Acasă Strugurii Selectarea echipamentelor de trigenerare. Surse alternative de alimentare cu energie Trigenerare (producție combinată de energie electrică, căldură și frig) - prezentare. Producția de căldură și furnizarea de căldură

Strugurii

Selectarea echipamentelor de trigenerare. Surse alternative de alimentare cu energie Trigenerare (producție combinată de energie electrică, căldură și frig) - prezentare. Producția de căldură și furnizarea de căldură

Mini CHP (BHKW) , de regulă, funcționează în două moduri principale de producție:

producerea de energie electrică și căldură (cogenerare)
obţinerea de energie electrică, căldură şi frig (trigenerare).

Frigul este produs de o mașină frigorifică cu absorbție care nu consumă energie electrică, ci termică.

Răcitoarele cu absorbție (cu o eficiență de 0,64-0,66) sunt produse de mulți producători de top și funcționează cu agenți frigorifici naturali, iar combustibilul folosit este petrol, gaz sau derivate ale acestora, biocombustibili, abur, apă caldă, energie solară sau energie termică în exces. de turbine cu gaz – centrale electrice cu piston.

Cu toată atractivitatea lor, utilizarea lor în Federația Rusă este încă destul de rară.

La urma urmei, până de curând, în Federația Rusă, sistemele climatice centrale nu erau considerate obligatorii în construcțiile industriale și civile.

Trigenerarea este benefică deoarece face posibilă utilizarea eficientă a căldurii recuperate nu doar iarna pentru încălzire, ci și vara pentru a menține un climat interior confortabil sau pentru nevoi tehnologice (berării, răcire lapte etc.).

Această abordare permite utilizarea centralei generatoare pe tot parcursul anului.

Centrale electrice - unitățile acestor centrale sunt centrale cu piston cu gaz sau turbine cu gaz.

Gaze utilizate pentru funcționarea centralelor termice pe gaz:

Circuitul de conversie al invertorului vă permite să obțineți parametri de ieșire ideali, de înaltă calitate, pentru curent, tensiune și frecvență.

Concept: BHKW - minicentrale termice modulare pe gaz

BHKW, CHP constă din următoarele componente principale:

motoare cu ardere internă - piston sau turbină cu gaz
generatoare de curent alternativ sau curent continuu
cazane cu gaz rezidual
catalizatori
sistem de control
Mijloacele de echipare automată a sistemelor mini-termice de încălzire asigură funcționarea unităților în gama recomandată de moduri de funcționare și atingerea caracteristicilor efective. Monitorizarea și telemetria mini-CHP sunt efectuate de la distanță.

Concept modular universal modern

Producerea în comun de energie termică și electrică.
Design compact cu echipamente amplasate pe cadru: motor, generator, schimbator de caldura si tablou electric
Aplicare preferată la instalații cu consum mare de energie electrică și termică
Furnizat cu diverse ieșiri electrice și termice. Puterea electrică a unui modul este, de exemplu, 70, 140 sau 238 kW, puterea termică este de 81, 115, 207 sau 353 kW
Poate fi folosit pentru funcționare în paralel cu rețeaua sau ca alimentare de rezervă
Utilizarea căldurii conținute în uleiul de lubrifiere, lichidul de răcire și gazele de eșapament ale motorului
Mai multe generatoare pot fi combinate într-un singur complex de putere

Funcționare cu zgomot redus și emisii reduse

Motor cu combustie internă pe gaz care funcționează silențios, cu patru până la doisprezece cilindri și catalizator variabil. Nivelul de zgomot, în funcție de puterea modulului, este de 55 - 75 dB(A)
Emisii scăzute de oxid de azot și dioxid de carbon

Control simplu și convenabil

Modulul este controlat printr-o simplă apăsare a unui buton. Sistem de pornire cu încărcător și baterii rezistente la vibrații, fără întreținere
Aparatură de distribuție încorporată sub placarea cadrului cu panou de comandă transparent
Control de la distanță al funcțiilor cheie cu accesorii potrivite

Instalare, punere în funcțiune și întreținere rapidă

Unitate completă, gata de conectare, cu generator sincron răcit cu aer pentru producerea de apă caldă trifazată de 400 V, 50 Hz cu o curbă de temperatură de 90/70 °C la o diferență de temperatură standard între tur și retur de 20 K.
Orice modul CHP poate funcționa în funcție de sarcinile termice sau electrice în intervalul de putere electrică 50%–100% (corespunzând la 60–100% putere termică).
Executare de probă la fabrică cu un protocol și introducerea datelor de performanță
Instalarea fără probleme a structurii de amortizare a vibrațiilor a unității de cogenerare fără ancorare suplimentară
Sistem autonom de alimentare cu ulei cu rezervor de stocare a uleiului de 60 l.

În zilele noastre, nicio problemă tehnică nu poate fi rezolvată fără un sistem de control bun. Astfel, este destul de firesc ca unități de control să fie incluse în fiecare nod.

Controlul se realizează prin senzori pentru presiunea uleiului, temperatura lichidului de răcire, temperatura gazelor de eșapament în catalizator, temperatura apei în sistemul de încălzire și viteza de rotație, precum și senzori pentru presiunea minimă a lichidului de răcire, nivelul minim de ulei și un limitator de temperatură de siguranță, cu cablarea la dulapul de comandă

Alimentare autonomă: microturbine

Următorii combustibili sunt acceptabili pentru centralele electrice cu microturbine:

gaze naturale, presiune mare, medie si joasa
gaz petrolier asociat (APG)
biogaz
gaz de tratare a apelor uzate
gaz rezidual
propan
butan
combustibil diesel
kerosenul
gazul de mină
gaz de piroliză

Produs microturbine cu următoarea unitate de putere electrică:

30 kW (putere termică 85 kW), zgomot 58 dB, consum de gaz la sarcină nominală 12 m3
65 kW (putere de energie termică 160 kW kW)
200 kW
600 kW
800 kW
1000 kW

studiu de fezabilitate BHKW

Este necesar să se ia în considerare, în fiecare caz concret, costul combustibilului consumat de instalații în comparație cu costul achiziționării energiei termice și electrice de la compania de stat monopol. În plus, costul racordării în comparație cu costul instalațiilor în sine.

rentabilitate rapidă a investiției (perioada de rambursare nu depășește patru ani)
consumând 0,3 cu. m de gaz capacitatea de a primi 1 kW de energie electrică și ~ 2 kW de căldură pe oră
nicio plată pentru conectarea la rețelele centrale de alimentare cu energie electrică, anul trecut costul conectării la rețeaua electrică din regiunea Moscova a ajuns la 48.907 ruble pe kilowatt de capacitate electrică instalată (de la 1 kW la 35 kW).Această cifră este destul de comparabilă cu costul de a construi un kilowatt de o centrală electrică cu microturbine de înaltă calitate.
Oportunități de leasing BHKW
pierderi minime de combustibil la centrala locală
Posibilitatea de a instala BHKW în cazane vechi și centrale termice
nu este nevoie să construiți o linie costisitoare de transport a energiei, o stație de transformare, o rețea electrică extinsă
posibilitatea unei creșteri rapide a puterii electrice prin instalarea suplimentară a modulelor energetice

cost pe kilowatt oră

Prețul unui kilowatt-oră diferă, în primul rând, de tipul de centrală generatoare. Diverse instituții financiare folosesc metodologii diferențiate atunci când își estimează producția de energie electrică.

Costul unui kilowatt de energie nucleară nu este ușor de dedus. Sunt utilizate diferite metode de evaluare și calcul.

Asociația Nucleară Mondială a comparat costul pe kilowatt-oră care poate fi produs în noi centrale electrice de diferite tipuri.

Dacă rata condiționată la împrumuturile acordate pentru construcția unei centrale electrice este de 10%, atunci un kilowatt-oră de energie electrică valorează produs la:

NPP - 4,1 cenți
la o centrală modernă pe cărbune - 4,8 cenți
la o centrală pe gaz - 5,2 cenți

Dacă rata creditului pentru finanțarea construcției centralelor electrice scade la 5%, atunci se vor obține valori și mai mici:

2,7 cenți pentru centralele nucleare
3.8 - pentru o centrală pe cărbune
4,4 cenți - pentru o centrală pe gaz.

Comisia Europeană utilizează alte date:

1 kilowatt-oră de energie nucleară și hidroelectrică costă 0,05 EUR
centrala termica pe carbune - in 0,04 € - 0,07
centrala pe gaz - 0,11 € - 0,22

Conform metodologiei Comisiei Europene, adversarii centralelor nucleare sunt doar centrale eoliene, costul unui kilowatt-oră este de 0,015-0,02 euro.

Institutul de Tehnologie din Massachusetts a calculat că costul energiei nucleare este de 6,6 cenți pe kilowatt oră, în timp ce electricitatea generată din gaze naturale costă 3,7-5,5 cenți.

Potrivit Universității din Chicago:

un kilowatt-oră dintr-o centrală nucleară costă 6,4 cenți
kilowatt-oră produs la o benzinărie - 3,3-4,4 cenți.

Conform metodelor Institutului de Energie Nucleară, în 2004 în SUA costul unui kilowatt-oră produs de:

la centralele nucleare, a fost de 1,67 cenți
Un kilowatt-oră dintr-o centrală electrică pe cărbune costă 1,91 cenți
centrale electrice pe HFO - la 5,40 cenți
centrală pe gaz - la 5,85 cenți

Costul construcției pe kilowatt-oră

Problema întrebărilor este costul și durata construcției CNE.

Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică a calculat că costul construcției este:

centrală nucleară de la 2,1 mii USD la 2,5 mii USD per kilowatt de putere
centrală pe cărbune - 1,5 mii-1,7 mii USD
centrală pe gaz - 1 mii USD - 1,4 mii USD
centrală eoliană (WPP) - 1 mii USD - 1,5 mii USD

Centrele de cercetare care se opun construcției de centrale nucleare consideră că aceste date nu arată costul real al construirii unei centrale nucleare.

O centrală nucleară tipică cu o capacitate de 1 GW va costa cel puțin 2,2 miliarde de dolari.O concluzie similară a fost făcută de Serviciul de Cercetare al Congresului din SUA. Potrivit estimărilor serviciului, costul construirii unei centrale nucleare, după 1986, variază de la 2,5 la 6,7 miliarde $, partea bugetară a sistemelor de siguranță a centralei nucleare este de 1/3 din costul proiectului.

Perioada de construcție a centralelor electrice este:

CNE - 5-6 ani
centrală pe cărbune - 3-4 ani
centrală pe gaz - 2 ani

Institutul de Cercetare a Politicii Nucleare subliniază că analizele și calculele atente ale costului pe termen lung al energiei nucleare nu a avut niciodata.

Calculele normale nu iau în considerare:

costul îmbogățirii uraniului
costurile pentru gestionarea consecințelor posibilelor accidente
costul închiderii unei centrale nucleare
costuri de transport
depozitarea deșeurilor nucleare

SUA nu au experiență în închiderea instalațiilor nucleare. Costul unui proces costisitor poate fi doar asumat. În 1996, Departamentul de Energie a sugerat că costurile ar putea varia de la 180 de milioane de dolari la 650 de milioane de dolari.

Pe portal newtariffs.ru Sunt publicate tarife noi, consolidate pentru energie electrică, prețuri pentru gaze naturale, cost - nivelul de plată pentru energie termică și alimentare cu apă, precum și liste de prețuri pentru locuințe și servicii comunale.

trigenerare este producția combinată de energie electrică, căldură și frig. Frigul este produs de o mașină frigorifică cu absorbție care nu consumă energie electrică, ci termică. trigenerare este benefic, deoarece face posibilă utilizarea eficientă a căldurii recuperate nu numai iarna pentru încălzire, ci și vara pentru aer condiționat sau pentru nevoi tehnologice. Această abordare permite utilizarea centralei generatoare pe tot parcursul anului.

Trigenerare și industrie

În economie, în special în industria alimentară, este nevoie de apă rece cu o temperatură de 8-14 ° C, utilizată în procesele tehnologice. Totodata, vara, temperatura apei raului este la nivelul de 18-22 °C (berariile, de exemplu, folosesc apa rece pentru racirea si depozitarea produsului finit, fermele de animale folosesc apa pentru racirea laptelui). Producătorii de alimente congelate lucrează la temperaturi cuprinse între -18°C și -30°C pe tot parcursul anului. Punerea în aplicare trigenerare, frigul poate fi folosit in diverse sisteme de aer conditionat.

Conceptul de alimentare cu energie - trigenerare

În timpul construcției unui centru comercial în regiunea Moscovei, cu o suprafață totală de 95.000 m², s-a decis instalarea unei unități de cogenerare. Proiectul a fost implementat la sfârșitul anilor 90. Complexul comercial este alimentat de patru motoare cu piston pe gaz cu o putere electrică de 1,5 MW și o putere termică de 1,8 MW. Unitățile cu piston pe gaz funcționează cu gaz natural. Purtătorul de căldură este apă încălzită la 110 °C. Apa calda este folosita atat direct pentru incalzire cat si pentru incalzirea aerului care vine din exterior. Motoarele cu piston pe gaz sunt echipate cu amortizoare si neutralizatoare de CO 2 .

Conceptul de alimentare cu energie folosește principiul trigenerații. Electricitatea, căldura și frigul sunt produse împreună. În sezonul cald, căldura produsă de unitatea cogeneratoare poate fi utilizată de mașina frigorifică cu absorbție pentru a răci aerul din incintă. Astfel, centrala de cogenerare produce, in functie de anotimp, caldura sau frig, pastrand constanta temperatura din incinta. Acest lucru este deosebit de important pentru depozitarea mobilierului.

Trigenerarea este asigurată de două răcitoare cu absorbție de brom-litiu, fiecare cu o capacitate de 1,5 MW. Costul combustibilului consumat de instalații în 2002 a fost de câteva ori mai mic decât costul achiziționării de energie termică și electrică de la compania de stat monopol. În plus, costul conectării la rețelele urbane în multe cazuri este comparabil cu costul instalațiilor în sine și este egal cu ~1.000 USD/kW.

Trigenerare - specific

O caracteristică a unității de refrigerare cu absorbție este utilizarea unui compresor termochimic mai degrabă decât a unuia mecanic pentru a comprima vaporii de agent frigorific. Ca fluid de lucru al instalațiilor de absorbție, se utilizează o soluție de două fluide de lucru, în care un fluid de lucru este lichid de răcire, si celalalt absorbant. Unul dintre fluidele de lucru, acționând ca agent frigorific, trebuie să aibă un punct de fierbere scăzut și să fie dizolvat sau absorbit de fluidul de lucru, care poate fi lichid sau solid. A doua substanță care absoarbe (absoarbe) agentul frigorific se numește absorbant.

Compania independentă de energie New Generation este gata, pe cheltuiala proprie, să instaleze o centrală electrică de cogenerare cu pistoane pe gaz de 6,4 MW fabricată de MAN B&W Diesel AG la întreprinderea dumneavoastră în termen de 5–6 luni.

Proprietarii brevetului RU 2457352:

Invenția se referă la ingineria energiei termice. Metoda de producere combinată a energiei electrice, căldurii și frigului include conversia căldurii produselor de ardere în energie mecanică folosind un motor termic, conversia energiei mecanice în energie electrică într-un generator electric, transferul unui lichid de răcire încălzit într-un circuit de răcire al motorului termic și gaze de eșapament folosind schimbătoare de căldură, cel puțin două trepte de încălzire, pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și ventilare și pentru obținerea frigului într-o mașină frigorifică cu absorbție. O parte din lichidul de răcire este deviată în scopul furnizării de apă caldă, încălzirii și ventilației înaintea schimbătoarelor de căldură din a doua etapă și/sau următoarea etapă de încălzire, în funcție de temperatura necesară a lichidului de răcire în sistemele de alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație. Restul lichidului de răcire este alimentat după schimbătorul de căldură al ultimei trepte de încălzire la mașina frigorifică cu absorbție. Metoda propusă permite creșterea coeficientului de performanță și producerea de ACM la rece. 2 bolnavi.

Invenția se referă la ingineria energiei termice și poate fi utilizată în producția combinată de căldură, frig și electricitate.

O metodă cunoscută de funcționare a unei unități mobile pentru producția combinată de electricitate, căldură și frig, în care generatorul transformă energia mecanică a arborelui rotativ al motorului în electricitate, gazele de eșapament trecând prin schimbătorul de căldură, degajă căldură la purtătorul de căldură lichid pentru furnizarea de căldură în timpul sezonului de încălzire sau sunt utilizate într-o mașină frigorifică cu absorbție pentru refrigerare în perioada de vară.

Dezavantajele acestei metode de funcționare a instalației includ eficiența scăzută asociată cu eliberarea în atmosferă a unei părți semnificative a energiei termice neutilizate.

De asemenea, este cunoscută o metodă de funcționare a instalației, în care motorul cu ardere internă produce energie utilă, care este convertită în energie electrică prin intermediul unui generator electric, al doilea motor cu ardere internă este utilizat pentru a antrena compresorul unei mașini frigorifice. care produce frig în sezonul cald. Căldura recuperată din mantaua motorului și gazele de eșapament este folosită pentru a furniza căldură consumatorilor în timpul sezonului rece.

Dezavantajele metodei de funcționare a acestei instalații sunt utilizarea incompletă a căldurii reziduale de la motoarele cu ardere internă, costurile suplimentare de combustibil pentru funcționarea celui de-al doilea motor cu ardere internă utilizat pentru a antrena compresorul mașinii frigorifice.

Există o metodă cunoscută de funcționare a instalației, care asigură simultan căldură/frig și energie electrică, în care furnizarea de căldură în perioada rece se realizează prin utilizarea căldurii gazelor de eșapament și a lichidului de răcire al motorului cu ardere internă, a mecanismului mecanic energia arborelui rotativ al motorului este transformată în energie electrică, frigul este generat în perioada caldă a anului în răcitorul de lichid cu compresie.

Dezavantajele metodei de funcționare a acestei instalații includ eficiența scăzută din cauza utilizării insuficiente a căldurii reziduale de la motorul cu ardere internă, costuri semnificative de energie pentru funcționarea compresorului mașinii frigorifice.

Cea mai apropiată soluție tehnică (prototip) este metoda de funcționare a instalației pentru generarea de energie electrică, căldură și frig, conform căreia motorul termic efectuează lucrări mecanice, care sunt transformate în energie electrică cu ajutorul unui generator electric. Căldura reziduală a uleiului lubrifiant, a lichidului de răcire și a gazelor de eșapament îndepărtată prin schimbătoarele de căldură din prima, a doua și a treia etapă de încălzire de la motorul termic este utilizată pentru furnizarea de căldură către consumatori. În timpul sezonului cald, căldura recuperată este parțial utilizată pentru a furniza consumatorilor apă caldă și parțial alimentată într-o mașină frigorifică cu absorbție pentru a furniza frig sistemului de aer condiționat.

Totuși, această soluție tehnică se caracterizează printr-o temperatură relativ scăzută a lichidului de răcire (80°C) furnizat de motorul termic, ceea ce duce la o scădere a coeficientului de performanță și a capacității de răcire a mașinii frigorifice cu absorbție.

Obiectivul invenției este de a crește coeficientul de performanță și puterea de refrigerare prin creșterea temperaturii lichidului de răcire furnizat mașinii de refrigerare cu absorbție.

Sarcina se realizează în felul următor.

În metoda de producție combinată de energie electrică, căldură și frig, inclusiv conversia căldurii produselor de ardere în energie mecanică folosind un motor termic, conversia energiei mecanice în energie electrică într-un generator electric, transferul unui lichid de răcire încălzit în circuitul de răcire al unui motor termic și gazele de eșapament care utilizează schimbătoare de căldură în cel puțin două trepte de încălzire, pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și ventilare și pentru obținerea frigului într-o mașină frigorifică cu absorbție, o parte a vehiculului de căldură este îndepărtată în scopul încălzirii. alimentare cu apă, încălzire și ventilație înaintea schimbătoarelor de căldură din a doua și/sau etapele ulterioare de încălzire, în funcție de temperatura necesară a agentului de căldură în sistemele de alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație, restul lichidului de răcire este alimentat după căldură. schimbătorul ultimei trepte de încălzire la mașina frigorifică cu absorbție.

Datorită îndepărtării unei părți din lichidul de răcire pentru nevoile de alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație, debitul masic al lichidului de răcire încălzit furnizat schimbătoarelor de căldură din etapele ulterioare de încălzire va scădea, ceea ce înseamnă că, celelalte lucruri fiind egale, fără a crește suprafața de încălzire, temperatura lichidului de răcire încălzit care iese din aceste schimbătoare de căldură crește. Creșterea temperaturii transportorului de căldură evacuat în mașina frigorifică cu absorbție face posibilă creșterea coeficientului de performanță al acestuia și, în consecință, a capacității de răcire.

Metoda propusă pentru producția combinată de energie electrică, căldură și frig este ilustrată în figurile 1 și 2.

Figura 1 prezintă o diagramă a uneia dintre posibilele centrale electrice, care poate fi utilizată pentru implementarea metodei descrise.

Figura 2 arată dependența capacității relative de răcire a mașinii frigorifice cu absorbție de temperaturile apei de răcire, de răcire și de încălzire.

Centrala electrică conține următoarele elemente: 1 - compresor de aer, 2 - cameră de ardere, 3 - turbină cu gaz, 4 - schimbător de căldură al sistemului de lubrifiere a turbinei (prima treaptă de încălzire), 5 - schimbător de căldură pentru răcirea discurilor și palelor turbinei (a doua treaptă de încălzire), 6 - schimbător de căldură de ieșire (de evacuare) gaze (a treia treaptă de încălzire), 7 - schimbător de căldură din sistemul de alimentare cu căldură (încălzire, ventilație consumatori), 8 - frigider cu absorbție, 9 - consumator de căldură (încălzire și ventilație), 10 - consumator de rece, 11 - consumator de apă caldă, 12 - turnul de răcire uscat al centralei electrice, 13 - turnul de răcire al mașinii frigorifice, 14 - pompa circuitului de apă de circulație a frigiderului, 15 - pompa de circuitul de răcire al consumatorilor, 16 - pompa circuitului de alimentare cu apă caldă a consumatorilor, 17 - pompa circuitului de alimentare cu căldură (încălzire și ventilație), 18 - pompa circuitului de răcire a motorului termic, 19 - generator electric, 20 - schimbător de căldură a sistemului de alimentare cu apă caldă 21, 22, 23 - conducte pentru alimentarea cu agent termic la schimbătorul de căldură al sistemului de alimentare cu apă caldă (20), 24, 25, 26 - conducte pentru alimentarea cu agent termic la schimbătorul de căldură (7) al sistemului de alimentare cu căldură (încălzire și ventilație), 27 - conductă pentru alimentarea mașinii frigorifice cu absorbție a agentului termic, 28 - circuitul de răcire al motorului termic.

Metoda de funcționare a instalației este următoarea.

Compresorul 1 este procesul de comprimare a aerului atmosferic. Din compresorul 1, aerul intră în camera de ardere 2, unde combustibilul atomizat este alimentat continuu sub presiune prin duze. Din camera de ardere 2, produsele de ardere sunt trimise la turbina cu gaz 3, în care energia produșilor de ardere este transformată în energie mecanică de rotație a arborelui. În generatorul electric 19, această energie mecanică este convertită în energie electrică. În funcție de sarcina termică, unitatea funcționează în unul dintre cele trei moduri:

Modul I - cu eliberarea de căldură în scopul încălzirii, ventilației și furnizării de apă caldă;

Modul II - cu degajare de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și pentru un frigider cu absorbție;

Modul III - cu degajare de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă și pentru un frigider cu absorbție;

În modul I (în timpul sezonului rece), lichidul de răcire este încălzit în schimbătorul de căldură al sistemului de lubrifiere 4 (prima treaptă de încălzire), schimbătorul de căldură al sistemului de răcire a discurilor și lamelor 5 (a doua etapă de încălzire) și schimbătorul de căldură al gazelor arse (de evacuare) 6 (a treia etapă de încălzire) prin conducta 26 este alimentat în schimbătorul de căldură 7 pentru încălzirea și ventilarea consumatorilor 9 și prin conductele 21 și/sau 22 și/sau 23 la apa caldă schimbător de căldură 20.

În modul II (în timpul sezonului cald), în funcție de temperatura necesară în sistemul de alimentare cu apă caldă, o parte a lichidului de răcire este îndepărtată după schimbătorul de căldură al sistemului de lubrifiere 4 (prima treaptă de încălzire) și/sau schimbătorul de căldură al sistemul de racire a discurilor si paletelor 5 (a doua treapta de incalzire) si/sau schimbatorului de caldura care ies gaze (de evacuare) 6 (din a treia etapa de incalzire) prin conductele 21, si/sau 22 si/sau 23 catre apa calda schimbătorul de căldură 20, iar lichidul de răcire rămas este alimentat prin conducta 27 către mașina de refrigerare cu absorbție 8 pentru a obține frigul utilizat pentru răcirea consumatorilor 10.

În modul III (în perioada toamnă-primăvară), în funcție de temperaturile necesare în sistemele de alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație, o parte din lichidul de răcire este îndepărtată după schimbătorul de căldură al sistemului de lubrifiere 4 (prima etapă de încălzire) , și/sau schimbătorul de căldură al sistemului de răcire a discurilor și paletelor 5 (a doua etapă de încălzire) și/sau schimbătorul de căldură a gazelor arse (de evacuare) 6 (a treia treaptă de încălzire) prin conductele 21 și/sau 22 și/sau sau 23 la schimbătorul de căldură cu apă caldă 20, parte a lichidului de răcire după schimbătorul de căldură al sistemului de lubrifiere 4 (prima treaptă de încălzire), schimbătorul de căldură al sistemului de răcire a discurilor și paletelor 5 (a doua etapă de încălzire) și/sau căldura schimbătorul de gaze de evacuare (eșapament) 6 (a treia etapă de încălzire) prin conductele 24 și/sau 25 și/sau 26 este alimentat la schimbătorul de căldură 7 pentru încălzirea și ventilarea consumatorilor 9 , partea din lichid de răcire rămânând în răcire circuitul motorului termic 28 este alimentat prin conducta 27 la frigiderul cu absorbție 8 pentru a obține rece, folosind disponibil pentru consumatorii de răcire 10. Lichidul de răcire răcit în schimbătoarele de căldură 7, 8 și 20 este pompat de pompa 18 pentru încălzire la schimbătoarele de căldură 4, 5, 6. Dacă nu este nevoie de energie termică, căldura în exces este îndepărtată prin răcitoare uscate 12 la atmosferă.

De exemplu, atunci când instalația funcționează în modul II, în cazul selectării lichidului de răcire în scopul alimentării cu apă caldă după schimbătorul de căldură din a treia treaptă de încălzire, se furnizează lichidul de răcire cu o temperatură de 103,14°C. la mașina frigorifică cu absorbție prin conducta 27.

În cazul selectării a 30% din purtătorul de căldură în scopul alimentării cu apă caldă după schimbătorul de căldură din a doua etapă, mașinii de refrigerare cu absorbție este furnizat un purtător de căldură cu o temperatură de 112,26 ° C, ceea ce oferă o creșterea capacității de răcire (conform figurii 2) cu 22%.

În cazul selectării a 30% din purtătorul de căldură în scopul alimentării cu apă caldă după schimbătorul de căldură din prima etapă, mașinii de refrigerare cu absorbție este furnizat un purtător de căldură cu o temperatură de 115,41 ° C, ceea ce oferă o creșterea capacității de răcire (conform figurii 2) cu 30%.

Rezultatul tehnic care poate fi obținut în implementarea invenției este creșterea coeficientului de performanță și a capacității de refrigerare a mașinii frigorifice cu absorbție prin creșterea temperaturii lichidului de răcire îndepărtat din circuitul de răcire a motorului. Utilizarea unui lichid de răcire cu parametri mai mari, obținut ca urmare a scăderii debitului său mediu în circuitul de răcire al unui motor termic, datorită îndepărtării unei părți din lichidul de răcire atunci când acesta atinge temperatura necesară pentru alimentarea cu căldură, permite creșterea capacității de răcire a mașinii frigorifice cu absorbție.

Surse de informare

1. Brevet nr. 2815486 (Franţa), 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. Brevet nr. 2005331147 (Japonia), publ. 12/02/2005, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Brevet nr. 20040061773 (Coreea), publ. 07/07/2004, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Brevet nr. 20020112850 (SUA), publ. 22.08.2002, IPC F01K 23.06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

O metodă pentru producerea combinată de electricitate, căldură și frig, inclusiv conversia căldurii produselor de ardere în energie mecanică folosind un motor termic, conversia energiei mecanice în energie electrică într-un generator electric, transferul unui lichid de răcire încălzit în circuitul de răcire al unui motor termic și gazele de eșapament care utilizează schimbătoare de căldură cu cel puțin două trepte de încălzire, pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și ventilare și pentru obținerea frigului într-o mașină frigorifică cu absorbție, caracterizată prin aceea că o parte a vehiculului de căldură este îndepărtată pt. scopul furnizării apei calde, încălzirii și ventilației înaintea schimbătoarelor de căldură din a doua și/sau treaptă de încălzire ulterioară, în funcție de temperatura necesară a agentului de căldură în sistemele de alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație, restul lichidului de răcire este alimentat după schimbătorul de căldură al ultimei trepte de încălzire la mașina frigorifică cu absorbție.

Desene ale brevetului RF 2457352

Invenția se referă la ingineria energiei termice și poate fi utilizată în producția combinată de căldură, frig și electricitate.

Dezavantajele acestei metode de funcționare a instalației includ eficiența scăzută asociată cu eliberarea în atmosferă a unei părți semnificative a energiei termice neutilizate.

Obiectivul invenției este de a crește coeficientul de performanță și puterea de refrigerare prin creșterea temperaturii lichidului de răcire furnizat mașinii de refrigerare cu absorbție.

Sarcina se realizează în felul următor.

Metoda propusă pentru producția combinată de energie electrică, căldură și frig este ilustrată în figurile 1 și 2.

Figura 1 prezintă o diagramă a uneia dintre posibilele centrale electrice, care poate fi utilizată pentru implementarea metodei descrise.

Figura 2 arată dependența capacității relative de răcire a mașinii frigorifice cu absorbție de temperaturile apei de răcire, de răcire și de încălzire.

Metoda de funcționare a instalației este următoarea.

Modul I - cu eliberarea de căldură în scopul încălzirii, ventilației și furnizării de apă caldă;

Modul II - cu degajare de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și pentru un frigider cu absorbție;

Modul III - cu degajare de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă și pentru un frigider cu absorbție;

Surse de informare

1. Brevet nr. 2815486 (Franţa), 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. Brevet nr. 2005331147 (Japonia), publ. 12/02/2005, IPC F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. Brevet nr. 20040061773 (Coreea), publ. 07/07/2004, MCP F02G 5/00; F02G 5/00.

4. Brevet nr. 20020112850 (SUA), publ. 22.08.2002, IPC F01K 23.06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

REVENDICARE

Valoarea termică
Surse de căldură
Producția de căldură și furnizarea de căldură
Utilizarea căldurii
Noi tehnologii de alimentare cu căldură

Valoarea termică

Căldura este una dintre sursele vieții de pe Pământ. Datorită focului, nașterea și dezvoltarea societății umane au devenit posibile. Din cele mai vechi timpuri și până în zilele noastre, sursele de căldură ne-au servit cu fidelitate. În ciuda nivelului de dezvoltare tehnologică fără precedent până acum, o persoană, la fel ca acum multe mii de ani, încă are nevoie de căldură. Odată cu creșterea populației mondiale, nevoia de căldură crește.

Căldura este printre cele mai importante resurse ale mediului uman. Este necesar ca o persoană să-și mențină propria viață. Căldura este necesară și pentru tehnologii, fără de care omul modern nu-și poate imagina existența.

Surse de căldură

Cea mai veche sursă de căldură este soarele. Ulterior, focul a fost la dispoziția omului. Pe baza acesteia, omul a creat o tehnologie de obținere a căldurii din combustibili fosili.

Relativ recent, tehnologiile nucleare au fost folosite pentru a produce căldură. Cu toate acestea, arderea combustibililor fosili este încă principala metodă de producere a căldurii.

Producția de căldură și furnizarea de căldură

Dezvoltând tehnologia, o persoană a învățat să producă căldură în volume mari și să o transfere pe distanțe destul de semnificative. Căldura pentru orașele mari este produsă la centralele termice mari. Pe de altă parte, există încă mulți consumatori care sunt alimentați cu căldură de centralele mici și mijlocii. În mediul rural, gospodăriile sunt încălzite cu boilere și sobe de uz casnic.

Tehnologiile de generare a căldurii au o contribuție semnificativă la poluarea mediului. Prin arderea combustibilului, o persoană eliberează o cantitate mare de substanțe nocive în aerul din jur.

Utilizarea căldurii

În general, o persoană produce mult mai multă căldură decât folosește în propriul beneficiu. Pur și simplu disipăm multă căldură în aerul din jur.

Căldura se pierde
din cauza imperfecțiunii tehnologiilor de producere a căldurii,
la transportul căldurii prin conducte termice,
din cauza imperfecțiunii sistemelor de încălzire,
din cauza imperfecțiunii locuinței,
din cauza ventilației imperfecte a clădirilor,
la îndepărtarea căldurii „excesului” în diferite procese tehnologice,
la arderea deșeurilor de producție,
cu gazele de evacuare a vehiculelor pe motoarele cu ardere internă.

Pentru a descrie starea de fapt în producerea și consumul de căldură de către o persoană, cuvântul risipă este bine potrivit. Un exemplu, aș spune, de risipă notorie este arderea gazelor asociate în câmpurile petroliere.

Noi tehnologii de alimentare cu căldură

Societatea umană cheltuiește mult efort și bani pentru a obține căldură:
extrage combustibilul adânc în subteran;
transportă combustibil de la zăcăminte la întreprinderi și locuințe;
construieste instalatii pentru generarea de caldura;
construieste retele de incalzire pentru distributia caldurii.

Probabil, ar trebui să ne gândim: totul este rezonabil aici, totul este justificat?

Așa-numitele avantaje tehnice și economice ale sistemelor moderne de alimentare cu căldură sunt în mod inerent momentan. Acestea sunt asociate cu o poluare semnificativă a mediului și cu utilizarea irațională a resurselor.

Există căldură care nu trebuie extrasă. Aceasta este căldura soarelui. Trebuie folosit.

Unul dintre obiectivele finale ale tehnologiei de alimentare cu căldură este producerea și furnizarea de apă caldă. Ați folosit vreodată un duș în aer liber? Un recipient cu robinet instalat într-un loc deschis sub razele Soarelui. O modalitate foarte simplă și accesibilă de a furniza apă caldă (chiar fierbinte). Ce te împiedică să-l folosești?

Cu ajutorul pompelor de căldură, o persoană folosește căldura Pământului. O pompa de caldura nu are nevoie de combustibil, nu are nevoie de o retea de incalzire extinsa cu pierderile sale de caldura. Cantitatea de energie electrică necesară pentru a funcționa o pompă de căldură este relativ mică.

Beneficiile celei mai moderne și avansate tehnologii vor fi anulate dacă fructele ei sunt folosite prost. De ce produce căldură departe de consumatori, o transportă, apoi o distribuie în locuințe, încălzind Pământul și aerul din jur pe parcurs?

Este necesar să se dezvolte producția de căldură distribuită cât mai aproape de locurile de consum, sau chiar combinată cu acestea. O metodă de producere a căldurii numită cogenerare este cunoscută de mult. Centralele de cogenerare produc energie electrică, căldură și frig. Pentru utilizarea fructuoasă a acestei tehnologii, este necesară dezvoltarea mediului uman ca un singur sistem de resurse și tehnologii.

Se pare că pentru a crea noi tehnologii pentru furnizarea căldurii ar trebui
revizuirea tehnologiilor existente,
încearcă să scape de neajunsurile lor,
colectează pe o bază unică pentru interacțiune și se completează reciproc,
profita din plin de punctele lor forte.
Aceasta presupune înțelegere