Трігенерация принципи роботи, галузеве застосування - rolt power systems
Трігенерация - комбіноване виробництво електричної теплової енергії та корисного холоду (combined heat, power and cooling - CHPC).
Трігенерация підходить для всіх об'єктів, що мають централізовану схему опалення, вентиляції та кондиціонування: аеропорти, банки, фермерські господарства, бізнес-центри, навчальні заклади, центри обробки даних (ЦОД), підприємства - виробники продуктів харчування, державні установи, торгові центри, лікарні, готелі, бази зберігання продовольства. Для оптимальної ефективності тригенераційної систему необхідно експлуатувати на максимумі холодильної потужності.
Принцип роботи тригенерації
Трігенерация - процес, в якому частина теплової енергії, що виробляється при роботі ДВС, використовується для охолодження води, кондиціонування повітря або рефрижерації. Технологічно схема тригенерації є з'єднанням когенераційної установки з абсорбційної холодильної машиною.
Абсорбційна холодильна машина (також абсорбційна бромістолітіевая холодильна машина, абсорбційний чиллер або АБХМ) - промислова холодильна установка, призначена для відбору і видалення надлишкового тепла і підтримки заданого оптимального температурного і теплового режимів при роботі різного роду виробничого обладнання, технологічних пристроїв, інструменту, оснащення, а також технологічних процесів, пов'язаних з підвищеними тепловими навантаженнями. В якості абсорбенту в них використовуються різні розчини, наприклад, броміду літію (LiBr) в воді.
АБХМ - економічна та екологічна альтернатива стандартному кондиціонування.
Нагрівання АБХМ відбувається гарячою водою або парою і може проходити в одну або дві ступені. При одноступінчастої схемою з 1 МВт електричної енергії знімається 600 кВт холоду, при двоступеневої - 1200 кВт холоду. Холодильний коефіцієнт (ХК) роботи (відношення холодопродуктивності до споживаної потужності) одноступінчатих машин 0.6-0.82, двоступеневих машин 1.2-1.40.
Можливість виробляти теплову енергію в опалювальний сезон, а холод в літній період робить експлуатацію трінераціонной установки привабливою з економічної точки зору. Дійсно, подібного роду схема забезпечує повне завантаження ГПГУ без провалів в споживанні теплової енергії поза опалювальним сезоном.
На схемі представлена двоступенева схема, яка є однією з найбільш еф-ність схем тригенерації для вироблення холоду за рахунок використання всіх контурів ГПГУ:
Є два способи підключення АБХМ в систему тригенерації:
- Теплоносієм є вода, попередньо нагріта в теплообміннику когенераційної установки. Переваги: триходовий клапан з електронною системою управління дозволяє точно регулювати холодильну потужність. Недоліки: нижче ефективність, а, отже, холодильна потужність.
- Теплоносієм є вихлопні гази ДВС. Переваги: вища ефективність, а, отже, холодильна потужність ніж у п.1. Недоліки: відсутня гнучкість управління виробленням холодильної потужності.
Переваги тригенерації на базі АБХМ перед традиційним кондиціонуванням:
- робота на т.зв. «Непридатного тепла»;
- АБХМ не мають рухомих частин схильних до механічного зносу, що знижує витрати на обслуговування;
- термін безвідмовної роботи більше 25 років;
- вироблення енергії в місці споживання;
- зниження споживання мережевий електроенергії під час літніх піків;
- цілорічна завантаження генеруючих потужностей забезпечує їх максимальну економічну ефективність;
- мінімальне споживання електроенергії: електроенергія потрібна для роботи насосів і автоматики;
- мінімальний рівень шуму;
- повну автоматизацію;
- пожежо-і вибухобезпечність;
- машини абсорбції не підвідомчі Ростехнадзору.
Основні техніко-комерційні показники тригенерації
Питома вартість АБХМ залежить від одиничної потужності установки і знаходиться в межах $ 250-550 за 1 кВт холодильної потужності. Для порівняння, 150-170 кВт холодильної потужності необхідно для охолодження і вентиляції 1 000 кв.м офісних площ. АБХМ холодопроизводительностью 3750 кВт для кондиціонування води має масу 37 тонн, габаритний розмір (ДхШхВ) 7,5х2,2х3,6м і вимагає розмір машинного залу (ДхШ) 9х5 м. Крім того для обслуговування підвідних труб необхідно додаткова площа (спереду або ззаду) АБХМ розміром (ДхШ) - 4х2 м. АБХМ повинна розміщуватися в приміщенні при температурі повітря понад + 5оС і вологості повітря менше 85%.
Також необхідно місце під розміщення випарної градирні тепловою потужністю 8820 кВт. Робоча маса - 24,2 т, габаритний розмір (ДхШхВ) 10,8х7,6х5,5 м. Можливо стандартне і малошумное виконання градирні. Градірню рекомендується розміщувати поза приміщенням в зоні вільного доступу повітря.
В рамках реалізації проектів в області тригенерації ROLT power systems встановила партнерські відносини з виробником теплообмінного обладнання «Альфа-Лаваль» (ALFA LAVAL).
Трігенерация і екологія
У системах тригенерації на базі АБХМ практично немає викидів парникових газів, відсутні шкідливі хімічні забруднення, т. К. В якості холодоагенту використовується вода. Важливо відзначити, що використання тригенерації - одна з кращих технологій, доступних для скорочення викидів парникових газів і інших забруднень навколишнього середовища.