hora de una central eléctrica a carbón cuesta 1,91 centavos
centrales eléctricas en HFO - a 5,40 centavos
planta de energía de gas - a 5,85 centavos

Costo de construcción por kilovatio-hora

El tema de las preguntas es el costo y la duración de la construcción de la central nuclear.

La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico ha calculado que el costo de construcción es:

planta de energía nuclear de $ 2.1 mil a $ 2.5 mil por kilovatio de energía
planta de energía a carbón - $1.5 mil-1.7 mil
planta de energía a gas - $1 mil - $1.4 mil
planta de energía eólica (WPP) - $ 1 mil - $ 1,5 mil

Los centros de investigación que se oponen a la construcción de centrales nucleares creen que estos datos no muestran el coste real de construir una central nuclear.

Una planta de energía nuclear típica con una capacidad de 1 GW costará al menos $ 2,2 mil millones El Servicio de Investigación del Congreso de EE. UU. Llegó a una conclusión similar. Según las estimaciones del servicio, el costo de construir una central nuclear, después de 1986, oscila entre $ 2,5 y $ 6,7 mil millones. La parte presupuestaria de los sistemas de seguridad de la central nuclear es 1/3 del costo del proyecto.

El período de construcción de las centrales eléctricas es:

PNP - 5-6 años
central eléctrica de carbón - 3-4 años
planta de energía de gas - 2 años

El Instituto de Investigación de Política Nuclear enfatiza que los análisis y cálculos cuidadosos del costo a largo plazo de la energía nuclear nunca celebrada.

Los cálculos normales no tienen en cuenta:

costo de enriquecimiento de uranio
costes de hacer frente a las consecuencias de posibles accidentes
el costo de cerrar una planta de energía nuclear
costos de transporte
almacenamiento de residuos nucleares

Estados Unidos no tiene experiencia en el cierre de instalaciones nucleares. El costo de un proceso costoso solo puede ser asumido. En 1996, el Departamento de Energía sugirió que los costos podrían oscilar entre $180 millones y $650 millones.

en el portal newtariffs.ru Se publican nuevas tarifas consolidadas de electricidad, precios de gas natural, costo: el nivel de pago de energía térmica y suministro de agua, así como listas de precios de vivienda y servicios comunales.

trigeneración es la producción combinada de electricidad, calor y frío. El frío se produce mediante una máquina frigorífica de absorción que no consume energía eléctrica, sino térmica. trigeneración es beneficiosa, porque permite utilizar eficazmente el calor recuperado no solo en invierno para calefacción, sino también en verano para climatización o para necesidades tecnológicas. Este enfoque permite el uso de la planta generadora durante todo el año.

Trigeneración e industria

En la economía, en particular en la industria alimentaria, existe la necesidad de agua fría con una temperatura de 8-14 ° C, utilizada en procesos tecnológicos. Al mismo tiempo, en el verano, la temperatura del agua del río está a un nivel de 18-22 °C (las cervecerías, por ejemplo, usan agua fría para enfriar y almacenar el producto terminado, las granjas ganaderas usan agua para enfriar la leche). Los fabricantes de alimentos congelados trabajan con temperaturas que oscilan entre -18 °C y -30 °C durante todo el año. Aplicar trigeneración, el frío se puede utilizar en varios sistemas de aire acondicionado.

Concepto de suministro de energía - trigeneración

Durante la construcción de un centro comercial en la región de Moscú, con una superficie total de 95.000 m², se decidió instalar una unidad de cogeneración. El proyecto se implementó a finales de los 90. El complejo comercial está propulsado por cuatro motores de pistón de gas con una potencia eléctrica de 1,5 MW y una potencia térmica de 1,8 MW. Las unidades de pistón de gas funcionan con gas natural. El portador de calor es agua calentada a 110 °C. El agua caliente se utiliza tanto directamente para calentar como para calentar el aire procedente del exterior. Los motores de pistón de gas están equipados con silenciadores y neutralizadores de CO 2 .

El concepto de suministro de energía utiliza el principio trigeneraciones. La electricidad, el calor y el frío se producen juntos. En la estación cálida, el calor producido por la unidad del cogenerador puede ser utilizado por la máquina de refrigeración por absorción para enfriar el aire en las instalaciones. Así, la planta de cogeneración produce, según la temporada, calor o frío, manteniendo constante la temperatura del recinto. Esto es especialmente importante para el almacenamiento de muebles.

La trigeneración es proporcionada por dos enfriadores de absorción de bromo-litio, cada uno con una capacidad de 1,5 MW. El costo del combustible consumido por las instalaciones en 2002 fue varias veces menor que el costo de comprar calor y electricidad a la empresa estatal monopolista. Además, el costo de conexión a las redes urbanas en muchos casos es comparable al costo de las propias instalaciones y es igual a ~$1.000/kW.

Trigeneración - detalles

Una característica de la unidad de refrigeración por absorción es el uso de un compresor termoquímico en lugar de uno mecánico para comprimir los vapores de refrigerante. Como fluido de trabajo de las plantas de absorción, se utiliza una solución de dos fluidos de trabajo, en la que un fluido de trabajo es refrigerante, y el otro absorbente. Uno de los fluidos de trabajo, actuando como refrigerante, debe tener un punto de ebullición bajo y ser disuelto o absorbido por el fluido de trabajo, que puede ser líquido o sólido. La segunda sustancia que absorbe (absorbe) el refrigerante se llama absorbente.

La empresa de energía independiente New Generation está lista para instalar en su empresa, por cuenta propia, una central eléctrica de cogeneración de pistón de gas de 6,4 MW fabricada por MAN B&W Diesel AG en un plazo de 5 a 6 meses.

Los titulares de la patente RU 2457352:

La invención se refiere a la ingeniería de energía térmica. El método de producción combinada de electricidad, calor y frío incluye convertir el calor de los productos de combustión en energía mecánica utilizando un motor térmico, convertir energía mecánica en energía eléctrica en un generador eléctrico, transferir un refrigerante calentado en un circuito de refrigeración de motor térmico y gases de escape utilizando intercambiadores de calor, al menos dos etapas de calentamiento, para calefacción, suministro de agua caliente y ventilación y para la obtención de frío en una máquina de refrigeración por absorción. Parte del refrigerante se desvía para el suministro de agua caliente, calefacción y ventilación antes de los intercambiadores de calor de la segunda y/o posteriores etapas de calefacción, dependiendo de la temperatura requerida del refrigerante en los sistemas de suministro de agua caliente, calefacción y ventilación. El resto del refrigerante se alimenta después del intercambiador de calor de la última etapa de calentamiento a la máquina de refrigeración por absorción. El método propuesto permite aumentar el coeficiente de rendimiento y la producción de ACM en frío. 2 malos.

La invención se refiere a la ingeniería de energía térmica y se puede utilizar en la producción combinada de calor, frío y electricidad.

Un método conocido de operación de una unidad móvil para la producción combinada de electricidad, calor y frío, en el que el generador convierte la energía mecánica del eje giratorio del motor en electricidad, los gases de escape que pasan a través del intercambiador de calor, emiten calor. al portador de calor líquido para el suministro de calor durante la temporada de calefacción o se utilizan en una máquina de refrigeración por absorción para la refrigeración durante el período de verano.

Las desventajas de este método de operación de la instalación incluyen la baja eficiencia asociada con la liberación a la atmósfera de una parte significativa de la energía térmica no utilizada.

También se conoce un método de funcionamiento de la instalación, en el que el motor de combustión interna produce energía útil, la cual se convierte en energía eléctrica por medio de un generador eléctrico, el segundo motor de combustión interna se utiliza para accionar el compresor de una máquina frigorífica que produce frío durante la estación cálida. El calor recuperado de la camisa del motor y los gases de escape se utiliza para suministrar calor a los consumidores durante la estación fría.

Las desventajas del método de operación de esta instalación son el uso incompleto del calor residual de los motores de combustión interna, costos adicionales de combustible para la operación del segundo motor de combustión interna utilizado para accionar el compresor de la máquina de refrigeración.

Existe un método conocido de funcionamiento de la instalación, que proporciona simultáneamente calor/frío y electricidad, en el que el suministro de calor durante el periodo frío se realiza aprovechando el calor de los gases de escape y el refrigerante del motor de combustión interna, la mecánica la energía del eje giratorio del motor se convierte en electricidad, el frío se genera en el período cálido del año en el enfriador de compresión.

Las desventajas del método de operación de esta instalación incluyen baja eficiencia debido al uso insuficiente del calor residual del motor de combustión interna, costos de energía significativos para la operación del compresor de la máquina de refrigeración.

La solución técnica más cercana (prototipo) es el método de funcionamiento de la instalación para generar electricidad, calor y frío, según el cual el motor térmico realiza un trabajo mecánico, que se convierte en energía eléctrica mediante un generador eléctrico. El calor residual del aceite lubricante, el refrigerante y los gases de escape extraídos a través de los intercambiadores de calor de la primera, segunda y tercera etapas de calefacción del motor térmico se utiliza para suministrar calor a los consumidores. Durante la estación cálida, el calor recuperado se utiliza en parte para proporcionar agua caliente a los consumidores y en parte se alimenta a una máquina de refrigeración por absorción para proporcionar frío al sistema de aire acondicionado.

Sin embargo, esta solución técnica se caracteriza por una temperatura relativamente baja del refrigerante (80°C) suministrado por el motor térmico, lo que conduce a una disminución del coeficiente de rendimiento y de la capacidad frigorífica de la máquina de refrigeración por absorción.

El objetivo de la invención es aumentar el coeficiente de rendimiento y la potencia frigorífica aumentando la temperatura del refrigerante suministrado a la máquina de refrigeración por absorción.

La tarea se logra de la siguiente manera.

En el método de producción combinada de electricidad, calor y frío, incluida la conversión del calor de los productos de combustión en energía mecánica utilizando un motor térmico, la conversión de energía mecánica en energía eléctrica en un generador eléctrico, la transferencia de un refrigerante calentado en el circuito de refrigeración de un motor térmico y gases de escape utilizando intercambiadores de calor de al menos dos etapas de calefacción, para calefacción, suministro de agua caliente y ventilación y para obtener frío en una máquina de refrigeración por absorción, parte del portador de calor se retira con el fin de calentar suministro de agua, calefacción y ventilación antes de los intercambiadores de calor de la segunda y / o etapas posteriores de calefacción, dependiendo de la temperatura requerida del portador de calor en los sistemas de suministro de agua caliente, calefacción y ventilación, el resto del refrigerante se alimenta después del calor intercambiador de la última etapa de calentamiento a la máquina de refrigeración por absorción.

Debido a la eliminación de parte del refrigerante para las necesidades de suministro de agua caliente, calefacción y ventilación, el caudal másico del refrigerante calentado suministrado a los intercambiadores de calor de las etapas de calefacción posteriores disminuirá, lo que significa que, en igualdad de condiciones, sin aumentar el área de la superficie de calentamiento, aumenta la temperatura del refrigerante calentado que sale de estos intercambiadores de calor. El aumento de la temperatura del caloportador descargado a la máquina de refrigeración por absorción permite aumentar su coeficiente de rendimiento y, en consecuencia, la capacidad frigorífica.

El método propuesto para la producción combinada de electricidad, calor y frío se ilustra en las Figuras 1 y 2.

La figura 1 muestra un diagrama de una de las posibles centrales eléctricas, que se puede utilizar para implementar el método descrito.

La Figura 2 muestra la dependencia de la capacidad de enfriamiento relativa de la máquina de refrigeración por absorción de las temperaturas del agua enfriada, de enfriamiento y de calentamiento.

La planta de energía contiene los siguientes elementos: 1 - compresor de aire, 2 - cámara de combustión, 3 - turbina de gas, 4 - intercambiador de calor del sistema de lubricación de la turbina (primera etapa de calentamiento), 5 - intercambiador de calor para enfriar los discos y álabes de la turbina (segunda etapa de calefacción), 6 - gases salientes (escape) del intercambiador de calor (tercera etapa de calefacción), 7 - intercambiador de calor del sistema de suministro de calor (calefacción, ventilación de los consumidores), 8 - refrigerador de absorción, 9 - consumidor de calor (calefacción y ventilación), 10 - consumidor de frío, 11 - consumidor de agua caliente, 12 - torre de enfriamiento seco de la central eléctrica, 13 - torre de enfriamiento de la máquina de refrigeración, 14 - bomba del circuito de circulación de agua del refrigerador, 15 - bomba de la circuito de refrigeración de los consumidores, 16 - bomba del circuito de suministro de agua caliente de los consumidores, 17 - bomba del circuito de suministro de calor (calefacción y ventilación), 18 - bomba del circuito de refrigeración del motor térmico, 19 - generador eléctrico, 20 - intercambiador de calor del sistema de suministro de agua caliente 21, 22, 23 - tuberías para suministrar el medio de calentamiento al intercambiador de calor del sistema de suministro de agua caliente (20), 24, 25, 26 - tuberías para suministrar el medio de calentamiento al intercambiador de calor (7) del sistema de suministro de calor (calefacción y ventilación), 27 - tubería para el suministro de la máquina de refrigeración por absorción del medio calefactor, 28 - circuito de refrigeración del motor térmico.

El método de funcionamiento de la instalación es el siguiente.

El compresor 1 es el proceso de comprimir aire atmosférico. Desde el compresor 1, el aire ingresa a la cámara de combustión 2, donde el combustible atomizado se suministra continuamente a presión a través de las boquillas. Desde la cámara de combustión 2, los productos de combustión se envían a la turbina de gas 3, en la que la energía de los productos de combustión se convierte en energía mecánica de la rotación del eje. En el generador eléctrico 19, esta energía mecánica se convierte en energía eléctrica. Según la carga de calor, la unidad funciona en uno de tres modos:

Modo I: con la liberación de calor con el fin de calefacción, ventilación y suministro de agua caliente;

Modo II: con liberación de calor para suministro de agua caliente y para un refrigerador de absorción;

Modo III: con liberación de calor para calefacción, ventilación y suministro de agua caliente y para un refrigerador de absorción;

En el modo I (durante la estación fría), el refrigerante calentado en el intercambiador de calor del sistema de lubricación 4 (primera etapa de calentamiento), el intercambiador de calor del sistema de enfriamiento de discos y palas 5 (la segunda etapa de calentamiento) y el intercambiador de calor de gases de combustión (escape) 6 (la tercera etapa de calefacción) a través de la tubería 26 se alimenta al intercambiador de calor 7 para calentar y ventilar los consumidores 9 y a través de las tuberías 21 y/o 22 y/o 23 al agua caliente intercambiador de calor 20.

En el modo II (durante la estación cálida), dependiendo de la temperatura requerida en el sistema de suministro de agua caliente, parte del refrigerante se elimina después del intercambiador de calor del sistema de lubricación 4 (primera etapa de calefacción) y/o el intercambiador de calor de el sistema de refrigeración de discos y álabes 5 (segunda etapa de calentamiento) y/o los gases de salida (escape) del intercambiador de calor 6 (de la tercera etapa de calentamiento) a través de las tuberías 21, y/o 22, y/o 23 hacia el agua caliente intercambiador de calor 20, y el refrigerante restante se alimenta a través de la tubería 27 a la máquina de refrigeración por absorción 8 para obtener frío utilizado para enfriar a los consumidores 10.

En el modo III (en el período otoño-primavera), dependiendo de las temperaturas requeridas en los sistemas de suministro de agua caliente, calefacción y ventilación, parte del refrigerante se elimina después del intercambiador de calor del sistema de lubricación 4 (la primera etapa de calefacción) , y/o el intercambiador de calor del sistema de refrigeración de discos y álabes 5 (la segunda etapa de calentamiento), y/o el intercambiador de calor de gases de combustión (escape) 6 (tercera etapa de calentamiento) a través de las tuberías 21, y/o 22, y/ o 23 al intercambiador de calor de agua caliente 20, parte del refrigerante después del intercambiador de calor del sistema de lubricación 4 (primera etapa de calentamiento), el intercambiador de calor del sistema de enfriamiento de discos y álabes 5 (la segunda etapa de calentamiento) y/o el calor el intercambiador de gases de escape (escape) 6 (la tercera etapa de calefacción) a través de las tuberías 24 y/o 25 y/o 26 se alimenta al intercambiador de calor 7 para calentar y ventilar los consumidores 9, la parte del refrigerante que queda en el enfriamiento El circuito del motor térmico 28 se alimenta a través de la tubería 27 al refrigerador de absorción 8 para obtener frío, utilizando disponible para los consumidores de refrigeración 10. El refrigerante enfriado en los intercambiadores de calor 7, 8 y 20 es bombeado por la bomba 18 para calefacción a los intercambiadores de calor 4, 5, 6. Si no hay necesidad de energía térmica, el exceso de calor se elimina a través de enfriadores secos 12 a la atmósfera.

Por ejemplo, cuando la planta está operando en el modo II, en el caso de la selección del refrigerante para el suministro de agua caliente después del intercambiador de calor de la tercera etapa de calefacción, se suministra el refrigerante con una temperatura de 103,14°C. a la máquina de refrigeración por absorción a través de la tubería 27.

En el caso de la selección del 30% del portador de calor para el suministro de agua caliente después del intercambiador de calor de la segunda etapa, se suministra un portador de calor con una temperatura de 112,26 ° C a la máquina de refrigeración por absorción, lo que da un aumento de la capacidad frigorífica (según figura 2) en un 22%.

En el caso de la selección del 30% del portador de calor para el suministro de agua caliente después del intercambiador de calor de la primera etapa, se suministra un portador de calor con una temperatura de 115,41 ° C a la máquina de refrigeración por absorción, lo que da un aumento de la capacidad frigorífica (según figura 2) en un 30%.

El resultado técnico que se puede obtener en la puesta en práctica de la invención es aumentar el coeficiente de rendimiento y la capacidad frigorífica de la máquina de refrigeración por absorción aumentando la temperatura del refrigerante extraído del circuito de refrigeración del motor. El uso de un refrigerante con parámetros superiores, obtenido como consecuencia de una disminución de su caudal medio en el circuito frigorífico de un motor térmico debido a la eliminación de una parte del refrigerante cuando alcanza la temperatura requerida para el suministro de calor, permite aumentando la capacidad frigorífica de la máquina frigorífica de absorción.

Fuentes de información

1. Patente No. 2815486 (Francia), publ. 19/04/2002, IPC F01N 5/02-F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/00; F25B 30/04; F01N 5/00; F02B 63/00; F02G 5/00; F25B 27/00; F25B 30/00.

2. Patente No. 2005331147 (Japón), publ. 02/12/2005, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Patente No. 20040061773 (Corea), publ. 07/07/2004, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Patente No. 20020112850 (EE. UU.), publ. 22/08/2002, IPC F01K 23/06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

Un método para la producción combinada de electricidad, calor y frío, incluida la conversión del calor de los productos de combustión en energía mecánica utilizando un motor térmico, la conversión de energía mecánica en energía eléctrica en un generador eléctrico, la transferencia de un refrigerante calentado en el circuito de refrigeración de un motor térmico, y los gases de escape que utilizan intercambiadores de calor de al menos dos etapas de calentamiento, para calefacción, suministro de agua caliente y ventilación y para la obtención de frío en una máquina de refrigeración por absorción, caracterizado porque parte del portador de calor se retira para el propósito del suministro de agua caliente, calefacción y ventilación antes de los intercambiadores de calor de la segunda y / o posteriores etapas de calefacción, dependiendo de la temperatura requerida del portador de calor en los sistemas de suministro de agua caliente, calefacción y ventilación, el resto del refrigerante es alimentado después del intercambiador de calor de la última etapa de calentamiento a la máquina de refrigeración por absorción.

Dibujos de la patente RF 2457352

La invención se refiere a la ingeniería de energía térmica y se puede utilizar en la producción combinada de calor, frío y electricidad.

La tarea se logra de la siguiente manera.

El método propuesto para la producción combinada de electricidad, calor y frío se ilustra en las Figuras 1 y 2.

La figura 1 muestra un diagrama de una de las posibles centrales eléctricas, que se puede utilizar para implementar el método descrito.

La Figura 2 muestra la dependencia de la capacidad de enfriamiento relativa de la máquina de refrigeración por absorción de las temperaturas del agua enfriada, de enfriamiento y de calentamiento.

El método de funcionamiento de la instalación es el siguiente.

Modo I: con la liberación de calor con el fin de calefacción, ventilación y suministro de agua caliente;

Modo II: con liberación de calor para suministro de agua caliente y para un refrigerador de absorción;

Modo III: con liberación de calor para calefacción, ventilación y suministro de agua caliente y para un refrigerador de absorción;

Fuentes de información

1. Patente No. 2815486 (Francia), publ. 19/04/2002, IPC F01N 5/02-F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/00; F25B 30/04; F01N 5/00; F02B 63/00; F02G 5/00; F25B 27/00; F25B 30/00.

2. Patente No. 2005331147 (Japón), publ. 02/12/2005, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Patente No. 20040061773 (Corea), publ. 07/07/2004, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Patente No. 20020112850 (EE. UU.), publ. 22/08/2002, IPC F01K 23/06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

AFIRMAR

Valor calorífico
Fuentes de calor
Producción de calor y suministro de calor.
uso de calor
Nuevas tecnologías de suministro de calor.

Valor calorífico

El calor es una de las fuentes de vida en la Tierra. Gracias al fuego se hizo posible el nacimiento y desarrollo de la sociedad humana. Desde la antigüedad hasta nuestros días, las fuentes de calor nos han servido fielmente. A pesar del nivel de desarrollo tecnológico sin precedentes hasta ahora, una persona, como hace muchos miles de años, todavía necesita calor. Con el crecimiento de la población mundial, aumenta la necesidad de calor.

El calor es uno de los recursos más importantes del entorno humano. Es necesario que una persona mantenga su propia vida. El calor también es necesario para las tecnologías, sin las cuales el hombre moderno no puede imaginar su existencia.

Fuentes de calor

La fuente de calor más antigua es el sol. Más tarde, el fuego estuvo a disposición del hombre. A partir de ella, el hombre creó una tecnología para obtener calor a partir de combustibles fósiles.

Hace relativamente poco tiempo, las tecnologías nucleares se han utilizado para producir calor. Sin embargo, la combustión de combustibles fósiles sigue siendo el principal método de producción de calor.

Producción de calor y suministro de calor.

Al desarrollar tecnología, una persona ha aprendido a producir calor en grandes volúmenes y transferirlo a distancias bastante considerables. El calor para las grandes ciudades se produce en las grandes centrales térmicas. Por otro lado, todavía hay muchos consumidores que reciben calor de salas de calderas pequeñas y medianas. En las zonas rurales, los hogares se calientan con calderas y estufas domésticas.

Las tecnologías de generación de calor contribuyen significativamente a la contaminación ambiental. Al quemar combustible, una persona libera una gran cantidad de sustancias nocivas al aire circundante.

uso de calor

En general, una persona produce mucho más calor del que utiliza para su propio beneficio. Simplemente disipamos mucho calor en el aire circundante.

se pierde calor
debido a la imperfección de las tecnologías de producción de calor,
al transportar calor a través de tuberías de calor,
debido a la imperfección de los sistemas de calefacción,
debido a la imperfección de la vivienda,
debido a la ventilación imperfecta de los edificios,
al eliminar el "exceso" de calor en varios procesos tecnológicos,
al quemar residuos de producción,
con gases de escape de vehículos en motores de combustión interna.

Para describir el estado de cosas en la producción y el consumo de calor por parte de una persona, la palabra despilfarro es muy adecuada. Un ejemplo, diría yo, de despilfarro notorio es la quema de gas asociado en los yacimientos petrolíferos.

Nuevas tecnologías de suministro de calor.

La sociedad humana gasta mucho esfuerzo y dinero para obtener calor:
extrae combustible a gran profundidad bajo tierra;
transporta combustible desde depósitos a empresas y viviendas;
construye instalaciones para la generación de calor;
Construye redes de calefacción para la distribución del calor.

Probablemente, uno debería pensar: ¿todo es razonable aquí, todo está justificado?

Las llamadas ventajas técnicas y económicas de los modernos sistemas de suministro de calor son inherentemente momentáneas. Están asociados con una contaminación ambiental significativa y un uso irracional de los recursos.

Hay calor que no hace falta extraer. Este es el calor del sol. Debe ser usado.

Uno de los objetivos finales de la tecnología de suministro de calor es la producción y suministro de agua caliente. ¿Alguna vez has usado una ducha al aire libre? Un recipiente con un grifo instalado en un lugar abierto bajo los rayos del sol. Una forma muy sencilla y asequible de suministrar agua caliente (incluso caliente). ¿Qué te impide usarlo?

Con la ayuda de bombas de calor, una persona utiliza el calor de la Tierra. Una bomba de calor no necesita combustible, no necesita una red de calefacción extendida con sus pérdidas de calor. La cantidad de electricidad necesaria para hacer funcionar una bomba de calor es relativamente pequeña.

Los beneficios de la más moderna y avanzada tecnología se verán anulados si se utilizan estúpidamente sus frutos. ¿Por qué producir calor lejos de los consumidores, transportarlo y luego distribuirlo a las viviendas, calentando la Tierra y el aire circundante en el camino?

Es necesario desarrollar la producción de calor distribuida lo más cerca posible de los lugares de consumo, o incluso combinada con ellos. Hace tiempo que se conoce un método de producción de calor llamado cogeneración. Las plantas de cogeneración producen electricidad, calor y frío. Para el uso fructífero de esta tecnología, es necesario desarrollar el entorno humano como un sistema único de recursos y tecnologías.

Parece que para crear nuevas tecnologías para el suministro de calor, uno debería
revisar las tecnologías existentes,
tratar de alejarse de sus defectos,
recopilar en una sola base para la interacción y complementarse entre sí,
aprovechar al máximo sus puntos fuertes.
Esto implica entender