Когенерація — Wolf

ЩО ТАКЕ КОГЕНЕРАЦІЯ?

Когенерація (ТЕЦ) — це енергоефективний процес комбінованого виробництва електричної та теплової енергії. Когенерація дає змогу максимально використовувати весь потенціал власної генерації енергії та підвищити загальний ККД електростанції до 90% і більше.

Принцип комбінованого виробництва тепла та електроенергії:

На відміну від великих централізованих електростанцій, які також використовують комбіноване виробництво електрики і тепла (ТЕЦ), когенерація — метод, що застосовується на об’єктах розподіленої енергетики (міні-ТЕЦ) — власних електростанціях на підприємствах, інфраструктурних і житлових об’єктах. Тепло, яке виробляється в процесі отримання електроенергії централізованими станціями, не доходить до споживачів і викидається в атмосферу. Було б розумно використовувати цю енергію ефективно, але через великі відстані зробити це технічно складно і комерційно невигідно. Когенераційні установки фізично розміщуються безпосередньо на об’єкті, тому не мають втрат під час передачі.

Когенерація дає змогу більш ефективно використовувати енергоресурси. Так, тепло, яке утворюється під час виробництва електроенергії, застосовується на об’єкті, приміром, для опалення або виробництва пари. А якщо порівнювати її з використанням двох окремих джерел отримання електрики і тепла, то економія енергії палива при використанні єдиної когенераційної системи становитиме близько 40%.

Основні переваги когенерації (ТЕЦ):

Енергоефективність 90% і більше — Завдяки інноваційним технологіям когенераційне обдаднання має здатність максимально ефективно використовувати паливні ресурси та виробляти електроенергію та тепло одночасно.
Стабільність та надійність — Когенерація здебільшого відбувається безпосередньо на місці споживання, і тому не залежить від громадської енергетичної мережі. Отже, наявність тепла та електроенергії завжди гарантована.
Зменшення витрат — Завдяки високоефективності когенерації можна зменшити витрати на електропостачання та опалення приміщень.
Екологічність — Використання когенерація зменшує викиди CO2 в декілька разів у порівнянні з звичайним електростанціями.

АБСОРБЦІЙНИЙ ЧІЛЛЕР ТА ТРИГЕРАЦІЯ

Абсорбційний чіллер (абсорбційна холодильна машина) — це пристрій, який використовується для охолодження рідин або створення холоду шляхом використання теплової енергії замість електричної. Основною відмінністю абсорбційних чіллерів від традиційних компресорних холодильних установок є те, що вони використовують теплове джерело (наприклад, пар, гарячу воду або відпрацьоване тепло) для здійснення охолодження.

Основні компоненти абсорбційного чіллера:

Генератор: Тут тепло використовується для випаровування хладагента з розчину.
Конденсатор: Пара хладагента конденсується і перетворюється в рідину.
Випарник: Рідина хладагента випаровується, поглинаючи тепло з навколишнього середовища, що призводить до охолодження.
Абсорбер: Пара хладагента поглинається абсорбентом, утворюючи знову концентрований розчин.

Принцип роботи:

1) Генерація: Теплова енергія використовується для нагрівання суміші хладагента і абсорбента (зазвичай вода і бромистий літій), що призводить до випаровування хладагента. 2) Конденсація: Пара хладагента конденсується в конденсаторі і стає рідиною. 3) Випаровування: Рідина хладагента переходить у випарник, де вона випаровується, охолоджуючи рідину в контурі охолодження. 4) Абсорбція: Пара хладагента поглинається абсорбентом, утворюючи розчин, який повертається в генератор для повторення циклу.

Переваги:

Використання тепла, яке інакше було б втрачено, підвищує енергоефективність системи.
Менше споживання електроенергії, оскільки немає компресора.
Може використовувати відновлювані джерела енергії, такі як сонячна енергія

Недоліки:

Висока вартість і складність установки.
Низька ефективність в порівнянні з компресорними системами при однакових умовах.
Вимога до постійного джерела теплової енергії.

ЩО ТАКЕ ТРИГЕРАЦІЯ?

Тригерація – це процес одночасного виробництва трьох видів енергії: електричної, теплової та холодильної (охолодження) з одного джерела енергії, зазвичай палива. Тригерація є розширенням принципу когенерації (спільного виробництва тепла та електроенергії), до якого додається виробництво холоду.

Принципова схема роботи тригераційної установки

1. Первинний енергетичний генератор: Джерело палива (наприклад, природний газ, біомаса або інше паливо) використовується для роботи двигуна внутрішнього згоряння, газової турбіни або іншого типу теплового генератора, який виробляє електроенергію. В процесі виробництва електроенергії генерується велика кількість відпрацьованого тепла (високотемпературні гази, гаряча вода або пар).

2. Система утилізації тепла: Відпрацьоване тепло з генератора електроенергії збирається в утилізаторі тепла (теплообміннику), де воно може бути використане для нагрівання води або виробництва пари, які потім можуть бути використані для опалення приміщень, технологічних процесів або інших потреб.

3. Абсорбційний чіллер (холодильна машина): Частина відпрацьованого тепла може бути спрямована на абсорбційний чіллер, який перетворює це тепло на холод. Охолодження може використовуватися для кондиціонування повітря або охолодження в промислових процесах.

4. Система розподілу енергії: Вироблена електроенергія може бути спожита на місці або подана в електромережу. Теплова енергія може бути використана для нагріву приміщень, технологічного тепла або виробництва гарячої води. Холод, вироблений абсорбційним чіллером, може бути використаний для кондиціонування повітря або в технологічних процесах.

Переваги:

Ефективне використання енергії: Максимізація використання палива через отримання трьох видів енергії.
Економія ресурсів: Зменшення витрат на енергію за рахунок одночасного виробництва тепла, холоду і електроенергії.
Зменшення викидів: Зниження викидів парникових газів завдяки підвищенню ефективності використання палива.

Недоліки:

Висока початкова вартість: Інвестиції в обладнання та його обслуговування.
Складність: Необхідність комплексного підходу до проєктування та експлуатації системи.