Kogeneracja - zasady

Kogeneracja  to równoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej w jednym procesie technologicznym, czyli w skojarzeniu, paliwem zasilającym w tym procesie jest gaz (ziemny, LPG, biogaz). Szeroka gama urządzeń jak i wiele konfiguracji układu sprawia, że jest to bardzo elastyczne rozwiązanie,  które może znaleźć zastosowanie niemalże w dowolnym miejscu, również w dowolnych optymalnych rozmiarach i mocach. 

Każdy system charakteryzować będzie inna wydajność oraz inne nakłady inwestycyjne. Ostateczny kształt każdego systemu uzyskuje się w wyniku przeprowadzenia szczegółowej analizy efektywności energetycznej i ekonomicznej projektu. Wybór optymalnego rozwiązania jest procesem wymagającym wiedzy i bogatego doświadczenia.

Dla kogo i gdzie kogeneracja ?

Nowoczesne instalacje z zastosowaniem kogeneracji to idealne rozwiązanie dla obiektów, które posiadają całoroczne zapotrzebowanie na prąd, ciepło lub chłodzenie, są:

  • hotele

  • szpitale, kliniki, sanatoria

  • kryte baseny, aquaparki

  • zakłady przemysłowe

  • przemysł spożywczy

  • przedsiębiorstwa energetyki cieplnej

  • zakłady rolnicze

  • obiekty użyteczności publicznej (dworce, lotniska, teatry, muzea, uczelnie)

  • apartamentowce i wydzielone obszary miejskie (osiedla, systemy łączące kilka budynków)

W każdym z wymienionych przypadków, kogeneracja zapewnia oszczędności, ponieważ redukuje (nawet do 40 %) koszty utrzymania obiektu - w cenie gazu otrzymujemy prąd i ciepło grzewcze lub technologiczne, a także sprzyja środowisku - dzięki zmniejszeniu emisji CO2 i NOx o ponad 50 % w stosunku do systemów tradycyjnych !

Zasada działania kogeneratora

 

  • Urządzenie kogeneracyjne smartblock jest stałą jednostką wytwarzającą jednocześnie energię elektryczną i cieplną.

  • Paliwo gazowe, którym jest zasilany kogenerator spalane w wysokoprężnym, przemysłowym silniku spalinowym wytwarza energię mechaniczną, ta z kolei napędza generator prądu. Energia elektryczna wytworzona przez generator jest zużywana przez przyłączonych odbiorców lub odprowadzana do sieci publicznej.

  • W procesie tym powstaje duża ilość ciepła,  pracujące urządzenie wymaga zatem chłodzenia - czynnikiem chłodzącym w procesie tym jest woda.

  • Przy zastosowaniu wewnętrznego wymiennika ciepła, wytworzone przez silnik i generator ciepło, oraz duża część ciepłą spalin są  dostarczone do obiegów grzewczych.

  • W szafie rozdzielczej (szafa zasilająca i oddzielnie szafka sterownicza) zintegrowane są wszystkie urządzenia sterujące i przełączniki, które są niezbędne do funkcjonowania systemu.

  • Ciepło to, w systemach konwencjonalnych jest odpadem, w kogeneracji nabiera nowego znaczenia, jest ono odbierane, a następnie wykorzystywane do celów grzewczych i technologicznych.

 

Budowa  kogeneratora  smartblock

 

 

Kompaktowa konstrukcja kogeneratora zawiera;

  • trójfazowy generator prądu asynchroniczny  lub synchroniczny

  • gazowy, wysokoprężny, przemysłowy silnik spalinowy

  • system regulacji gazu - moduł mieszacza gazu, regulator obrotów, moduł systemu smarowania

  • opatentowany moduł wymiennika ciepła ze spalin

  • separator oleju, katalizator, kompensację mocy biernej

  • moduł odprowadzenia spalin wraz z odpływem kondensatu,  w tym moduł tłumików kombinowanych

  • inteligentną szafę sterowniczą, pełniącą wszystkie funkcje kontrolne i zarządcze,

  • wiele optymalizacji istotnych elementów konstrukcyjnych, nowe komponenty i rozwiązania zapewniające wysokie sprawności kogeneratora

 

Silnik - Serce kogeneratora smartblock

Głównym elementem smartblocków‘ są wysokoprężne, przemysłowe silniki , podobne do silników stosowanych w maszynach budowlanych lub małych statkach. By umożliwić napędzanie ich gazem, konieczne było przeprowadzenie daleko idących modyfikacji. Wynikiem tych prac jest szereg optymalizacji istotnych elementów konstrukcyjnych oraz zaprojektowanie całkowicie nowych komponentów i procesów - obejmują one zawory spustowe odporne na działanie wysokich temperatur oraz gniazda zaworowe z nadstopów kobaltu i chromu, modyfikację tłoków i głowic cylindrów, komorę spalania dla technologii GSC, zaprojektowanie pierścieni tłokowych, dopasowanie układu zapłonowego oraz optymalizację obiegu oleju.
 

Tutaj wytwarzany jest prąd

 

W zależności od wersji kogeneratora stosowane są generatory synchroniczne lub asynchroniczne. Dla urządzeń ‚smartblock‘, pracujących równolegle z siecią, optymalnym rozwiązaniem jest chłodzony wodą generator asynchroniczny. Prosta konstrukcja jest wykonana z niewielu części ulegających zużyciu, a układ chłodzenia wodą wykorzystuje straty ciepła generatora jako dodatkowe źródło ciepła. Wszystkie urządzenia ‚smartblock‘ są dostępne również jako awaryjne generatory prądu lub instalacje niezależne. W tych modelach stosowane są generatory synchroniczne.

Kluczowe znaczenie ma odpowiednia mieszanka

 

Mieszarka z zaworem centralnym, została specjalnie zaprojektowana. Zachwyca solidną konstrukcją, łatwością ustawień oraz doskonałym wytwarzaniem mieszanki.  Dodatkowo skład mieszanki pozostaje stały w całym zakresie mocy. Za pomocą centralnego zaworu gazowego w zakresie ppm (ppm = partsper milion lub zakres milionowych części) można wykonywać precyzyjne korekty mieszanki sterującej układem kogeneracyjnym,  by zachowane zostały wymagane wartości współczynnika przewodności cieplnej.

Uzyskiwanie energii cieplnej z maksymalną wydajnością

 

Kolejna innowacja w kogeneratorach smartblock to zgłoszony do opatentowania moduł  wymiennika ciepła spalin. W module tym zintegrowano chłodzony wodą kolektor wydechowy, zbiornik kompensacyjny wody chłodzącej, kontrolę  poziomu wody chłodzącej, katalizator 3-drożny, szerokopasmową sondę lambda, czujnik temperatury oraz kondensacyjny wymiennik ciepła spalin.
 

Centralny „układ nerwowy”

 

W celu osiągnięcia maksymalnej kompaktowości sterowanie urządzeń smartblock zostało umieszczone w szafie zasilającej oraz w zewnętrznej szafie sterowniczej. W szafie zasilającej znajdują się wszystkie niezbędne kable przyłączeniowe do bezpośredniej kontroli kogeneratora. W zewnętrznej szafie sterowniczej umieszczono panel sterujący BR06, który dzięki komfortowemu menu pozwala na zarządzanie wszystkimi funkcjami kogeneratora. Jest on „mózgiem” smartblocków bazuje na profesjonalnym sterowniku PLC. Dostęp do menu panela sterowania jest zabezpieczony na wiele sposobów przed ingerencją osób nieupoważnionych.

 

Dlaczego smartblock - co nas wyróżnia ?

 

 

  • Ponad 20 lat doświadczenia w produkcji kogeneratorów małej mocy przez  firmę  KW Energie z Niemiec - lidera rynku niemieckiego w mikrokogeneracji, której jesteśmy generalnym przedstawicielem na Polskę.

 

  • Szeroki zakres produktów mikrokogeneracyjnych o mocy elektrycznej od 7,5 do 75 kW o wysokich parametrach sprawności i stosunku wyprodukowanej energii elektrycznej do energii cieplnej, zasilanych gazem ziemnym lub LPG. Kogeneratory dostępne także w wersji awaryjnego zasilania.

  • Najwyższy współczynnik wydajności i wysoka moc grzewcza dzięki zastosowaniu generatora wysokiej jakości, kolektorów wydechowych chłodzonych wodą jak i opatentowanego wymiennika ciepła. Wysoka sprawność uzyskiwanych energii w stosunku do poborów paliwa (stosunek energii cieplnej do energii elektrycznej wynosi od 2,9 do 2,1)
     

  • Inteligentne zarządzanie przez zewnętrzną szafkę sterowniczą wyposażoną w pełni graficzny sterownik PLC, z funkcją  analizy zapotrzebowania na energię, sterowania, regulacji i automatycznej optymalizacji pracy urządzenia, Stały system kontroli wszystkich parametrów, monitorowanie i archiwizacja, zdalne informowanie o przeglądach i błędach.

  • Bezpieczna eksploatacja zapewniona poprzez rozbudowaną kontrolę silnika, generatora i sieci. Zastosowanie wielu innowacyjnych rozwiązań optymalizujących pracę urządzenia. Rozbudowane funkcje dodatkowe, takie jak kontrola temperatury w kotłowni, żądanie uruchomienia włączenia obciążenia szczytowego, wielomodułowe funkcjonowanie. Prosta integracja poprzez znormalizowane, elastyczne przyłącza do sieci gazowej, elektrycznej, hydraulicznej i odprowadzenia spalin

  • Kompaktowa budowa - w standardzie urządzenia wbudowany kondensacyjny wymiennik ciepła, kompensacja mocy biernej, zestaw przyłączeniowy (kompensator spalin ze stali nierdzewnej, wąż przyłącza gazowego, zawór z zabezpieczeniem termicznym), zintegrowany układ wydechowy -  zestaw tłumików kombinowanych (w tym odprowadzenie spalin i przyłącze do modułu zewnętrznego). Urządzenie typu plug in.
     

  • Niskie koszty utrzymania ze względu na długie okresy międzyprzeglądowe, bezobsługową pracę wymiennika ciepła, a także  dostępny autoryzowany serwis, zdalne monitorowanie infolinię serwisową 24h/7. Gwarancja na 90.000 roboczogodzin po podpisaniu umowy serwisowej.

 

Schemat instalacji
Kogeneracja to przyszłościowe źródło energii zrównoważonej,
automatyczna produkcja "własnego" prądu i ciepła,
bezobsługowa instalacja, która pracując oszczędza dla Państwa.

Kontakt | Polityka prywatności | Ogólne Warunki Handlowe

EKONERGY Polska Sp. z o.o.  | 95-100 Zgierz,   ul. Konwaliowa 34  | NIP 732 217 45 48  | Regon 360000490  | KRS 0000529831 | tel +48 791 077 740|

 

Copyright © 2020 Ekonergy Polska