Среда, Сентябрь 18, 2019

023

  • Cистемы OKOFEN-E MAX

  • ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Техника в деталях

Отопление, которое производит электроэнергию

001При использовании системы Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) вместе с теплом вы одновременно получаете электроэнергию.
 

Принцип работы KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK)

Идея производства тепла, при котором дополнительно производится электроэнергия, существует уже давно. Техническая реализация этой идеи выражена Kraft-Wärme-Kopplung.

Современные большие ТЭЦ с мощностьюот одного до нескольких сотен мегаватт, которые вырабатывают электрическую и тепловую энергию, уже давно реальность. Следующий шаг в данном направление создание в течение нескольких лет все более и более малых , так называемые мини-микро-ТЭЦ.

На сегодняшний день созданы несколько различных видов KWK.

002-2

Стирлинг мотор был разработан еще раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Сегодня, благодаря использованию энергосберегающих систем в различных отраслях, концепция мотора стирлинга переживает новое возрождение. 

Самыми распространенными сегодня являются  стирлинг моторы на газе.

Существуют различные варианты электрической  мощности KWK

Mikro-KWK

Mikro-KWKs  - это  Kraft-Wärme-Kopplungen с мощностью до 15 КВт и способно обеспечить электроэнергией одно – или малосемейные дома. Для примера: Обычный односемейный дом имеет потребление на пике от 4 КВт. При обеспечении электроэнергией за счет  KWK    88% электроэнергии будет закрыто за счет микро KWK.

Mini-KWK

Mini-KWK- это  Kraft-Wärme-Kopplungen с мощностью от 15 КВт до 50 КВт и способно обеспечить электроэнергией многосемейных домов, малых предприятий и т.д.). Преимущество перед микро KWK в том, что оно обеспечивает и односемейные дома с потреблением больше 4КВт\ч.

В противоположность  дизельным, бензиновым  моторам внутреннего сгорания, принцип работы стирлинг мотора в том , что рабочий газ в закрытом пространстве постоянно нагревается  и охлаждается извне. Благодаря различному  расширению внутренний поршень находится в постоянном движении. Это тепло для нагрева газа может быть из различных источников  в том , числе и из древесных гранул.

 

Виды Stirlingmotors:

003Alpha-Typ (Два цилиндра –Две колбы -Машина)

Два поршня двигаются в разных цилиндрах, которые расположены и соединены друг к другу под углом 90°. Один цилиндр охлаждается – другой нагревается. Поршни располагаются на одном общем коленчатом вале и выполняют работу и движение одновременно.

Alpha-Typ используют при средних и высоких мощностях.

 
 

004Beta-Typ (Один цилиндр -Машина)

Beta-Typ Stirlingmotor отличается тем , что рабочий поршень и ходящий поршень находятся в одном цилиндре.
Этот мотор 1-цилиндровой машины.

Beta-Typ Stirlingmotor для маленьких и средних мощностей.

 
 

005Е Gamma-Typ

E Gamma-Stirling  - это , в принципе,  Beta Stirling, в котором рабочий поршень монтируется в отдельный цилиндр рядом с  цилиндром двигающего поршня. Поршни между собой также соединены маховиком. Газ между цилиндрами может свободно перетекать. Такая конфигурация имеет меньшую степень сжатия и механически проще, как правило применяется в мульти цилиндровых стирлинг моторах.

 

Электроэнергию производит пеллетное отопление

Наиболее известная и используемая форма комбинирования «тепло – электроэнергия»  - это  Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) или Wärmekraftkopplung (WKK). Именно эта система  лежит в основе проекта ÖkoFEN_e.

006

 

Принцип производства электроэнергии из тепловой энергии

Раздельное производство электроэнергии и тепла (график сверху слева) требует больше энергии , чем комбинированный отопительный котел, вырабатывающий электроэнергию, такой же мощности. При этом основным потребителем энергии является блок выработки электроэнергии. Получаемое тепло рассеивается через системы охлаждения.

Отопительный котел (в данном случае дизельный котел) достигает максимальный КПД. Здесь мы теряем всего 10% получаемой энергии. Тем не менее, вся система имеет потери почти 34%.

 

Электроэнергия из тепла

Пеллетный котел, производящий электроэнергию, (график сверху справа) использует поступающее тепло от всей системы и благодаря этому имеет минимальные потери около 10%. Сэкономленную на этих потерях электро- и теплоэнергию потребитель может использовать прямо на месте. Применительно к ÖkoFEN_e эта энергия добывается из пеллет. Пеллетное оборудование, вырабатывающее электроэнергию , со стирлинг мотором разработано и успешно протестировано компанией ÖkoFEN.

 

007

Системы пеллетного отопления со стирлинг мотором (PELLEMATIC SMART_e)

Устройство Pellematic Smart_e

Пеллетное отопление , вырабатывающее электричество, с интегрированным мотором Стирлинга – это следующий шаг в развитие интеллектуальных систем отопления , базирующихся на системах Pellematic Smart – системах накопления тепла разных слоев, пеллетной горелки и гидравлической системы сохранения и подачи тепла для котелен малой площади.

Основываясь на предыдущих открытиях и разработках , компания создала систему Pellematic Smart_e , в которой применены все достижения отопительной техники, помимо пеллетной горелки и стирлинг мотора , автоматических систем управления очистки и горения, также был интегрирован мульти –экспресс теплоаккумулятор 600 л., с блоком загрузки тепла разных слоев.

 

008

На площади всего 1,5 m² компания ÖkoFEN разместила первый пеллетный котел, вырабатывающий электричество для малых зданий.

Разработанная концепция системы пеллетной горелки основывается на запросах Стирлинг мотора и позволяет ему работать наиболее в оптимальном режиме.

Для того , чтобы оптимизировать работу мотора Стирлинг во время наибольшего получения тепла (выбег максимума тепла на мотор), компания разработала специальное электрическое соединение.

Была разработана и успешно протестирована система очистки от продуктов горения головы нагревателя мотора Стирлинг.

 

009Почему данная система была разработана с условием , что в нее можно интегрировать мульти теплоаккумулятор?

У данного решения много преимуществ. Экономия места в котельной , минимальные теплопотери, нет дополнительных расходов на гидро- и электрическую обвязку и т.д., но главное , это то , что система накапливает и сберегает в себе тепло , которое может в любой момент дополнительно понадобиться мотору Стирлинг, в режиме его пиковой работы.

Тем самым мотор Стирлинг работает в несколько раз эффективней и экономичней. Наши знания и опыт показывают , что интеграция в систему теплоаккумулятора позволяет значительно экономить не только место , но и первоначальные вложения и вложения на топливо.

 

010

 

Сравнительная таблица по разным видам отопления 

 

Преимущества системы пеллетного отопления, вырабатывающее электроэнергию

011

  • - Полная автономность : отопление и электроэнергия на месте использования
  • - Возможность подключения и использования в любом труднодоступном месте
  • - Низкий уровень выбросов : CO2-нейтральный
  • - Модульность основных нагрузок: долгосрочный, непрерывный цикл и, следовательно, прогнозируемый выход энергии
  • - При оптимальной нагрузке дешевое тепло и дешевая электроэнергия
  • - Простота в обслуживание: Каждые 800 часов работы необходима ручная чистка (продолжительность 10 мин.). Мощность мотора Стирлинга во время чистки снижается до 1,3квт. Иных дополнительных мероприятий по обслуживанию системы не требуется !
  • - Надежное качество и гарантия: Общий гарантийный пакет составляет 8 лет и состоит из 5 лет (20 000 часов) полная гарантия и 3 года дополнительной гарантии (в общем 32 000 часов). в случае замены оборудования, начиная с 6-ого года и заканчивая 8-ым годом эксплуатации, Клиент доплачивает 12% от стоимости замененного оборудования за каждый год начиная с 6-ого года эксплуатации. Условия гарантии на пеллетный котел и другие детали смотрите в прайслисте, в договоре поставки или купли-продажи. Для инвентеров Fronius действует гарантия производителя, смотрите на сайте: www.fronius.com

PELLEMATIC CONDENS_e – Пеллетное отопление для выработки электроэнергии с инсталлированным мотором Стирлинга

020

021
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8

 

Принцип действия:

Двигающий поршень  благодаря регенератору сжимает гелий от головы нагревателя к охладителю.

Пружины на противоположной стороне основания выжимают поршень обратно вверх.

Гелий постоянно нагревается и охлаждается.

Он расширяется и  двигается вместе с поршнем обратно. При этом возникает ударная волна.

Рабочий поршень  благодаря ударной волне двигается вверх и вниз. 

Магнитный рабочий поршень окружен фиксированной магнитной катушкой с медной обмоткой. Благодаря этому возникает переменный ток.

Этот цикл повторяется  50 раз в секунду.

022

 

Технические характеристики 

Pellematic Smart_e 0.6                          

Номинальная тепловая мощность

kW

56

Максимальная тепловая мощность

kW

63

Мощность электроэнергии

W

4,5

КПД

%                 

102               

Ширина  - общая

mm

1175

Высота  - общая

mm

1958

Глубина  - общая

mm

1150

Мин. ширина при вносе

mm

792

Мин. высота при вносе

mm

1970

Мин. высота помещения

mm

2200

Выбросы

 

 

Примеси

mg/Nm3

4

CO

mg/Nm3

31

 

 

Примеры размещения

оборудования пеллетного отопления

 

Расчёты представлены исходя из среднего потребления в 25кВт (средние за отопительный сезон)

кол.тепла при -8 (квт*ч) Пригодный газ (м3) Дрова (кг) Уголь ручн. (кг) Уголь авт. (кг) Электр-во (кВт) Дизельное топливо (л) Сжиженный газ (л) Пеллеты (кг)
Необходимо для выработки 1 кВт*ч. 0,125 0,39 0,251 0,22 1,02 0,145 0,188 0,18
кВт*ч. 25 3,125 9,75 6,275 5,5 25,5 3,625 4,7 4,5
За сутки квт*ч (отопительный сезон) 300 37,5 156 100,4 88 255 43,5 56,4 54
За месяц квт*ч (отопительный сезон) 9 000 1 162,5 4 836 3 112,4 2 728 7 905 1 348,5 1 748,4 1 674
Стоимость за ед. в рублях (от топлива) 5,6 3,5 5,8 5,8 4,5 42 26 9
Стоимость в месяц в рублях 6 510 16 926 18 051,92 15 822,4 35 572,5 56 637 45 458,4 15 066
Стоимость эксплуатации /обслуживания/ год 15 000 240 000 240 000 240 000 15 000 25 000 15 000
Количество топлива на сезон 5 625 23 400 15 060 13 200 38 250 6 525 8 460 8 100
Стоимость отопительного сезона (год/руб) 54 000 42 300 310 980 315 701,6 306 352 149 175 252 510 215 632 78 180
Первоначальные затраты мск: котлы до 25 квт 850 000 97 000 97 000 190 000 400 000 145 000 400 000 550 000
Подключение, котёл, дымоход 150 000 100 000 100 000 100 000 300 000 150 000 150 000 150 000
Место хранения 100 000 50 000 50 000 50 000
Времязатраты за сезон (часов) ручн.загрузка 10 334,3 301,2 132 2 8 10 10,8
Суммарные затраты 10 лет. 1 540 600 3 712 560 3 730 115,2 3 689 344 2 564 350 3 843 220 3 527 504 1 803 960
1литр солярки 800 грамм
1литр сжиженного газа 510 грамм
1кг дров сухих = 1 кг пеллет по теплоёмкости
1м3 дров сухих складочных = прим 400-440кг.(влажность 15-25%)
1м3 дров сухих штабельных = прим кг.(влажность 15-25%)
1м3 дров сухих транспортных = прим 280-320кг.(влажность 15-25%)
В подключении газа - труба, подвод, согласования, ввод, счётчик, котёл.
В дровах - котёл, дымоход сэндвич
В электричестве - подключение мощности с нуля (10кв.) + котёл
В солярке - котёл 20кв+ горелка20кв + ёмкости2000+2000+1000л. + арматура, дымоход сэндвич
В СУГ - ёмкость подземная одностенная 5м3, земляные работы, котёл, проводка
В пеллетах - котёл, дымоход сэндвич
В суммарных затратах не учитывается время на производство работ
Для дров 30м3, для пеллет 10-15м3, для угля 15-20т.
Cтоимость обслуживания включает в себя зар. плату работников (кочегаров) и плановое тех. обслуживание

Скачать