ТЕПЛОТА — ХАРЬКОВ, блог

Интересные новости и полезные статьи о нашей продукции..

Обзор интернета – твердотопливный котел вырабатывающий электричество.

Речь пойдет о совместной разработке двух предприятий – «ТЕРМОФОР» (Беларусский производитель твердотопливных печей и печей для бань, и компании «Криотерм» из Санкт-Петербурга).
Котел, попавший в наше поле зрения носит название Отопительная печь «Индигирка». Уникальность данного аппарата в том, что помимо тепла котел генерирует электричество, не затрачивая при этом никаких ресурсов, кроме непосредственно горения дров в топке котла.

Производитель о своем уникальном котле:
Получать жизненно необходимое электричество из тепла дровяной печи нам представилось более реальным. Ничего нового мы не изобретали. Просто адаптировали надежный тепловой электрогенератор к печи длительного горения.
Много ли электричества можно вытянуть из бытовой печки? На пару лампочек Ильича хватит. Зарядить аккумуляторы ноутбука-мобильника-навигатора хватит. Включить телевизор-радиоприемник хватит.
Компания «Термофор» поставила на серийное производство новинку, аналоги которой ни в России, ни в остальном мире не замечены.
Это небольшая твердотопливная отопительно-варочная печь со встроенным электрогенератором, который преобразует тепловую энергию горящего в печи топлива в электрическую энергию.
Во время работы печи по прямому назначению, то есть в процессе отопления или приготовления пищи, печь генерирует постоянный ток напряжением 12 вольт и мощностью не менее 50 ватт.
Много это или мало? Для пресыщенного комфортом городского жителя, наверное, мало. Для человека, по тем или иным причинам полностью отрезанного от внешнего мира и его благ — очень много. Зачастую эти спасительные 50 ватт могут стать гранью между жизнью и смертью.
При современном уровне развития энергосберегающих технологий эта мощность обеспечивает весь необходимый для цивилизованной жизни набор электрических устройств.
По результатам лабораторных и полевых испытаний, электрогенератор печи выходит на стабильный режим через 6—8 минут после зажигания топлива в печи.
Надежность электрогенераторов не вызывает сомнений, поскольку электрогенераторы компании «Криотерм» уже много лет поставляются сотням фирм-потребителей в 17 стран мира.
Подобные электрогенераторы производства нашего партнера используются в оборонной промышленности многих стран, космосе, высокотехнологичных отраслях промышленности.
В настоящее время компания «Термофор» изучает возможные рынки сбыта энергопечей. Очевидно, что разработка представляет интерес для военных, спасателей, геологов, туристов, дачников, рыбаков и охотников.
В планах этого года — увеличение мощности получаемого тока до 100 ватт.

Технические характеристики печи.
Макс. объем отапливаемого помещения, м3 50
Тепловая мощность, кВт 4
Масса, кг 54
Глубина, мм 370
Ширина, мм 500
Высота, мм 620
Суммарная площадь поверхностей нагрева, м2 0,6
Объем камеры сгорания, л 41
Диаметр проема топочной дверцы, мм 178
Диаметр дымохода, мм 80
Мин. высота дымохода, м 3
Выходное напряжение, В 12
Выходная электрическая мощность, Вт 50
Емкость встроенного аккумулятора, А•ч 12

В основе изобретения — разработка компании КРИОТЕРМ:
Универсальный термоэлектрический генератор B25-12 (М)
Генератор позволяет:
— получить автономный, простой, надежный источник электроэнергии;
— заряжать аккумуляторы мобильных телефонов, КПК, цифровых фотоаппаратов и т.д.
— смотреть телевизор, слушать радио, пользоваться DVD проигрывателями;
— продолжительное время работать на ноутбуке.

ВСЕ ЭТО МОЖНО ДЕЛАТЬ БЕЗ СТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Единственное требование – нужна нагретая поверхность размерами 20 х 25 см.
ТЭГ B25-12(М) обеспечивает непрерывную круглосуточную работу без постоянного наблюдения за его работой.

Основные технические характеристики ТЭГ B25-12(М)
Наименование параметра Значение
Длина, мм 252
Ширина, мм 252
Высота, мм 170
Вес, кг, не более 8.5
Выходное напряжение, В 12
Выходная мощность, Вт, не менее 25
Режим работы стационарный
Температура установочной поверхности, °C, не более 300
Средний срок службы ТЭГ B25-12(М)– не менее 10 лет.

Ориентировочная стоимость подобной печи в Украине – около 2000 долл США

Когенераторы: отопление плюс электричество

Электроэнергию можно получать не только от централизованных сетей, солнечных батарей и ветряков, но и при помощи когенераторной установки, которая способна обеспечить коттедж одновременно теплом, горячей водой и электричеством. Более того, излишки электричества можно продавать.

Применение теплоэлектроцентралей в частных домах требует учета ряда факторов, о которых и пойдет речь в этой статье.

Но сначала поговорим о преимуществах производства электроэнергии вместе с производством тепла. Сразу возникает вопрос: зачем нужна когенераторная установка, если можно обеспечить подачу электроэнергии от обычного генератора, работающего на жидком или газообразном топливе? Но выгода заключена в том, что эффективность полученной электроэнергии при помощи когенераторной установки в два раза выше, чем при отдельной генерации традиционным способом. Принцип когенерации позволяет получить сразу два вида энергии – тепловую и электрическую. По сути, это тепловая мни-электростанция. Известно, что при производстве электричества современной ТЭЦ потери преобразования первичного источника энергии (газ, уголь) составляют 45-60%. Эти потери называются побочным теплом. Они не теряются бесследно, а направляются на дополнительное производство электричества, пара, горячей воды. Общий коэффициент применения топлива при этом возрастает, а выбросы СО 2 – снижаются.

Теплоэлектроцентрали бывают не только промышленными. Сегодня выпускаются установки различной мощности, способные обеспечить теплом и электричеством целый город, а также такие, которые предназначены для обеспечения частного дома. Последние по своим габаритам не отличаются от бытового холодильника. Определенное сходство есть и во внешнем виде. Такие когенераторные установки называются микроТЭЦ.

Принцип работы микроТЭЦ

К установкам, называющимся микроТЭЦ, относится когенераторное оборудование, вырабатывающее до 50 кВт электроэнергии. Основные компоненты микроТЭЦ – теплообменник, электрический генератор, силовой агрегат и блок электронного управления. Для выработки электричества необходимо привести в действие генератор. Эту задачу берет на себя силовой агрегат, который может быть газовой турбиной, двигателем внутреннего сгорания или двигателем Стирлинга и др. Любой силовой агрегат производит не только крутящий момент, но и т.н. побочное тепло, которое в микроТЭЦ идет на подогрев воды и отопление.

Все агрегаты и прочие элементы микроТЭЦ монтируются на общей платформе и накрываются звукоизоляционным кожухом. Как уже говорилось, микроТЭЦ внешне напоминает холодильник или современный напольный отопительный котел. Установка не занимает много места.

Мощность микроТЭЦ способна удовлетворить потребности коттеджа. Самый компактный когенератор фирмы Vaillant – модель Ecopower e3.0, работающий на газе, способен вырабатывать от 1,3 до 3 кВт электроэнергии, а также 4-8 кВт тепловую мощность. Потери этого агрегата составляют не более 10%, при этом вырабатывается 65% тепла и 25% электроэнергии. Более мощный пример – когенератор фирмы Senertec Dach 5.5, производящий до 5,5 кВт электроэнергии и до 12,5 кВт теплоэнергии.

Производство электроэнергии

Традиционные котлы, направленные исключительно на обогрев, проектируются с учетом потребностей жилья и используются только в отопительный сезон. Когерентные установки помимо тепла вырабатывают еще и электричество. Некоторые из них имеют приоритет тепла, некоторые – электричества. Побочное тепло таких установок аккумулируется и используется параллельно.

Избыток электроэнергии, полученной от когерентной установки, можно сбрасывать в общественную сеть. Это практикуется в ряде развитых стран. Так, в Германии существует специальный закон, определяющий порядок возмещения средств частным поставщикам. Похожий закон действует и в США. Он заставляет коммунальных операторов компенсировать мощность, поставленную в общественную сеть. Однако вопрос продажи электричества нас интересует не столько, сколько использование его для собственных нужд.

На сегодняшний день когерентная установка является довольно дорогим оборудованием, но капитальные затраты компенсируются в процессе ее эксплуатации за счет экономии топлива.

Рентабельность когерентных установок

Применение когерентных установок в коттедже может быть выгодно только при определенных условиях. Принцип параллельности выработки тепла и электричества заставляет одновременно эксплуатировать эти виды энергий. В противном случае эффективность оборудования падает, а вместе с ней и рентабельность. Итак, выделяется несколько обязательных условий рентабельности когерентных установок:

• одновременный и сбалансированный расход тепла и электричества;
• полная нагрузка на установку на протяжении всего срока эксплуатации;
• максимальный отбор выработанной электроэнергии.

Дисбаланс между потреблениями тепловой и электрической энергии образуется при низких потребностях дома в тепле. Однако если при выборе модели когенераторной установки учитывалось теплопотребление дома, то лишнего тепла образовываться не должно. То же можно сказать и о затратах электроэнергии. Гарантию рентабельности когерентной установки может дать только тщательный расчет экономической целесообразности системы.

Развивающийся рынок когенераторных установок уделяет много внимания микроТЭЦ, специально предназначенных для небольших односемейных домов. Такие приборы способны вырабатывать от 1 кВт электроэнергии, в качестве первичного топлива используя ископаемые энергоносители. В последнее время все больше появляется моделей микроТЭЦ на пеллетах, а уже к 2015 году планируется наладить серийное производство микро-ТЭЦ на топливных элементах.

Многие крупные производители отопительной техники сегодня занимаются разработкой микроТЭЦ, оснащенных двигателем Стирлинга, работающем на газе. Такие установки могут быть предназначенными как для сезонной, так и для круглогодичной работы.

Специалисты пророчат когенерации большое будущее. В настоящее время это одно из наиболее экономически эффективный и экологический способ производства тепло- электроэнергии. Такие установки позволяют не только обеспечить дом электричеством, но и решают проблему пиковых нагрузок, а также могут рассматриваться как источники бесперебойного электроснабжения.

Выбираем газовый котел с электрогенератором Viessmann Vitotwin

Большинство современных газовых котлов является энергозависимыми – их работа напрямую связана с использованием электроэнергии. Скачки напряжения в сети, нестабильность нагрузки приводят к выходу из строя дорогостоящей автоматики. Даже использование ИБП не может полностью обезопасить блок управления от сбоя.

Газовый котел с электрогенератором Viessmann Vitotwin – инновационное решение данной проблемы. Модель представляет собой мини котельную, производящую одновременно тепловую энергию и электричество, достаточное для обеспечения нормальной работы автоматики, регулирующей и запорной арматуры.

Устройство и принцип работы микро-ТЭЦ Vitotwin

Главным отличием микро-ТЭЦ на двигателе Стирлинга, представленной компанией Viessmann, является наличие двух современных и инновационных решений, увеличивающих производительность, обеспечивающих полную автономность и экономичность.

В каждой модели данной серии используется:

Благодаря двум изменениям в конструкции, обеспечиваются следующие преимущества:

Возможность модернизации уже существующей или изготовление новой системы отопления частного дома, большой площади.

Полная независимость от электроснабжения.

Малошумный режим работы.

Одновременное производство тепловой энергии и электричества.

Хотя производительность и параметры моделей серии могут меняться, неизменным остается принцип работы, используемый в котлах. Понимание того, как работают основные модули, поможет с максимальной эффективностью использовать оборудование.

Двигатель Стирлинга

Свое название, двигатель Стерлинга получил от фамилии человека, разработавшего первую простейшую модель оборудования. С тех пор, устройство используется в разных видах бытовой техники, системах отопления, компьютерах и т.д.

Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в следующем:

Закрытый блок с жестким корпусом имеет встроенную эластичную мембрану.

Мембрана соединена с рабочим поршнем.

При нагревании, стенки мембраны выгибаются наружу и приводят в движение кривошипно-шатунный механизм.

При остывании двигателя, мембрана приходит в первоначальное положение, а после выгибается внутрь.

Производитель отопительного оборудования Висман усовершенствовал рабочий процесс, заставив кривошипно-шатунный механизм преобразовывать кинетическую энергию в электричество. В результате, при горении газа, в зависимости от модели котла, продуцируется от 0,6 до 1 кВт электроэнергии. Этого более чем достаточно для обеспечения независимой работы автоматики и всех энергозависимых модулей.

Конденсационный модуль

Для увеличения производительности котла с встроенным двигателем Стерлинга, используется принцип конденсационного нагрева теплоносителя. Модуль, установленный в корпусе, использует температуру отходящих дымовых газов, для получения дополнительной тепловой энергии.

Настенный газовый отопительный котел использует следующий принцип работы:

В процессе сгорания газа выделяются дымовые газы, содержащие определенное количество нагретых частиц пара.

Вместо моментального выведения продуктов сгорания в дымоход (как происходит в котлах традиционного типа), они направляются в конденсационный модуль.

Там тепло аккумулируется теплообменником, что приводит к усиленному продуцированию конденсата.

В результате применения конденсационного блока, теплоотдача от горения газа увеличивается на 15-20%, что делает низкотемпературные котлы одним из самых экономичных и производительных типов оборудования.

Область применения и возможности котлов Vitotwin

Котлы Vitotwin представляют собой автономную микро-ТЭЦ, предназначенную для обогрева помещений от 40 до 260 м². Оборудование оптимально подходит для обогрева 1-2 комнатных квартир, но может, с одинаковой эффективностью, применяться и для частных домов.

Технические характеристики оборудования существенно расширяют его возможности:

Модели Висман подходят для модернизации уже существующей и производства новой системы отопления дома.

Одновременно вырабатывается тепловая энергия и электричество. Мощность вырабатываемого напряжения от 0,6 до 1 кВт.

Конденсационный котел, с двигателем Стирлинга, с небольшой мощностью, может использоваться исключительно для пиковых нагрузок, покрывая недостаток тепла в течение определенного промежутка времени.

Оборудование подключают как резервный источник питания к твердотопливному агрегату.

В корпусе котла расположен только один отопительный контур. Для обеспечения нужд ГВС, предусмотрено подключение к внешнему бойлеру накопителю.

Допускается установка аккумулятора электроэнергии, остающейся после покрытия потребностей в электричестве автоматики и циркуляционного оборудования. Накопленную энергию можно использовать в бытовых нуждах.

Модельный ряд котлов Висман с двигателем Стирлинга

Компания Висман выпускает две базовых модели котлов, с встроенным двигателем Стирлинга. Модели отличаются по конструкционным особенностям и наличием дополнительных функций.

Независимо от выбранной серии, все котлы отличаются энергонезависимостью, высокой теплоэффективностью и КПД, не менее 96%. Во время работы, горелка и двигатель практически не издают шума, что позволяет установить газовое оборудование в ванной комнате или кухне.

Котел Viessmann Vitotwin 300W

Мини ТЭЦ Viessmann Vitotwin 300W с двигателем Стирлинга, имеет компактные размеры и одновременно большую производительность, позволяющую покрыть базовые затраты электроэнергии. Внешний аккумуляторный накопитель обеспечивает необходимым количеством горячей воды.

Двигатель подключается к таймеру, блоку дистанционного управления, управляется посредством пульта ДУ или смартфона. Модель Vitotwin 300W отличают следующие преимущества:

Параллельно вырабатывает электричество и тепловую энергию.

Обеспечивает потребности ГВС.

Простое подключение к системе отопления и существующей электросети.

Котел Viessmann Vitotwin 350F

Напольный газовый котел с встроенной буферной емкостью Vitotwin 350F имеет более сложную конструкцию, чем предыдущая модель. В базовой комплектации в корпусе установлены:

Встроенный расширительный бак.

Буферная емкость ГВС на 175 л.

Кольцевая горелка закрытого типа.

Воздухораспределительный и нагнетательный клапан.

Котел пиковой нагрузки и двигатель Стирлинга.

Инновационный теплообменник Inox – Radial.

Максимальная производительность модели Vitotwin 350F – 26 кВт. Котел одновременно работает на нагрев теплоносителя системы отопления и выработку электроэнергии.

Преимущества и недостатки эксплуатации котлов Vitotwin

Главными достоинствами мини когенерационной установки Viessmann Vitotwin являются три основных преимущества:

Улучшается качество напряжения на выходе.

Минимизируются выбросы СО.

Бытовые модели в первую очередь предназначены для получения тепловой энергии, поэтому количество продуцируемой электроэнергии не превышает 1 кВт, что можно причислить к недостаткам. Простые расчеты и вычисления показывают, что при обогреве помещения в 250 м², экономия составляет около 80 000 руб. в год.

В качестве недостатков можно выделить следующее:

Большой объем конденсата, продуцируемого во время работы.

Недостаток специализированных сервисных центров.

Чтобы исправить любую поломку, потребуется ждать от 1 до 3 месяцев, пока вышедший из строя модуль заменят. Неисправности случаются редко, а количество сервисных центров постепенно увеличивается. Поэтому, второй недостаток, постепенно теряет свою актуальность.

Котлы Vitotwin с встроенным двигателем Стирлинга, это хорошая модель для бытовых нужд, позволяющая снизить расходы на газ и электроэнергию.