Namai Vynuogė Trigeneracinės įrangos parinkimas. Alternatyvūs energijos tiekimo šaltiniai Trigeneracija (kombinuota elektros, šilumos ir šalčio gamyba) - pristatymas. Šilumos gamyba ir šilumos tiekimas

Vynuogė

Trigeneracinės įrangos parinkimas. Alternatyvūs energijos tiekimo šaltiniai Trigeneracija (kombinuota elektros, šilumos ir šalčio gamyba) - pristatymas. Šilumos gamyba ir šilumos tiekimas

Mini CHP (BHKW) , paprastai jis veikia dviem pagrindiniais gamybos režimais:

elektros ir šilumos gamyba (kogeneracija)
elektros, šilumos ir šalčio gavimas (trigeneracija).

Šaltį gamina absorbcinė šaldymo mašina, kuri sunaudoja ne elektros energiją, o šiluminė energija.

Absorbcinius aušintuvus (kurių efektyvumas 0,64-0,66) gamina daugelis pirmaujančių gamintojų ir jie veikia su natūraliais šaltnešiais, o naudojamas kuras yra nafta, dujos ar jų dariniai, biokuras, garai, karštas vanduo, saulės energija arba šilumos energijos perteklius. dujų turbinų – stūmoklinių elektrinių.

Nepaisant jų patrauklumo, Rusijos Federacijoje jie vis dar naudojami gana retai.

Iš tiesų, dar visai neseniai Rusijos Federacijoje centrinės klimato sistemos nebuvo laikomos privalomomis pramonėje ir Civilinė inžinerija

Trigeneracija naudinga, nes leidžia efektyviai panaudoti atgautą šilumą ne tik šildymui žiemą, bet ir vasarą patogiam patalpų klimatui palaikyti ar technologinėms reikmėms (alaus darykloms, pieno vėsinimui ir pan.).

Šis metodas leidžia naudoti generatorių ištisus metus.

Elektrinės- šių elektrinių blokai yra dujiniai stūmokliniai arba dujų turbininiai jėgos agregatai.

Dujos, naudojamos dujomis kūrenamų šiluminių elektrinių darbui:

Inverterio konversijos grandinė leidžia gauti idealius, aukštos kokybės srovės, įtampos ir dažnio išvesties parametrus.

Koncepcija: BHKW – dujomis kūrenamos modulinės mini šiluminės elektrinės

BHKW, CHP susideda iš šių pagrindinių komponentų:

variklius vidaus degimas- stūmoklis arba dujų turbina
kintamosios srovės arba nuolatinės srovės generatoriai
išmetamųjų dujų katilai
katalizatoriai
valdymo sistemos
Miniterminio šildymo sistemų automatizavimo priemonės užtikrina įrenginių veikimą rekomenduojamu veikimo režimų diapazonu ir efektyvių charakteristikų pasiekimą. Mini-CHP stebėjimas ir telemetrija atliekami nuotoliniu būdu.

Šiuolaikinė universali modulinė koncepcija

Bendra šilumos ir elektros energijos gamyba.
Kompaktiška konstrukcija su įranga, esančia ant rėmo: varikliu, generatoriumi, šilumokaičiu ir elektros skydeliu
Pageidautina naudoti įrenginiuose, kuriuose suvartojama daug elektros ir šilumos energijos
Tiekiamas su įvairiais elektros ir šiluminiais išėjimais. Vieno modulio elektrinė galia yra, pavyzdžiui, 70, 140 arba 238 kW, šiluminė galia – 81, 115, 207 arba 353 kW.
Taikoma pasirinkimui lygiagretus darbas su maitinimo šaltiniu arba kaip atsarginis maitinimas
Šilumos, esančios tepalinėje alyvoje, aušinimo skystyje ir variklio išmetamosiose dujose, naudojimas
Keli generatoriai gali būti sujungti į vieną energijos kompleksą

Veikia su sumažintu triukšmu ir mažu emisijų kiekiu

Tyliai veikiantis dujinis vidaus degimo variklis su nuo keturių iki dvylikos cilindrų ir kintamu katalizatoriumi. Triukšmo lygis priklausomai nuo modulio galios yra 55 - 75 dB(A)
Mažas azoto oksido ir anglies dioksido išmetimas

Paprastas ir patogus valdymas

Modulis valdomas paprastu paspaudimu mygtukai. Paleidimo sistema su įkroviklis ir vibracijai atsparūs, priežiūros nereikalaujantys akumuliatoriai
Po rėmo apkala įmontuota skirstomoji įranga su skaidriu valdymo skydeliu
Nuotolinis pagrindinių funkcijų valdymas su suderintais priedais

Greitas montavimas, paleidimas ir Priežiūra

Pilnas, paruoštas prijungti blokas su oru aušinamu sinchroniniu generatoriumi, gaminančiu 400 V, 50 Hz trifazę srovę ir karštas vanduo su temperatūros diagrama 90/70 °C, kai standartinis srauto ir grįžtamosios temperatūros skirtumas yra 20 K.
Bet kuris kogeneracinis modulis gali veikti priklausomai nuo šiluminių ar elektrinių apkrovų 50–100 % elektros galios diapazone (atitinka 60–100 % šiluminės galios).
Bandomasis paleidimas gamykloje su protokolu ir našumo duomenų įvedimu
Kogeneracinio elektros bloko vibraciją slopinančios konstrukcijos montavimas be problemų be papildomo inkaravimo
Autonominė alyvos tiekimo sistema su 60 l talpos alyvos rezervuaru.

Šiais laikais jokia techninė problema negali būti išspręsta be geros valdymo sistemos. Taigi visiškai natūralu, kad valdymo blokai yra įtraukti į kiekvieną mazgą.

Valdymas atliekamas alyvos slėgio, aušinimo skysčio temperatūros, temperatūros jutikliais išmetamosios dujos katalizatoriuje, vandens temperatūra in šildymo sistema ir sukimosi greitis, taip pat minimalaus aušinimo skysčio slėgio jutikliai, minimalus lygis alyvos ir saugos temperatūros ribotuvas, su laidais prie valdymo spintos

Autonominis maitinimas: mikroturbinos

Mikroturbininėms elektrinėms priimtinas toks kuras:

gamtinių dujų, aukšto, vidutinio ir žemo slėgio
susijusios naftos dujos (APG)
biodujų
nuotekų valymo dujos
išmetamųjų dujų
propanas
butanas
dyzelinis kuras
žibalo
kasyklos dujos
pirolizės dujos

Pagamintašios elektros galios mikroturbinos:

30 kW (šilumos galia 85 kW), triukšmas 58 dB, dujų sąnaudos esant vardinei apkrovai 12 m3
65 kW (šilumos energijos galia 160 kW)
200 kW
600 kW
800 kW
1000 kW

galimybių studija BHKW

Kiekvienu konkrečiu atveju būtina įvertinti įrenginių sunaudoto kuro sąnaudas, palyginti su šilumos ir elektros energijos pirkimo iš monopolinės valstybės įmonės sąnaudomis. Be to, prijungimo kaina, palyginti su pačių įrenginių kaina.

greita investicijų grąža (atsipirkimo laikotarpis ne ilgesnis kaip ketveri metai)
suvartojant 0,3 kub. m dujų galimybė gauti 1 kW elektros energijos ir ~ 2 kW šilumos per valandą
nemokėta už prisijungimą prie centrinių elektros tinklų, pernai prisijungimo prie elektros tinklų kaina Maskvos srityje siekė 48 907 rublius už kilovatą įrengtos elektros galios (nuo 1 kW iki 35 kW). pastatyti vieną kilovatą savo, namų aukštos kokybės mikroturbininės elektrinės.
BHKW lizingo galimybės
minimalūs kuro nuostoliai vietinėje elektrinėje
Galimybė įrengti BHKW senose katilinėse ir centrinio šildymo stotyse
nereikia tiesti brangios elektros perdavimo linijos, transformatorines pastotes, išplėsti elektros tinklą
galimybė greitai padidinti elektros galią papildomas montavimas maitinimo moduliai

kilovatvalandės kaina

Kilovatvalandės kaina pirmiausia skiriasi nuo generuojančios jėgainės tipo. Įvairios finansų institucijos, vertindamos savo elektros energijos gamybą, taiko diferencijuotas metodikas.

Vieno kilovato kaina atominė energija sunku išeiti. Naudojami įvairūs vertinimo ir skaičiavimo metodai.

Pasaulio branduolinės energetikos asociacija palygino, kiek kilovatvalandės kaina gali būti pagaminta naujose įvairių tipų elektrinėse.

Jei sąlyginė paskolų jėgainei statyti norma yra 10%, tai kilovatvalandę elektros energijos verta pagaminti:

AE – 4,1 cento
ant modernaus anglies elektrinė– 4,8 cento
dujų elektrinėje - 5,2 cento

Jeigu kredito norma elektrinių statybos finansavimui sumažės iki 5%, tada bus gautos dar mažesnės vertės:

2,7 cento už atomines elektrines
3,8 - anglimi kūrenamai elektrinei
4,4 cento - už dujų elektrinę.

Europos Komisija naudoja kitus duomenis:

1 kilovatvalandė atominės ir hidroelektrinės kainuoja 0,05 euro
anglies šiluminė elektrinė - po 0,04 - 0,07 €
dujų elektrinė - 0,11 - 0,22 €

Remiantis Europos Komisijos metodika, atominių elektrinių priešininkai yra tik vėjo jėgainės, kurių kilovatvalandės savikaina yra 0,015–0,02 €.

Masačusetsas Technologijos institutas suskaičiavo, kad atominės energijos savikaina yra 6,6 cento už kilovatvalandę, o iš gamtinių dujų pagaminta elektra – 3,7-5,5 cento.

Pasak Čikagos universiteto:

atominės elektrinės kilovatvalandė kainuoja 6,4 cento
degalinėje pagaminta kilovatvalandė - 3,3-4,4 cento.

Remiantis Branduolinės energetikos instituto metodais, 2004 m. JAV kilovatvalandės kaina, pagaminta:

atominėse elektrinėse, buvo 1,67 cento
Anglimi kūrenamos elektrinės kilovatvalandė kainavo 1,91 cento
elektrinės ant HFO - 5,40 cento
dujų elektrinė – po 5,85 cento

Statybos kaina už kilovatvalandę

Klausimų klausimas yra AE statybos kaina ir trukmė.

Ekonominio bendradarbiavimo ir plėtros organizacija apskaičiavo, kad statybos kaina yra:

atominės elektrinės nuo 2,1 tūkst. USD iki 2,5 tūkst. USD už kilovatą galios
anglimi kūrenamą elektrinę – 1,5 tūkst.–1,7 tūkst
dujų elektrinė – 1 tūkst. – 1,4 tūkst
vėjas elektrinė(WPP) – 1 tūkst. – 1,5 tūkst

Atominių elektrinių statybai prieštaraujantys tyrimų centrai mano, kad šie duomenys neparodo tikroji vertė atominės elektrinės statyba.

Tipiška 1GW galios atominė elektrinė kainuos mažiausiai 2,2 milijardo dolerių.Panašią išvadą padarė ir JAV Kongreso tyrimų tarnyba. Tarnybos skaičiavimais, atominės elektrinės statybos kaina po 1986 metų svyruoja nuo 2,5 iki 6,7 mlrd.

Elektrinių statybos laikotarpis yra:

AE – 5-6 metai
anglies elektrinė - 3-4 metai
dujų elektrinė - 2 metai

Branduolinės politikos tyrimų institutas pabrėžia, kad kruopščios analizės ir ilgalaikių kaštų skaičiavimai atominė energija niekada nelaikė.

Įprastuose skaičiavimuose neatsižvelgiama į:

urano sodrinimo kaina
galimų avarijų padarinių likvidavimo išlaidas
atominės elektrinės uždarymo išlaidų
transportavimo išlaidos
branduolinių atliekų saugojimas

JAV neturi branduolinių įrenginių uždarymo patirties. Galima tik daryti prielaidą apie brangaus proceso išlaidas. 1996 m. Energetikos departamentas pasiūlė, kad išlaidos gali svyruoti nuo 180 iki 650 milijonų dolerių.

Portale newtariffs.ru skelbiami nauji, suvestiniai elektros energijos tarifai, gamtinių dujų kainos, savikaina - apmokėjimo už šiluminę energiją ir vandens tiekimą lygis, taip pat būsto ir komunalinių paslaugų kainoraščiai.

trigeneracija yra kombinuota elektros, šilumos ir šalčio gamyba. Šaltį gamina absorbcinė šaldymo mašina, kuri sunaudoja ne elektros, o šiluminę energiją. trigeneracija yra naudinga, nes leidžia efektyviai panaudoti atgautą šilumą ne tik šildymui žiemą, bet ir oro kondicionavimui ar technologinėms reikmėms vasarą. Šis metodas leidžia generatorių naudoti ištisus metus.

Trigeneracija ir pramonė

Ekonomikoje, ypač Maisto pramone, reikia šalto vandens, kurio temperatūra 8-14 °C, naudojamas in technologiniai procesai. Tuo pačiu metu į vasaros laikotarpis upės vandens temperatūra yra 18-22 °C (pavyzdžiui, alaus daryklos vėsina ir laiko gatavą produktą šaltu vandeniu, gyvulininkystės ūkiuose – pienui vėsinti). Šaldytų maisto produktų gamintojai ištisus metus dirba esant temperatūrai nuo -18°C iki -30°C. Taikymas trigeneracija, galima naudoti šaltai įvairios sistemos kondicionavimas.

Energijos tiekimo koncepcija – trigeneracija

Statybos metu prekybos centras Maskvos pakraštyje, su bendru plotu 95 000 m², buvo nuspręsta įrengti termofikacinę elektrinę. Projektas buvo įgyvendintas 90-ųjų pabaigoje. Prekybos kompleksą varo keturi dujiniai stūmokliniai varikliai, kurių elektros galia 1,5 MW ir šiluminė galia 1,8 MW. Veikia dujiniai varikliai gamtinių dujų. Šilumnešis yra vanduo, pašildytas iki 110 °C. Karštas vanduo naudojamas tiek tiesiogiai šildymui, tiek iš lauko gaunamam orui šildyti. Dujiniai stūmokliniai varikliai turi duslintuvus ir CO 2 neutralizatorius.

Energijos tiekimo koncepcijoje naudojamas principas trigeneracijos. Elektra, šiluma ir šaltis gaminami kartu. Šiltuoju metų laiku kogeneratoriaus pagamintą šilumą absorbcinis šaldymo aparatas gali panaudoti patalpų orui vėsinti. Taigi kogeneracinė jėgainė, priklausomai nuo sezono, gamina šilumą arba šaltį, išlaikydama pastovią temperatūrą patalpose. Tai ypač svarbu baldų laikymui.

Trigeneraciją užtikrina du bromo ir ličio absorbciniai aušintuvai, kurių kiekvieno galia yra 1,5 MW. Įrenginių sunaudoto kuro kaina 2002 m. buvo kelis kartus didesnė mažesnė kainašilumos ir elektros energijos pirkimai iš monopolinės valstybės įmonės. Be to, prisijungimo prie miesto tinklų kaina daugeliu atvejų yra panaši į pačių įrenginių kainą ir yra lygi ~1000 USD/kW.

Trigeneracija – specifika

Absorbcinio šaldymo įrenginio ypatybė yra termocheminis kompresorius, o ne mechaninis šaltnešio garams suspausti. Kaip absorbcinių įrenginių darbinis skystis naudojamas dviejų darbinių skysčių tirpalas, kuriame yra vienas darbinis skystis aušinimo skystis, ir kitas sugeriantis. Turi būti vienas iš darbinių skysčių, veikiančių kaip šaltnešis žema temperatūra verdant ir ištirpsta arba absorbuojamas darbinio skysčio, kuris gali būti skystas ir kietas. Antroji medžiaga, kuri sugeria (absorbuoja) šaltnešį, vadinama absorbentu.

Nepriklausoma energetikos įmonė „New Generation“ yra pasirengusi savo lėšomis per 5-6 mėnesius Jūsų įmonėje įrengti MAN B&W Diesel AG gaminamą 6,4 MW dujinę-stūmoklinę kogeneracinę jėgainę.

Patento RU 2457352 savininkai:

Išradimas yra susijęs su šiluminės energetikos inžinerija. Kombinuotosios elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdas apima degimo produktų šilumos pavertimą mechanine energija šiluminis variklis, transformacija mechaninė energijaį elektrinį elektros generatoriuje, šilumos variklio aušinimo kontūre šildomo aušinimo skysčio ir išmetamųjų dujų perkėlimas naudojant šilumokaičius, bent jau, dviejų pakopų šildymas, skirtas šildymui, karšto vandens tiekimui ir vėdinimui bei šalčiui sugerti šaldymo mašina. Dalis aušinimo skysčio nukreipiama karšto vandens tiekimui, šildymui ir vėdinimui prieš antrojo ir (arba) vėlesnių šildymo etapų šilumokaičius, priklausomai nuo reikiamos aušinimo skysčio temperatūros karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo sistemose. Likusi aušinimo skysčio dalis tiekiama po paskutinės šildymo pakopos šilumokaičio į absorbcinę šaldymo mašiną. Siūlomas metodas leidžia padidinti našumo koeficientą ir šalto AKM gamybą. 2 lig.

Išradimas yra susijęs su šiluminės energetikos inžinerija ir gali būti naudojamas kombinuotai šilumos, šalčio ir elektros gamyboje.

Žinomas mobiliojo įrenginio, skirto kombinuotai elektros, šilumos ir šalčio gamybai, veikimo būdas, kai generatorius variklio besisukančio veleno mechaninę energiją paverčia elektra, o išmetamosios dujos, einančios per šilumokaitį, išskiria šilumą. į skystą šilumnešį šilumai tiekti šildymo laikotarpiu arba naudojami absorbcinėje šaldymo mašinoje šaldymui vasaros laikotarpiu.

Į trūkumus šis metodasįrenginio veikimas gali būti siejamas su mažu efektyvumu, susijusiu su didelės nepanaudotos šiluminės energijos dalies išleidimu į atmosferą.

Taip pat žinomas įrenginio veikimo būdas, kai vidaus degimo variklis gamina naudingą energiją, kuri paverčiama į elektros energija elektros generatoriaus pagalba antruoju vidaus degimo varikliu varomas šiltuoju metų laiku šaltį gaminančios šaldymo mašinos kompresorius. Šiluma, atgauta iš variklio gaubto ir išmetamųjų dujų, naudojama šilumai tiekti vartotojams šaltasis laikotarpis metų .

Šio įrenginio veikimo būdo trūkumai – nepilnas vidaus degimo variklių atliekinės šilumos panaudojimas, papildomos kuro sąnaudos antrojo vidaus degimo variklio, naudojamo šaldymo mašinos kompresoriui varyti, darbui.

Yra žinomas įrenginio, vienu metu tiekiančio šilumą/šaltį ir elektrą, veikimo būdas, kai šilumos tiekimas šaltuoju laikotarpiu vykdomas panaudojant išmetamųjų dujų šilumą ir vidaus degimo variklio aušinimo skystį, mechaninį. variklio besisukančio veleno energija paverčiama elektra, šaltis generuojamas šiltuoju metų periodu kompresiniame aušintuve.

Šio įrenginio veikimo būdo trūkumai yra mažas efektyvumas dėl nepakankamo vidaus degimo variklio išmetamosios šilumos panaudojimo, didelės energijos sąnaudos šaldymo mašinos kompresoriaus darbui.

Artimiausias techninis sprendimas (prototipas) yra elektros, šilumos ir šalčio gamybos įrenginio veikimo būdas, pagal kurį šilumos variklis gamina mechaninis darbas elektros generatoriaus pagalba paverčiamas elektros energija. Tepalinės alyvos, aušinimo skysčio ir išmetamųjų dujų atliekinė šiluma, pašalinta per pirmojo, antrojo ir trečiojo šildymo etapų šilumokaičius iš šilumos variklio, panaudojama vartotojams tiekiant šilumą. Šiltuoju metų periodu atgauta šiluma iš dalies panaudojama vartotojams aprūpinti karštas vanduo ir iš dalies paduodamas į absorbcinį šaldymo aparatą, kad oro kondicionavimo sistema būtų šalta.

Tačiau šis techninis sprendimas pasižymi santykinai žema šilumos nešiklio, tiekiamo iš šilumos variklio, temperatūra (80°C), dėl ko sumažėja absorbcinės šaldymo mašinos našumo koeficientas ir aušinimo galia.

Išradimo tikslas – padidinti našumo koeficientą ir šaldymo pajėgumą didinant į absorbcinę šaldymo mašiną tiekiamo aušinimo skysčio temperatūrą.

Užduotis pasiekiama tokiu būdu.

Taikant kombinuotą elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdą, įskaitant degimo produktų šilumos pavertimą mechanine energija naudojant šilumos variklį, mechaninės energijos pavertimą elektros energija elektros generatoriuje, šildomo aušinimo skysčio perdavimą šilumos variklio aušinimo kontūras ir išmetamosios dujos naudojant šilumokaičius ne mažiau kaip dviejų pakopų šildymo, šildymui, karšto vandens tiekimui ir vėdinimui bei šalčiui gauti absorbcinėje šaldymo mašinoje, dalis šilumnešio pašalinama karštam vandens tiekimas, šildymas ir vėdinimas prieš antrojo ir (arba) vėlesnių šildymo etapų šilumokaičius, priklausomai nuo reikiamos šilumnešio temperatūros karšto vandens tiekimo sistemose, šildymas ir vėdinimas, likusi aušinimo skysčio dalis tiekiama po šilumos paskutinės šildymo pakopos šilumokaitis į absorbcinę šaldymo mašiną.

Pašalinus dalį aušinimo skysčio karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo reikmėms, sumažės šildomo aušinimo skysčio masės srautas, tiekiamas į tolesnių šildymo etapų šilumokaičius, o tai reiškia, kad su kitais šildymo etapais vienodos sąlygos nedidinant šildomo paviršiaus ploto, pakyla šildomo aušinimo skysčio, išeinančio iš šių šilumokaičių, temperatūra. Padidinus į absorbcinę šaldymo mašiną išleidžiamo šilumnešio temperatūrą, galima padidinti jo našumo koeficientą ir atitinkamai aušinimo pajėgumą.

Siūlomas kombinuotos elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdas pavaizduotas 1 ir 2 pav.

1 paveiksle parodyta vienos iš galimų elektrinių schema, kuri gali būti panaudota įgyvendinant aprašytą metodą.

2 paveiksle parodyta absorbcinio šaldymo mašinos santykinio aušinimo pajėgumo priklausomybė nuo aušinamo, aušinimo ir šildymo vandens temperatūrų.

Jėgainėje yra šie elementai: 1 - oro kompresorius, 2 - degimo kamera, 3 - dujų turbina, 4 - turbinos tepimo sistemos šilumokaitis (pirmasis šildymo etapas), 5 - šilumokaitis turbinos diskams ir mentėms aušinti (antrasis šildymo etapas), 6 - išmetamųjų dujų šilumokaitis (trečias šildymo etapas) , 7 - šilumos tiekimo sistemos šilumokaitis (šildymo, vėdinimo vartotojai), 8 - absorbcinis šaldymo aparatas, 9 - šilumos vartotojas (šildymas ir vėdinimas), 10 - šalto vartotojas, 11 - karšto vandens vartotojas, 12 - elektrinės sausas aušintuvas , 13 - šaldymo mašinos aušinimo bokštas, 14 - šaldytuvo grįžtamojo vandens kontūro siurblys , 15 - vartotojų aušinimo kontūro siurblys, 16 - vartotojų karšto vandens kontūro siurblys, 17 - šilumos tiekimo kontūro siurblys (šildymas ir vėdinimas), 18 - šilumos variklio aušinimo kontūro siurblys , 19 - elektros generatorius, 20 - vartotojų karšto vandens tiekimo sistemos šilumokaitis, 21, 22 , 23 - vamzdynai šildymo aušinimo skysčiui tiekti į karšto vandens tiekimo sistemos šilumokaitį (20), 24, 25, 26 - vamzdynai šildymo aušinimo skysčiui tiekti į šilumos tiekimo sistemos (šildymo ir vėdinimo) šilumokaitį (7), 27 - vamzdynas absorbcinio šaldymo mašinos šildymo aušinimo skysčiui tiekti, 28 - šilumos variklio aušinimo kontūras .

Įrenginio veikimo būdas yra toks.

1 kompresorius suspaudžiamas atmosferos oras. Iš kompresoriaus 1 oras patenka į degimo kamerą 2, kur per purkštukus nuolat tiekiamas slėgis purškiamas kuras. Iš degimo kameros 2 degimo produktai siunčiami į dujų turbiną 3, kurioje degimo produktų energija paverčiama mechanine veleno sukimosi energija. Elektros generatoriuje 19 ši mechaninė energija paverčiama elektros energija. Priklausomai nuo šilumos apkrovos, įrenginys veikia vienu iš trijų režimų:

I režimas - su šilumos išleidimu šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui;

II režimas - su šilumos išleidimu karšto vandens tiekimui ir absorbciniam šaldytuvui;

III režimas - su šilumos išleidimu šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui bei absorbciniam šaldytuvui;

I režimu (šaltuoju metų laiku) tepimo sistemos šilumokaityje šildomas aušinimo skystis 4 (pirmasis šildymo etapas), diskų ir menčių aušinimo sistemos šilumokaitis 5 (antras šildymo etapas) ir šiluma. kaminų (išmetamųjų) dujų keitiklis 6 (trečias šildymo etapas) vamzdynu 26 tiekiamas į šilumokaitį 7 vartotojų šildymui ir vėdinimui 9 ir vamzdynais 21 ir (arba) 22 ir (arba) 23 į karšto vandens šilumokaitį. 20.

II režimu (šiltuoju metų laiku), priklausomai nuo reikiamos temperatūros karšto vandens tiekimo sistemoje, dalis aušinimo skysčio pašalinama po tepimo sistemos 4 šilumokaičio (pirmasis šildymo etapas) ir (arba) šilumokaičio. diskų ir mentelių aušinimo sistema 5 (antra šildymo pakopa) ir (arba) šilumokaičio išeinančios (išmetamosios) dujos 6 (trečiojo šildymo pakopos) vamzdynais 21 ir (arba) 22, ir (arba) 23 į karštą vandenį šilumokaitį 20, o likęs aušinimo skystis vamzdynu 27 tiekiamas į absorbcinę šaldymo mašiną 8, kad būtų gautas šaltis, naudojamas vartotojams 10 vėsinti.

III režimu (rudens-pavasario laikotarpiu), priklausomai nuo reikiamos temperatūros karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo sistemose, dalis aušinimo skysčio pašalinama po tepimo sistemos 4 šilumokaičio (pirmasis šildymo etapas) ir (arba) diskų ir mentelių aušinimo sistemos šilumokaitį 5 (antros pakopos šildymas), ir (arba) dūmų (išmetamųjų) dujų šilumokaitį 6 (trečią šildymo pakopa) vamzdynais 21 ir (arba) 22, ir/ arba 23 į karšto vandens šilumokaitį 20, dalį aušinimo skysčio po tepimo sistemos šilumokaičio 4 (pirmasis šildymo etapas), diskų ir menčių aušinimo sistemos šilumokaitį 5 (antrasis šildymo etapas) ir (arba) išmetamųjų (išmetamųjų) dujų keitiklis 6 (trečiasis šildymo etapas) vamzdynais 24 ir (arba) 25 ir (arba) 26 tiekiamas į šilumokaitį 7 vartotojų šildymui ir vėdinimui 9 , aušinimo skysčio dalis, likusi aušinimo sistemoje. šiluminio variklio 28 kontūras vamzdynu 27 tiekiamas į absorbcinį šaldytuvą 8, kad būtų šalta, naudojant 10. Šilumokaičiuose 7, 8 ir 20 atvėsintas aušinimo skystis siurbliu 18 šildymui perduodamas į šilumokaičius 4, 5, 6. Jei šiluminės energijos nereikia, šilumos perteklius per sausus aušintuvus 12 pašalinamas į atmosferą.

Pavyzdžiui, kai agregatas veikia II režimu, aušinimo skystį karšto vandens tiekimui parenkant po trečios šildymo pakopos šilumokaičio, tiekiamas 103,14°C temperatūros aušinimo skystis. į absorbcinę šaldymo mašiną per vamzdyną 27.

Pasirinkus 30% šilumnešio karšto vandens tiekimui po antrojo pakopos šilumokaičio, į absorbcinį šaldymo įrenginį tiekiamas 112,26 °C temperatūros šilumnešis, o tai padidina aušinimo pajėgumas (pagal 2 pav.) 22%.

Pasirinkus 30% šilumnešio karšto vandens tiekimui po pirmos pakopos šilumokaičio, į absorbcinį šaldymo įrenginį tiekiamas 115,41 °C temperatūros šilumnešis, kuris suteikia aušinimo pajėgumo padidėjimas (pagal 2 pav.) 30%.

Techninis rezultatas, kurį galima gauti įgyvendinant išradimą, yra absorbcinės šaldymo mašinos eksploatacinių savybių koeficiento ir aušinimo galios padidinimas padidinus iš variklio aušinimo kontūro pašalinamo aušinimo skysčio temperatūrą. Naudojant aukštesnių parametrų aušinimo skystį, gautą sumažėjus jo vidutiniam debitui šilumos variklio aušinimo kontūre, pašalinus dalį aušinimo skysčio, kai jis pasiekia reikiamą šilumos tiekimo temperatūrą, galima padidinti absorbcinio šaldymo mašinos šaldymo pajėgumą.

Informacijos šaltiniai

1. Patentas Nr. 2815486 (Prancūzija), publik. 2002-04-19, 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. Patentas Nr. 2005331147 (Japonija), paskelbtas. 2005-02-12, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Patentas Nr. 20040061773 (Korėja), paskelbtas. 2004-07-07, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Patentas Nr. 20020112850 (JAV), paskelbtas. 2002-08-22, IPC F01K 06-23; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

Kombinuotos elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdas, įskaitant degimo produktų šilumos pavertimą mechanine energija naudojant šilumos variklį, mechaninės energijos pavertimą elektros energija elektros generatoriuje, įkaitinto aušinimo skysčio perdavimą šiluminio variklio aušinimo kontūras ir išmetamosios dujos, naudojant ne mažiau kaip dviejų pakopų šildymo šilumokaičius, šildymui, karšto vandens tiekimui ir vėdinimui bei šalčiui gauti absorbcinėje šaldymo mašinoje, pasižyminti tuo, kad dalis šilumnešio pašalinama karšto vandens tiekimui, šildymui ir vėdinimui prieš antrojo ir (arba) vėlesnių šildymo etapų šilumokaičius, priklausomai nuo reikiamos šilumnešio temperatūros karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo sistemose, likusio aušinimo skysčio paduodamas po paskutinės šildymo pakopos šilumokaičio į absorbcinę šaldymo mašiną.

Išradimas yra susijęs su šiluminės energetikos inžinerija. Kombinuoto elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdas apima degimo produktų šilumos pavertimą mechanine energija naudojant šilumos variklį, mechaninės energijos pavertimą elektros energija elektros generatoriuje, šilumos variklio aušinimo kontūre įkaitinto aušinimo skysčio perkėlimą ir išmetimą. dujos, naudojant ne mažiau kaip dviejų šildymo pakopų šilumokaičius, šildymui, karšto vandens tiekimui ir vėdinimui bei šalčiui gauti absorbcinėje šaldymo mašinoje. Dalis aušinimo skysčio nukreipiama karšto vandens tiekimui, šildymui ir vėdinimui prieš antrojo ir (arba) vėlesnių šildymo etapų šilumokaičius, priklausomai nuo reikiamos aušinimo skysčio temperatūros karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo sistemose. Likusi aušinimo skysčio dalis tiekiama po paskutinės šildymo pakopos šilumokaičio į absorbcinę šaldymo mašiną. Siūlomas metodas leidžia padidinti našumo koeficientą ir šalto AKM gamybą. 2 lig.

RF patento 2457352 brėžiniai

Išradimas yra susijęs su šiluminės energetikos inžinerija ir gali būti naudojamas kombinuotai šilumos, šalčio ir elektros gamyboje.

Šio įrenginio veikimo būdo trūkumai yra mažas efektyvumas, susijęs su didelės nepanaudotos šiluminės energijos dalies išleidimu į atmosferą.

Taip pat žinomas gamyklos veikimo būdas, kai vidaus degimo variklis gamina naudingąją energiją, kuri elektros generatoriaus pagalba paverčiama elektros energija, antrasis vidaus degimo variklis naudojamas šaldymo mašinos kompresoriui varyti. kuris gamina šaltį šiltuoju metų laiku. Iš variklio gaubto ir išmetamųjų dujų atgauta šiluma naudojama šilumai tiekti vartotojams šaltuoju metų laiku.

Artimiausias techninis sprendimas (prototipas) – elektros, šilumos ir šalčio gamybos įrenginio veikimo būdas, pagal kurį šilumos variklis atlieka mechaninį darbą, kuris elektros generatoriaus pagalba paverčiamas elektros energija. Tepalinės alyvos, aušinimo skysčio ir išmetamųjų dujų atliekinė šiluma, pašalinta per pirmojo, antrojo ir trečiojo šildymo etapų šilumokaičius iš šilumos variklio, panaudojama vartotojams tiekiant šilumą. Šiltuoju metų laiku atgauta šiluma iš dalies panaudojama vartotojams aprūpinti karštu vandeniu, o dalis tiekiama į absorbcinį šaldymo aparatą, kad oro kondicionavimo sistemai būtų tiekiamas šaltis.

Tačiau šis techninis sprendimas pasižymi santykinai žema aušinimo skysčio, tiekiamo iš šiluminio variklio, temperatūra (80°C), dėl to sumažėja absorbcinės šaldymo mašinos našumo koeficientas ir aušinimo galia.

Išradimo tikslas – padidinti našumo koeficientą ir šaldymo pajėgumą didinant į absorbcinę šaldymo mašiną tiekiamo aušinimo skysčio temperatūrą.

Užduotis pasiekiama tokiu būdu.

Dėl dalies šilumnešio ištraukimo karšto vandens tiekimo, šildymo ir vėdinimo reikmėms sumažės šildomo šilumnešio masės srautas, tiekiamas į tolesnių šildymo etapų šilumokaičius, o tai reiškia, kad esant kitoms sąlygoms, nedidinant šildomo paviršiaus ploto, pakyla šildomo šilumnešio, išeinančio iš šių šilumokaičių, temperatūra. Padidinus į absorbcinę šaldymo mašiną išleidžiamo šilumnešio temperatūrą, galima padidinti jo našumo koeficientą ir atitinkamai aušinimo pajėgumą.

Siūlomas kombinuotos elektros, šilumos ir šalčio gamybos būdas pavaizduotas 1 ir 2 pav.

1 paveiksle parodyta vienos iš galimų elektrinių schema, kuri gali būti panaudota įgyvendinant aprašytą metodą.

2 paveiksle parodyta absorbcinio šaldymo mašinos santykinio aušinimo pajėgumo priklausomybė nuo aušinamo, aušinimo ir šildymo vandens temperatūrų.

Jėgainėje yra šie elementai: 1 - oro kompresorius, 2 - degimo kamera, 3 - dujų turbina, 4 - turbinos tepimo sistemos šilumokaitis (pirmasis šildymo etapas), 5 - šilumokaitis turbinos diskams ir mentėms aušinti. (antras šildymo etapas), 6 - šilumokaičio išeinančios (išmetamosios) dujos (trečias šildymo etapas), 7 - šilumos tiekimo sistemos šilumokaitis (šildymas, vartotojų vėdinimas), 8 - absorbcinis šaldytuvas, 9 - šilumos vartotojas (šildymas ir vėdinimas), 10 - šalto vandens vartotojas, 11 - karšto vandens vartotojas, 12 - elektrinės sauso aušinimo bokštas, 13 - šaldymo mašinos aušinimo bokštas, 14 - šaldytuvo cirkuliacinio vandens kontūro siurblys, 15 - siurblys vartotojų aušinimo kontūras, 16 - vartotojų karšto vandens tiekimo kontūro siurblys, 17 - šilumos tiekimo kontūro siurblys (šildymas ir vėdinimas), 18 - šilumos variklio siurblio aušinimo kontūras, 19 - elektros generatorius, 20 - šilumokaitis karšto vandens tiekimo sistemos 21, 22, 23 - vamzdynai šildymo aušinimo skysčiui tiekti į karšto vandens tiekimo sistemos šilumokaitį (20), 24, 25, 26 - vamzdynai šildymo aušinimo skysčiui tiekti į šilumos tiekimo sistemos šilumokaitį (7) (šildymas ir vėdinimas), 27 - vamzdynas šildymo aušinimo skysčio sugėrimo šaldymo mašinai tiekti, 28 - šilumos variklio aušinimo kontūras.

Įrenginio veikimo būdas yra toks.

Kompresorius 1 yra atmosferos oro suspaudimo procesas. Iš kompresoriaus 1 oras patenka į degimo kamerą 2, kur per purkštukus nuolat tiekiamas slėgis purškiamas kuras. Iš degimo kameros 2 degimo produktai siunčiami į dujų turbiną 3, kurioje degimo produktų energija paverčiama mechanine veleno sukimosi energija. Elektros generatoriuje 19 ši mechaninė energija paverčiama elektros energija. Priklausomai nuo šilumos apkrovos, įrenginys veikia vienu iš trijų režimų:

I režimas - su šilumos išleidimu šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui;

II režimas - su šilumos išleidimu karšto vandens tiekimui ir absorbciniam šaldytuvui;

III režimas - su šilumos išleidimu šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui bei absorbciniam šaldytuvui;

Informacijos šaltiniai

1. Patentas Nr. 2815486 (Prancūzija), publik. 2002-04-19, 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. Patentas Nr. 2005331147 (Japonija), paskelbtas. 2005-02-12, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Patentas Nr. 20040061773 (Korėja), paskelbtas. 2004-07-07, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Patentas Nr. 20020112850 (JAV), paskelbtas. 2002-08-22, IPC F01K 06-23; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

REIKALAVIMAS

Šilumos vertė
Šilumos šaltiniai
Šilumos gamyba ir šilumos tiekimas
Šilumos naudojimas
Naujos šilumos tiekimo technologijos

Šilumos vertė

Šiluma yra vienas iš gyvybės šaltinių Žemėje. Ugnies dėka gimimas ir vystymasis žmonių visuomenė. Nuo seniausių laikų iki šių dienų šilumos šaltiniai mums ištikimai tarnavo. Nepaisant iki šiol neregėto technologinio išsivystymo lygio, žmogui, kaip ir prieš daugelį tūkstančių metų, vis dar reikia šilumos. Su gyventojų skaičiaus augimu pasaulisšilumos poreikis didėja.

Šiluma yra vienas iš svarbiausių žmogaus aplinkos išteklių. Žmogui būtina išlaikyti savo gyvenimą. Šilumos reikia ir technologijoms, be kurių šiuolaikinis žmogus negalvoja apie savo egzistavimą.

Šilumos šaltiniai

Seniausias šilumos šaltinis yra saulė. Vėliau ugnis atsidūrė žmogaus žinioje. Ja remdamasis žmogus sukūrė šilumos gavimo iš iškastinio kuro technologiją.

Palyginti neseniai pradėta naudoti šilumai gaminti branduolinės technologijos. Tačiau iškastinio kuro deginimas vis dar yra pagrindinis šilumos gamybos būdas.

Šilumos gamyba ir šilumos tiekimas

Tobulėdamas technologijas, žmogus išmoko gaminti šilumą dideli kiekiai ir perduoda jį dideliais atstumais. Šiluma dideliems miestams gaminama didelėse šiluminėse elektrinėse. Kita vertus, vis dar yra daug vartotojų, kuriems šilumą tiekia mažos ir vidutinės katilinės. AT kaimas namų ūkiai šildomi buitiniais katilais ir krosnelėmis.

Šilumos gamybos technologijos labai prisideda prie taršos aplinką. Deginant kurą žmogus išsiskiria į aplinkinį orą didelis skaičius kenksmingų medžiagų.

Šilumos naudojimas

Apskritai žmogus pagamina daug daugiau šilumos, nei sunaudoja savo naudai. Mes tiesiog išsklaidome daug šilumos aplinkiniame ore.

Prarandama šiluma
dėl šilumos gamybos technologijų netobulumo,
transportuojant šilumą šilumos vamzdynais,
dėl netobulumo šildymo sistemos,
dėl būsto netobulumo,
dėl netobulumo pastato vėdinimas,
šalinant „perteklinę“ šilumą įvairiuose technologiniuose procesuose,
deginant gamybos atliekas,
su transporto priemonių išmetamosiomis dujomis vidaus degimo varikliuose.

Žodis švaistymas puikiai tinka apibūdinti žmogaus šilumos gamybos ir vartojimo situaciją. Sakyčiau, liūdnai pagarsėjusio švaistymo pavyzdys yra susijusių dujų deginimas naftos telkiniuose.

Naujos šilumos tiekimo technologijos

Žmonių visuomenė išleidžia daug pastangų ir pinigų, kad gautų šilumą:
išgauna kurą giliai po žeme;
gabena kurą iš telkinių į įmones ir būstus;
stato šilumos gamybos įrenginius;
stato šilumos tinklasšilumos paskirstymui.

Turbūt reikėtų pagalvoti: ar čia viskas pagrįsta, ar viskas pagrįsta?

Vadinamieji techniniai ir ekonominiai pranašumai modernios sistemosšilumos tiekimas iš prigimties yra trumpalaikis. Jie siejami su didele aplinkos tarša ir neracionaliu išteklių naudojimu.

Yra šilumos, kurios nereikia išgauti. Tai saulės šiluma. Jis turi būti naudojamas.

Vienas iš pagrindinių šilumos tiekimo technologijos tikslų yra karšto vandens gamyba ir tiekimas. Ar kada nors naudojotės lauko dušu? Talpykla su sumontuotu maišytuvu atvira erdvė po saulės spinduliais. Labai paprasta ir prieinamu būdušilto (net karšto) vandens tiekimas. Kas tau trukdo juo naudotis?

Šilumos siurblių pagalba žmogus naudoja Žemės šilumą. Šilumos siurbliui nereikia kuro, jam nereikia prailgintos šilumos trasos su savo šilumos nuostoliais. Elektros energijos kiekis, reikalingas šilumos siurbliui veikti, yra palyginti mažas.

Moderniausių ir pažangiausių technologijų pranašumai bus panaikinti, jei jos vaisiai bus naudojami kvailai. Kam gaminti šilumą toli nuo vartotojų, ją transportuoti, paskui paskirstyti būstams, pakeliui šildant Žemę ir aplinkinį orą?

Paskirstytąją šilumos gamybą būtina plėtoti kuo arčiau vartojimo vietų ar net derinti su jomis. Šilumos gamybos būdas, vadinamas kogeneracija, žinomas jau seniai. Kogeneracinės elektrinės gamina elektrą, šilumą ir šaltį. Norint vaisingai naudoti šią technologiją, būtina plėtoti žmogaus aplinką kaip viena sistema išteklių ir technologijų.

Atrodo, kad norint sukurti naujas šilumos tiekimo technologijas, reikėtų
peržiūrėti esamas technologijas,
pabandyti pabėgti nuo savo trūkumų,
rinkti vienu pagrindu sąveikai ir papildymui vienas kitą,
išnaudoti visas savo stipriąsias puses.
Tai reiškia supratimą