V kogeneračnej jednotke poháňa spaľovací motor poháňaný plynom generátor na výrobu elektrickej energie. Teplo, ktoré pri tom vzniká, sa odoberá z chladiacej kvapaliny a výfukových plynov prostredníctvom výmenníka tepla a následne sa môže využiť.
Kogeneračná jednotka – teplo a elektrina na komerčné využitie
Vyžiadajte si odbornú konzultáciu
Kogeneračná jednotka na výrobu tepla a elektrickej energie
Kogeneračné jednotky vyvinuté spoločnosťou Viessmann sú určené na komerčné a komunálne použitie. Preto majú vysoký výkon a sú prispôsobené prevádzkovým procesom na bezpečné zásobovanie elektrickou energiou, vykurovaním/chladením, ako aj teplou úžitkovou vodou. To znamená, že investujete nielen do vyššej účinnosti, ale aj do budúcnosti.
Kompaktné zariadenia z produktového radu Vitobloc 200 sú navrhnuté ako decentralizované kogeneračné jednotky s orientáciou na vykurovanie. Tieto relatívne malé jednotky vyrábajú elektrickú energiu pre vlastnú spotrebu. Teplo, ktoré pri tom vzniká, sa takmer bez strát súčasne využíva na vykurovanie. Všetka energia, ktorá nie je potrebná, sa exportuje do verejnej siete a dodávateľ elektrickej energie poskytuje príslušnú odmenu.
Prečo kogeneračná jednotka?
Väčšina energie vyrobenej v Nemecku sa vyrába v kondenzačných elektrárňach. To znamená, že tepelná energia sa premieňa na elektrickú energiu prostredníctvom parnej turbíny. Priemerná účinnosť všetkých konvenčných elektrární je približne 38 %, čo znamená, že viac ako 60 % dodanej energie sa stráca do prostredia ako nevyužité odpadové teplo.
Kogeneračná jednotka tu ide o krok ďalej a využíva odpadové teplo, čím môže zvýšiť celkovú účinnosť systému. V prípade veľkých systémov kombinovanej výroby tepla a elektrickej energie sa to uskutočňuje prostredníctvom diaľkových rozvodov tepla. Potenciál je však v existujúcom fonde do značnej miery vyčerpaný. V konečnom dôsledku to funguje len vtedy, ak sa v blízkosti elektrárne nachádzajú aj veľkí spotrebitelia tepla, napríklad sídlisko.
Tu prichádza na rad myšlienka decentralizovaných kogeneračných jednotiek (KVET) s orientáciou na vykurovanie. Energia sa vyrába v relatívne malých jednotkách, kde sa vedľajší tepelný produkt nemusí súčasne prepravovať na veľké vzdialenosti (čo by spôsobilo tepelné straty), ale môže sa využiť priamo na mieste. Nevznikajú ani žiadne straty vyplývajúce z distribúcie energie.
Decentralizované zásobovanie energiou s kogeneračnou jednotkou
Centrálne elektrárne zvyčajne vyrábajú len elektrinu. Akumulované teplo sa stráca. Naproti tomu kombinovaná výroba elektriny a tepla (KVET) využíva až o 36 % menej primárnej energie – čo znamená výrazné zníženie nákladov na energiu.
Štruktúra a funkcia kogeneračnej jednotky
Kogeneračná jednotka sa v podstate skladá z motora, synchrónneho generátora a výmenníka tepla. Synchrónny generátor poháňaný spaľovacím motorom (pohonná jednotka) vyrába trojfázový striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz a napätím 400 V, ktorý sa zvyčajne používa na mieste.
Na elektrické pripojenie sa používa sieť nízkeho napätia (úroveň 0,4 kV). Kogeneračné jednotky sa spravidla prevádzkujú paralelne so sieťou. V zásade sa však môžu používať aj v režime nahrádzania siete nasadením synchrónnych generátorov. Prebytočný výkon sa môže exportovať do siete dodávateľa elektrickej energie.
Motor generuje teplo, ktoré sa môže absorbovať vo "vnútornom chladiacom okruhu" postupne z mazacieho oleja, chladiacej kvapaliny motora a výfukových plynov a odovzdávať do vykurovacieho systému prostredníctvom doskového výmenníka tepla.
Tento systém výroby a využitia energie sa označuje ako kombinovaná výroba tepla a elektriny (KVET), pretože mechanická energia (výkon) vyrobená motorom a tepelná energia (teplo), ktorú motor odovzdáva pri pohone generátora, sa využívajú súčasne.
Aby bolo používanie kogeneračnej jednotky ekonomicky rentabilné, zariadenie by malo pracovať nepretržite čo najdlhšie. Čím dlhšie môže kogeneračná jednotka reálne prenášať teplo a energiu do systému, tým skôr sa oplatí. Pokiaľ ide o dimenzovanie, okrem niektorých výnimiek (napríklad núdzové napájanie) sa pozornosť sústreďuje na teplo. Kogeneračná jednotka je zameraná na teplo.
Trvalá ročná krivka – návrh výkonu kogeneračnej jednotky
Ak sa pozrieme na to, ako je ročný výkon vykurovania zvyčajne rozložený na obdobie 12 mesiacov (trvalá ročná krivka), je jasné, že kogeneračná jednotka by nemala byť predimenzovaná. Jej tepelný výkon sa počíta tak, aby sa teplo mohlo odovzdávať aj v čase nízkeho zaťaženia.
Aby sme dosiahli dobu prevádzky aspoň 4500 hodín, môžeme predpokladať približne 20 % výkonu kotla ako tepelný výkon kogeneračnej jednotky na zabezpečenie vykurovania budovy.
Na strane vykurovania pracuje kogeneračná jednotka paralelne s kotlom. Oba generátory tepla sú pripojené k vykurovaciemu systému, ohrevu TÚV alebo iným spotrebičom tepla, ako je napríklad bazén.
V závislosti od profilu spotreby budovy môže mať zmysel použiť zásobník vykurovacej vody, aby bol čas prevádzky modulu KVET čo najdlhší a neprerušovaný.
Na strane energie je prvoradé pokryť vlastnú spotrebu budovy. Ak nie sú k dispozícii ďalšie spotrebiče, elektrina sa dodáva do verejnej siete a je odmeňovaná.
Elektrická energia: na vlastnú spotrebu alebo na vývoz do siete
Elektrická energia na použitie na mieste sa vyrába v jednotkách prispôsobených príslušnej požiadavke. Energia, ktorá nie je potrebná, sa exportuje do verejnej siete a dodávateľ elektrickej energie za ňu poskytuje primeranú odmenu.
Teplo: využíva sa efektívne a takmer bez strát
Teplo vyrobené v kogeneračnej jednotke sa však na rozdiel od centrálnych elektrární nestráca. Teplo sa dodáva do tepelnej siete. Spolu s iným výrobcom tepla, napríklad kotlom, sa do budovy dodáva energia, teplo a teplá voda takmer bez strát. Aj potrebu chladu možno úplne alebo čiastočne pokryť spojením s absorpčným chladiacim zariadením.
Na obrázku je znázornená schéma systémovej integrácie kogeneračnej jednotky
Zobrazenie Vitobloc 300 typ NG
Keďže kogeneračná jednotka sa v podstate oplatí znížením množstva energie odoberanej zo siete (a nie prostredníctvom výkupnej ceny), je potrebné zohľadniť aj spotrebu elektrickej energie v budove. Zodpovedaním troch jednoduchých otázok si môžete rýchlo overiť, či má zmysel používať kogeneračnú jednotku Vitobloc:
- Je požadovaný výkon kotla vyšší ako 60 kW alebo spotreba plynu vyššia ako 90000 kWh/rok (v pomere k hrubej výhrevnosti)?
- Je ročná spotreba energie vyššia ako 32000 kWh?
- Spotrebúva sa teplo a elektrická energia súčasne?
Ak je odpoveď na všetky tieto otázky "áno" a je k dispozícii plynová prípojka, oplatí sa bližšie preskúmať použitie kogeneračnej jednotky.
Vitobloc 200 a 300 – kompaktné, tiché a dodávané pripravené na pripojenie
Vitobloc 300 NG 15 a Vitobloc 300 NG 20 sú kompaktné jednotky pripravené na pripojenie s vodou chladenými synchrónnymi generátormi na výrobu trojfázovej energie a ohrev vody. Vďaka nízkej prevádzkovej hlučnosti a malým priestorovým nárokom sú vhodné pre novostavby aj projekty modernizácie.
Kogeneračné jednotky Vitobloc 300 sú vhodné na zemný plyn, bio zemný plyn, LPG a prímes 20 % vodíka. Integrovaná kondenzačná technológia umožňuje dosiahnuť celkovú účinnosť až 107,3 percenta (Vitobloc 300 typ NG 20).
Séria Vitobloc 200
Kogeneračné jednotky ako Vitobloc 200 typ EM-260/390 alebo Vitobloc 200 typ EM-100/167 od spoločnosti Viessmann dosahujú pôsobivú účinnosť. Kogeneračné jednotky Vitobloc 200 sa preto vďaka intervalom údržby mimoriadne ľahko udržiavajú. Niektoré z nich majú integrovanú kondenzačnú techniku a dosahujú tak celkovú účinnosť až 95 percent. A sú až do 50 percent elektricky modulované a môžu byť prevádzkované s tepelnou aj výkonovou prevádzkou. Ďalšími plusovými bodmi kogeneračnej jednotky Vitobloc 200 je rozsiahle technické vybavenie s elektromerom a flexibilnými prípojkami na plyn, spaliny, odvádzaný vzduch a vykurovaciu vodu, ako aj štandardne dodávaný tlmič hluku na výrazné zníženie prevádzkovej hlučnosti.
Správny partner pre vašu kogeneračnú jednotku: Viessmann
Viessmann Kraft-Wäärme-Kopplung GmbH (predtým ESS - Energie Systeme & Service GmbH) je špecialistom na kogeneračné jednotky skupiny Viessmann a je členom skupiny od roku 2008. S viac ako 25-ročnými skúsenosťami v tejto produktovej oblasti ponúka spoločnosť Viessmann efektívne plynové systémy na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie. Popri štandardných produktoch vyrába aj kogeneračné jednotky špeciálne prispôsobené individuálnym potrebám zákazníkov.
Kogeneračné jednotky – účinné plynové systémy na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie
Plynové kogeneračné jednotky vyrábajú súčasne elektrickú energiu a teplo na princípe kombinovanej výroby elektriny a tepla. Generátor na výrobu elektrickej energie poháňa špeciálny plynový spaľovací motor určený na ťažké pracovné cykly. Tieto jednotky sú dimenzované tak, aby vyhovovali obytným komplexom a komerčným prevádzkam. Na strane vykurovania kogeneračná jednotka pracuje paralelne s kotlom. Oba generátory tepla sú pripojené k vykurovaciemu systému s cieľom zabezpečiť ohrev vykurovacej vody alebo teplej vody.
Kogeneračné jednotky Viessmann sú tímovými hráčmi. Svoju najvyššiu účinnosť dosahujú v systéme, ktorý je individuálne prispôsobený príslušným požiadavkám. Začína sa to systémovou technikou, napríklad regulačnými skriňami pre funkcie vyššej úrovne regulácie, a pokračuje až po individuálne prispôsobené zmluvy o údržbe.
Sortiment produktov: Kogeneračné jednotky do 530 kWel a 660 kWth
Kogeneračná jednotka je mimoriadne šetrná k životnému prostrediu: okrem úspory primárnej energie až do 36 % sú emisie CO₂ v porovnaní s konvenčnou výrobou elektriny a tepla výrazne nižšie. S viac ako 25-ročnými skúsenosťami v tejto produktovej oblasti ponúka Viessmann efektívne plynové systémy na kombinovanú výrobu tepla a elektriny. Popri štandardných produktoch vyrába aj kogeneračné jednotky špeciálne prispôsobené individuálnym potrebám zákazníkov.
