Мини тэц для частного дома

Мини ТЭЦ для дома

Большая цена источников энергии, трудности и большая цена подсоединения газа и централизованного электрического снабжения, а в большинстве случаев и техническая невозможность подвода сетей, заставляет смотреть на альтернативные установки, способны обеспечить теплоснабжение и работу электрических приборов.

При конкретных условиях решить данную задачу может мини ТЭЦ для дома, работающая на различном топливе.

минуть

Пример установленной мини ТЭЦ

Отличия мини ТЭЦ и классических генераторов

Генератор — устройство способное изменить разные варианты топлива в электроэнергию. Большинство массово используемых установок приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания или газотурбинными установками. При этом большая часть энергии тепла, получаемая во время сгорания топлива просто выбрасывается на ветер.

Важные потери приходятся на систему охлаждения мотора, выхлопные (отработанные) газы, нагрев смазочных жидкостей. Из-за этой причины КПД всех имеющихся генераторов, которые можно применять в частном порядке, невысокий.

Мини ТЭЦ для дома на твёрдом топливе (или других типах источников энергии) дает возможность применять потери тепла, отличительные генераторам, для получения существенного количества энергии тепла. В очень больших масштабов теплоцентрали (ТЭЦ), которые работают на больших фирмах, могут обеспечить необходимости даже мегаполиса. Сейчас очень популярны становятся установки ТЭЦ относительно малой мощности, которые можно применять в индивидуальных целях. При этом основной акцент выполняется на агрегаты, способны работать на экологически чистых источниках энергии (биологическое топливо, торф, брикеты и топливные гранулы, отходы древесины, дрова).

Современные ТЭЦ как правило будут работать в 2-ух главных режимах:

  1. Когенерация — получение электроэнергии и сопутствующая выработка тепла.
  2. Тригенерация — обеспечение электротоком и добавочное получение не только тепла, но и холода для рефрижераторных установок.

Рабочий принцип и существующие виды ТЭЦ

Если для классической ТЭЦ ключевым агрегатом считается мотор внутреннего сгорания, то мини ТЭЦ на дровах или деревянных отходах не прекращает работу за счёт прямого сжигания топлива в котлах.

Благодаря этому несколько выделяется и рабочий принцип установок:

  • Вращение вала ДВС (мотора внутреннего сгорания) приводит в действие генерирующую установку, вырабатывающую электрическая энергия. Теплопроизводительность снимается с системы охлаждения мотора и из газообразных, жидких и твердых веществ топлива.
  • Установки на экологически чистых источниках энергиикак правило работают в наборе с паровой турбиной, вырабатывающей электрическую энергию. Сжигаемое горючее дает возможность приобрести пар, нужный для работы турбин. Как источник энергии тепла применяется отработанный пар перегретый и газообразные, жидкие и твердые вещества (дым).

В практических условиях очень часто используют следующие вариации ТЭЦ:

1. Агрегаты на основе ДВС. К ним можно отнести оборудование с бензиновыми и двигателями на дизеле, газопоршневыми и газотурбинными установками. Наиболее производительными считаются собственно газовые вариации.

минуть

Мини ТЭЦ работающая на дизеле

Работа ТЭЦ с дизельным приводом осложнена тем, что установка должна работать почти что на всю мощность. В другом случае мотор разогревается недостаточно и снять энергию тепла с него очень сложно.

Средняя цена мини ТЭЦ этого типа зависит от вырабатываемой мощности. В наше время она будет примерно 20-30 тысяч за каждый кВт электрической энергии. При этом необходимо учесть то, что самая маленькая мощность данных установок составляет 25-30 кВт, и применение их в собственных целях очень сложно.

2. ТЭЦ на отходах деревообрабатывающих производства вполне может применяться в лесных местах или если есть наличие недорогого источника топлива.

топливных компонентов

Мини ТЭЦ работающая на деревянных отходах

Для приватного дома прекрасно подойдет мини ТЭЦ от компании SUN SYSTEM. Данная установка вполне может гарантировать необходимости дома для жилья площадью до 400 метров квадратных.

Мощность мини ТЭЦ этой серии составляет 3 кВт по электрической энергии и 10 кВт по теплу. Основу агрегата составляет мотор Стирлинга, в качестве топлива применяются топливные гранулы. Средняя цена установки составляет 19 тысяч евро.

3. В наше время разные компании рекомендуют мини ТЭЦ для дома на биологическом топливе разных модификаций. При подборе данных установок необходимо взять во внимание тот момент, что финансовая правильность использования этих устройств будет находиться исключительно при ежегодном потреблении не меньше 3000 кВт*ч электрической энергии и 20 тысяч кВт тепла.

минуть

Мини-ТЭЦ на биологическом топливе от MW Power

При этом быстро возмещается лишь то оборудование, работающее с самой большой загрузкой. В другом случае срок окупаемости оборудования способна заметно становится больше. Этот вариант лучше всего подходит для коллективного применения, к примеру, на 3-5 загородных домов или целый маленькой поселок.

Современные разработки микро ТЭЦ

Для личной эксплуатации рекомендуется обращать собственное внимание на новое поколение оборудования — микро ТЭЦ. Для потребителей с маленькими потребностью в тепловой и электроэнергии оборудование такого рода будет прекрасным вариантом.

Так, микро ТЭЦ на основе того же мотора Стирлинга,

VIESSMANN — VITOTWIN 300-W

топливных компонентов

  • Прекрасно подходит для маленького дома за городом (при условиях наличия доступа к природному или сжиженному газу).
  • Средняя цена такой установки составляет 10,5 тысяч евро.
  • Она дает возможность получать 1 кВт электрической и 6 кВт энергии тепла.

К важным достоинствам агрегата нужно отнести экономность, невысокий уровень создаваемого во время работы шума. Дополнительным плюсом считается обычный монтаж (не труднее привычного котла настенного типа).

Установка любой мини ТЭЦ, это прежде, всего работа на будущее. Если учитывать очень большую цену оборудования, разумно коллективное использование данных агрегатов.

Однако даже при личном применении мини и микро ТЭЦ способны обеспечивать энергонезависимость от центральных сетей. Благодаря этому таким агрегатам предназначается большое грядущее.

Микро ТЭЦ Panasonic для приватного дома

минуть

Еще 1 изготовитель микро ТЭЦ приходит из Японии — компания Panasonic. И как обычно японское оборудование показывает высочайшие параметры надежности и техническое совершенство. Основной особенностью оборудования считается применение топливных компонентов заместь турбин и двигателей внутреннего сгорания, а это означает использование предельного числа двигающихся частей и высочайшая надежность.

Рабочий принцип топливных компонентов Panasonic

Топливные детали — это генерирующие устройства, постоянно вырабатывающие электричество за счёт электрохимической реакции между водородом и кислородом. Топливный компонент конкретно видоизменяет энергию химреакции в электроэнергию, благодаря этому он имеет более большой коэффициэнт полезного действия, чем двигатели внутреннего сгорания или турбины.

минуть

Рабочий принцип топливных компонентов указан на схеме ниже.

топливных компонентов

В топливный компонент поступает водород и кислород (из воздуха), а на выходе сразу приобретаем электричество, воду и тепло.

Стек топливного элемента

Часть топливного элемента, который формирует электричество именуется «стэк». Стэк скапливается в пакет из нескольких мембранно-электродных сборок (MEA — Membrane Electrode Assemblies ), центральных элементов топливного элемента.

топливного элемента

Схема стэка топливного элемента

внутреннего сгорания

Схема мембранно-электродных сборок MEA

Схема реакций в топливном элементе:

2H + + 2e — + 1 / 2O 2 > H 2 O

Практически, рабочий принцип топливной ячейки считается обратным процессу электролиза воды (разложение воды на водород и кислород при помощи электричества).

Получение водорода

Разумеется, водород мы не можем применять в помещениях для жилья из соображений безопасности, благодаря этому Panasonic получает его из сетевого газа конкретно в микроТЭЦ. Процесс изменения сетевого газа (важный элемент газа метан CH4 ) при помощи реакции с паром повсеместно применяется в промышленности, именуемый паровой риформинг или паровая конверсия.

топливных компонентов

Получение водорода в топливных элементах из сетевого газа путем парового риформинга

Все таки, в процессе конверсии с паром образуется углекислый газ (CO2 ) и окись углерода (СО) , потому как ископаемое горючее, имеет углерод. Угарный газ (СО) оказывает негативное воздействие на химические реакции в середине топливного элемента, благодаря этому В первые также предусматривается механизм, который воплощает окись углерода (СО) в диоксид углерода (СО2 ).

Топливный процессор

За процессы парового риформинга, чистки и изменения (СО) в (CO2 ) отвечает блок микроТЭЦ, именуемый топливным процессором. Газ в первую очередь подается в блок риформинга, который содержит катализатор, дальше в блок изменения (СО) и дальше в блок чистки (СО).

электрической энергии

Схема и внешний вид топливный процессор микроТЭЦ Panasonic

внутреннего сгорания

CH 4 + 2H 2 O > 4H 2 + CO 2
CH 4 + H 2 O > 3Н 2 + СО (около 10% до 15%)

внутреннего сгорания

Блок изменения (СО)

СО + Н 2 O > H 2 + СО 2 (содержание СО уменьшается до 0,5%)

топливного элемента

Блок чистки (СО)

СО + 1 / 2O 2 > СО 2 (содержание СО уменьшается до 10 частей на миллион или ниже)

Долговечность микро ТЭЦ Panasonic

Изготовитель сообщает о достижении показателей надежности в 4000 запусков/остановок, и 70 тысяч часов эксплуатации при потере всего 5% мощности (8 лет безостановочно) для модели 2016 года. Любопытно, что надежность установки растет от года к году. Для первых моделей 2009 эксплуатационный период заявлялся 40 тыс часов.

топливного элемента

График долговечности моделей microCHP Panasonic различных лет.

Работа в режиме источника бесперебойного питания

Разные модели микро ТЭЦ, выпускаются иными изготовителями, обычно не имеют такого рабочего режима. для работы все-равно требуется источник питания. Такие микроТЭЦ разрешают только экономить электрическую энергию, однако не быть независимым от «линии». В новой модели микро ТЭЦ Panasonic 2016 года есть встроенная функция непрерывной генерации электрической энергии.

топливных компонентов

Схема подачи энергии при потери питания на «линии».

Если даже случился сбой питания в ходе работы, топливные детали генерируют и отдают электрическую энергию на аварийном выходе. Владельцы дома автоматично получают электрическую энергию и горячую воду во время перебоев в подаче электрической энергии, без надобности запуска шумных бензо- или дизель генераторов.

минуть

Стандартные потребители энергии микроТЭЦ

Варианты комплектации

Предлагаются два типа моделей: моноблок и сплит система.

топливных компонентов

топливного элемента

ПДУ микроТЭЦ. Сверху: для кухонной комнаты, снизу : для ванной.

внутреннего сгорания

Приблизительная схема установки блоков микроТЭЦ в приватном доме.

Характеристики микроТЭЦ Panasonic

Моноблок Сплит система Вид топлива Сетевой газ (13A) Выходная мощность Самая большая 700 Вт Диапазон 200 — 700 Вт Результативность выработки электрической энергии LHV*?: 39,0% HHV*?: 35,2% Результативность рекуперации тепла LHV: 56,0% HHV: 50,6% Общий КПД LHV: 95,0% HHV: 85,8% Емкость для горячей воды (теплоаккумулятор) 140 литров Размеры и габариты Блок топливных компонентов (мм) Высота: 1750 Ширина: 400 Глубина: 400 Блок теплоаккумулятора (мм) Высота: 1750 Ширина: 700 Глубина: 400 Высота: 1750 Ширина: 560 Глубина: 400 Запасной котел (мм) (Вмонтирован в блок теплоаккумулятора) Высота: 750 Ширина: 480 Глубина: 250 Масса (в рабочем режиме) Блок топливных компонентов (кг) 77 (82) Блок теплоаккумулятора (кг) 88 (233) 50 (198) Запасной котел (кг) (Вмонтирован в блок теплоаккумулятора) 44 Выходная мощность во время выключения электрической энергии Самая большая 500Вт

*? : LHV — значение , полученное путем вычета скрытой теплоты конденсации пара из теплотворной способности горючего газа при полном сгорании топлива. HHV — очень высокое значение, которое в себя включает скрытую теплоту конденсации пара при полном сгорании топлива.

Плюсы

  • возможность работы в режиме аварийного источника электричества;
  • небольшие размеры;
  • бесшумность;
  • большой коэффициэнт полезного действия;
  • большая надежность, отсутствие расходов на техническое обслуживание;

Розничная стоимость базисной модели в Токио составляла около 200 тыс. рублей по состоянию на июнь 2016 г. Разумеется для цен России сегодня это весьма дорогое оборудование, хотя в большинстве случаев все же может найти собственного клиента.

Когенерационные установки небольшой мощности (обзор)

Когенерационные установки для индивидуальных домов — микро-ТЭЦ, «Микро-CHP ( microCHP ) » – аббревиатура от “heat and power combined” (комбинирование тепла и электричества) – это монтаж, которая предназначена для отопления индивидуального жилья) — одно из наиболее интересных направленностей формирования техники для отопления.

Микро-ТЭЦ ( microCHP ) уже нашли тысячи клиентов и войдут в каталоги изготовителей в ближайщее время. В выпускаемых и проектируемых конструкциях реализуются разные решения в техническом плане — от классического мотора внутреннего сгорания (мотор Отто), до паровых турбин и поршневых двигателей, а еще мотора внешнего сгорания Стирлинга. Продвигая такое оборудование, производственники приводят доводы как экономического, так и экологического характера: большой (более 90 %) совокупный КПД микро-ТЭЦ обеспечивает уменьшение расходов на энергоснабжение и объем вредных выбросов, в особенности углекислого газа, в атмосферу.

электрической энергии

На мировом рынке возникли конденсационные отопительные газовые котлы со спрятанными микро-ТЭЦ на базе двигателей Стирлинга. Самое главное преимущество, которое даёт подобный котел с электрическим генератором, считается то, что не считая тепла заодно создается электрическая энергия. К примеру, котел конденсационного типа Viessmann Vitotwin 300 W и его разновидность Vitotwin 350 F с вмонтированным электрическим водонагревателем 175 литров. Теплопроизводительность до 35 кВт, электрическая мощность до 2,5 кВт. Большое применение данного оборудования сдерживает большая цена.

минуть

Компания Senertec GmbH, входящая в Вахi Group, реализовавшая к реальному времени порядка полутора десятка тысяч установок Dachs ( Барсук ) с двигателем внутреннего сгорания. Электрическая мощность — от 5 кВт, тепловая — от 12,5 до 20,5. Senertec рекомендует энергоцентр для индивидуального дома, а во время использования нескольких модулей и крупного коммерческого объекта. Не считая миниатюрного когенерационного модуля он включает в типовом выполнении буферный накопитель емкостью до 1000 л со смонтированным на нем тепловым пунктом, соединяющим все детали обвязки, необходимые для отапливания и ГВС. Дополнительно есть также наружный конденсационный теплообменный аппарат. Разные модели установок Dachs работают на природном, сжиженном газе, дизельном топливе. Есть модель Dachs RS, которая создана для работы на биодизельном топливе из рапсового масла. Примерная цена газовой модели — 25 тыс. евро.

минуть

МикроТЭЦ (Mini-BHKW) ecopover компании из Германии PoverPlus Technologies (входит в Vaillant Group) уже реализуется в Европе. Её электрическая мощность модулируется в диапазоне от 1,3 до 4,7, тепловая — в диапазоне от 4,0 до 12,5 кВт. Суммарный КПД установки превосходит 90 %, топливом для нее служит настоящий или сжиженный газ. Примерная цена модели — 20 тыс. евро.

электрической энергии
минуть

Компанией Otag Vertribes выпущена партия напольной газовой микроТЭЦ lion ® — Powerblock электрической мощностью 0.2-2,2, тепловой — 2,5-16,0 кВт. В ней применен паровой двухцилиндровый мотор со сдвоенным свободно двигающимся поршнем: пар по очереди поступает то в левый, то в правый цилиндр, приводя в движение рабочий поршень. Парогенератор аппарата состоит из турбо-горелки и стального змеевика; температура пара — 350 °С, давление — 25-30 бар. Его конденсация выполняется конкретно в аппарате.

К ак ожидается, lion ® на пеллетах будет доступна апреля 2010 года.

электрической энергии

Компания Microgen (Англия), один из лидеров в изготовлении мини-ТЭЦ, первый раз разработала мотор Стирлинга настолько небольшого размера, что его можно встроить в котёл независимой отопительные системы.

Компанией Вахi Heating UK было объявлено о намерении вывести на рынок Англии небольшую (в настенном выполнении) микроТЭЦ электрической мощностью 1, тепловой — до 36 кВт. Установка разрабатывалась одновременно с компанией Microgen Energy и собой представляет комбинирование сделанного ею миниатюрного однопоршневого мотора Стирлинга с котлом конденсационного типа Вахi. Модель оборудована 2-мя горелками: первая — наддувная модуляционная -обеспечивает работу электрического генератора и получение 15 кВт теплопроизводительности, вторая -удовлетворяет добавочную необходимость объекта в тепле. Образец установки был представлен на выставке ISН-2007.

минуть

Microgen, в партнерстве с голландской компанией-поставщиком сетевого газа Gausine и De Dietrich Remeha Group, производящим котлы Remeha, разрабатывает системное решение для отапливания и производства электричества. Группа De Dietrich-Remeha думает делать и продавать настенный котел конденсационного типа с вмонтированным двигателем Стирлинга. Он уже экспонировался на выставках ISН-2007, 2009. Котел будет выпускаться в одно- и двух-контурном исполнениях. Некоторые технические свойства котла: Его теплопроизводительность будет составлять 23 кВт, в другом варианте — 28 кВт; электрическая мощность — 1 кВт; теплопроизводительность Stirling – 4.8 кВт, КПД при 40/30°C – более 107%, невысокие выбросы CO2 и NOx, параметр шума – менее 43 дб(A) на 1 м. Размеры: 900x420x450 мм.

Основное преимущество котла HRE заключается в том, что часть его большой производительности до 107% (благодаря технологии конденсации) применяется для выработки электричества. Стоимость электричества, а еще выбросы веществ которые вредны для здоровья снижены на 65% в сравнении с тепловыми электростанциями на классическом топливе. Для среднего дома котел “Remeha-HRE” создает 2500 – 3000 кВт в течении года, что составляет 75% от среднего употребления, таким образом экономится приблизительно 400 евро в течении года. При отоплении и производстве электрической энергии на 20 % уменьшаются выбросы веществ которые вредны для здоровья. В Голландии тестируются 8 котлов. Сейчас для более масштабного тестирования запускаются еще 120 котлов. Коммерческое производство рассчитано начать в 2010 году.

электрической энергии

В стране восходящего солнца более 30.000 владельцев дома установили микро-ТЭЦ Honda с тихими, эффектными двигателями внутреннего сгорания, расположенными в гладком корпусе из металла.

Микро ТЭЦ, электричество и тепло Viessmann VITOTWIN Mikro KWK

мини теплоэлектростанция на дровах


Сколько стоит подключить газ Previous post Сколько стоит подключить газ
Присоединение системы отопления зависимое или независимое Next post Печка на опилках длительного горения своими руками видео