V kogenerační jednotce pohání spalovací motor poháněný plynem generátor, který vyrábí elektřinu. Teplo, které při tom vzniká, se prostřednictvím výměníku tepla odebírá z chladicí kapaliny a výfukových plynů a může se dále využívat.
Kogenerační jednotka – Teplo a elektřina pro komerční využití
Požádejte o bezplatnou konzultaci
Kogenerační jednotka pro výrobu tepla a elektřiny
Kogenerační jednotky vyvinuté společností Viessmann jsou určeny pro komerční a komunální použití. V souladu s tím mají vysoký výkon a jsou přizpůsobeny provozním procesům pro bezpečné zásobování elektrickou energií, vytápěním/chlazením i teplou užitkovou vodou. To znamená, že investujete nejen do vyšší účinnosti, ale také do budoucnosti.
Kompaktní zařízení z produktové řady Vitobloc 200 jsou navržena jako decentralizované kogenerační jednotky s příklonem k vytápění. Tyto relativně malé jednotky vyrábějí elektřinu pro vlastní spotřebu. Teplo, které při tom vzniká, se současně téměř beze ztrát využívá k vytápění. Veškerá nepotřebná energie se exportuje do veřejné sítě a energetická společnost za ni poskytuje odpovídající odměnu.
Proč kogenerační jednotka?
Většina energie vyrobené v Německu se vyrábí v kondenzačních elektrárnách. To znamená, že tepelná energie se přeměňuje na elektrickou prostřednictvím parní turbíny. Průměrná účinnost všech konvenčních elektráren je přibližně 38 %, což znamená, že více než 60 % dodané energie se ztrácí do životního prostředí jako nevyužité odpadní teplo.
Kogenerační jednotka zde jde o krok dále a využívá odpadní teplo, čímž může zvýšit celkovou účinnost systému. V případě rozsáhlých systémů kombinované výroby tepla a elektřiny se tak děje prostřednictvím dálkových teplovodů. Potenciál je však ve stávajícím fondu z velké části vyčerpán. V konečném důsledku to funguje pouze tehdy, pokud se v blízkosti elektrárny nacházejí také velcí spotřebitelé tepla, například sídliště.
Zde přichází ke slovu myšlenka decentralizovaných kogeneračních jednotek s teplárenským zaměřením. Energie se vyrábí v relativně malých jednotkách, kde se vedlejší produkt tepla nemusí současně přepravovat na velké vzdálenosti (což by znamenalo tepelné ztráty), ale může se využít přímo na místě. Nevznikají ani žádné ztráty vznikající při distribuci energie.
Decentralizované zásobování energií pomocí kogenerační jednotky
Centrální elektrárny obvykle vyrábějí pouze elektřinu. Akumulované teplo se ztrácí. Naproti tomu kombinovaná výroba tepla a elektřiny (KVET) spotřebuje až o 36 % méně primární energie - což znamená výrazné snížení nákladů na energii.
Součásti a funkce kogenerační jednotky
Kogenerační jednotka se v podstatě skládá z motoru, synchronního generátoru a výměníku tepla. Synchronní generátor poháněný spalovacím motorem (pohonná jednotka) vyrábí třífázový střídavý proud o frekvenci 50 Hz a napětí 400 V, který se obvykle používá na místě.
Pro elektrické připojení se používá síť nízkého napětí (úroveň 0,4 kV). Kogenerační jednotky jsou zpravidla provozovány paralelně se sítí. V zásadě je však lze používat i v režimu nahrazení sítě nasazením synchronních generátorů. Přebytečný výkon lze exportovat do sítě dodavatele elektrické energie.
Motor generuje teplo, které může být absorbováno ve "vnitřním chladicím okruhu" postupně z mazacího oleje, chladicí kapaliny motoru a výfukových plynů a předáno do topného systému prostřednictvím deskového výměníku tepla.
Tento systém výroby a využití energie se označuje jako kombinovaná výroba tepla a elektřiny (CHP), protože mechanická energie (výkon) generovaná motorem a tepelná energie (teplo), kterou motor odevzdává při pohonu generátoru, se využívají současně.
Aby bylo použití kogenerační jednotky ekonomicky výhodné, měl by spotřebič běžet nepřetržitě co nejdéle. Čím déle může kogenerační jednotka reálně předávat teplo a energii do systému, tím dříve se zaplatí. Pokud jde o dimenzování, až na některé výjimky (např. nouzové napájení) se klade důraz na teplo. Kogenerační jednotka se řídí teplem.
Trvalá roční křivka – návrh výkonu kogenerační jednotky
Pokud se podíváme na to, jak je roční tepelný výkon obvykle rozložen do období 12 měsíců (trvalá roční křivka), je zřejmé, že kogenerační jednotka by neměla být předimenzována. Její tepelný výkon se počítá tak, aby bylo možné předávat teplo i v době nízkého zatížení.
Abychom dosáhli doby provozu alespoň 4500 hodin, můžeme předpokládat přibližně 20 % výkonu kotle jako tepelný výkon kogenerační jednotky pro zajištění vytápění budovy.
Na straně vytápění pracuje kogenerační jednotka paralelně s kotlem. Oba zdroje tepla jsou připojeny k otopné soustavě, ohřevu TV nebo jiným spotřebičům tepla, jako je například bazén.
V závislosti na profilu spotřeby budovy může mít smysl použít akumulační zásobník topné vody, aby doba provozu modulu kogenerace byla co nejdelší a nepřerušovaná.
Na straně výkonu je prvořadé pokrýt vlastní spotřebu budovy. Pokud nejsou k dispozici další spotřebiče, je elektřina dodávána do veřejné sítě a odměňována.
Elektřina: pro vlastní spotřebu nebo pro export do sítě
Elektřina pro použití na místě se vyrábí v jednotkách přizpůsobených příslušným požadavkům. Veškerá nepotřebná energie se exportuje do veřejné sítě a dodavatel energie za ni poskytuje odpovídající odměnu.
Teplo: efektivní využití a téměř beze ztrát
Teplo vyrobené v kogenerační jednotce se však na rozdíl od centrálních elektráren neztrácí. Teplo je dodáváno do tepelné sítě. Spolu s jiným výrobcem tepla, například kotlem, je budova zásobována elektřinou, teplem a teplou vodou téměř beze ztrát. Také potřebu chladu lze zcela nebo částečně pokrýt spojením s absorpčním chladicím strojem.
Obrázek ukazuje schéma systémové integrace kogenerační jednotky.
Zobrazení Vitobloc 300 typ NG
Vzhledem k tomu, že kogenerační jednotka se v podstatě zaplatí tím, že sníží množství energie odebírané ze sítě (a nikoliv prostřednictvím výkupní ceny), je třeba zohlednit také spotřebu elektrické energie v budově. Zodpovězením tří jednoduchých otázek si můžete rychle ověřit, zda má smysl kogenerační jednotku Vitobloc používat:
- Je požadovaný výkon kotle vyšší než 60 kW nebo spotřeba plynu vyšší než 90000 kWh/rok (vztaženo na spalné teplo)?
- Je roční spotřeba energie vyšší než 32000 kWh?
- Spotřebovává se teplo a elektřina současně?
Pokud je odpověď na všechny tyto otázky "ano" a je k dispozici plynová přípojka, stojí za to se podrobněji zabývat použitím kogenerační jednotky.
Vitobloc 300 a 200 – kompaktní, tichý a dodávaný s připraveným připojením
Kogenerační jednotky Vitobloc 300 jsou vhodné pro zemní plyn, bio zemní plyn, LPG a příměs 20 % vodíku. Integrovaná kondenzační technologie umožňuje dosáhnout celkové účinnosti až 107,3 %.
Řada Vitobloc 200
Kogenerační jednotky, jako jsou Vitobloc 200 typ EM-260/390 nebo Vitobloc 200 typ EM-100/167 od společnosti Viessmann, dosahují působivé účinnosti. Kogenerační jednotky Vitobloc 200 se proto vyznačují mimořádně snadnou údržbou, která se provádí v intervalech údržby. Některé z nich mají integrovanou kondenzační techniku a dosahují tak celkové účinnosti až 95 procent. A jsou až z 50 procent elektricky modulované a mohou být provozovány jak s tepelným, tak s výkonovým provozem. Dalšími plusovými body kogenerační jednotky Vitobloc 200 je rozsáhlé technické vybavení s elektroměrem a flexibilními přípojkami plynu, spalin, odváděného vzduchu a topné vody, jakož i standardní tlumič hluku pro výrazné snížení provozní hlučnosti.
Správný partner pro vaši kogenerační jednotku: Viessmann
Viessmann Kraft-Wäärme-Kopplung GmbH (dříve ESS - Energie Systeme & Service GmbH) je specialistou skupiny Viessmann na kogenerační jednotky a je členem skupiny od roku 2008. S více než 25letými zkušenostmi v této produktové oblasti nabízí společnost Viessmann efektivní plynové systémy pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny. Vedle standardních produktů vyrábí také kogenerační jednotky speciálně přizpůsobené individuálním potřebám zákazníků.
Kogenerační jednotky – účinné plynové systémy pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny
Plynové kogenerační jednotky vyrábějí současně elektrickou energii a teplo na principu kombinované výroby tepla a elektřiny. Generátor pohání speciální plynový spalovací motor určený pro těžké pracovní cykly, který vyrábí elektrickou energii. Tyto jednotky jsou dimenzovány tak, aby vyhovovaly obytným komplexům a komerčním provozům. Na straně vytápění pracuje kogenerační jednotka paralelně s kotlem. Oba generátory tepla jsou připojeny k otopné soustavě za účelem zajištění ohřevu topné vody nebo TV.
Kogenerační jednotky Viessmann jsou týmovými hráči. Nejvyšší účinnosti dosahují v systému, který je individuálně přizpůsoben příslušným požadavkům. Začíná to systémovou technikou, například regulačními skříněmi pro nadřazené řídicí funkce, a pokračuje až k individuálním smlouvám o údržbě.
Sortiment výrobků: Kogenerační jednotky do 530 kWel a 660 kWth
Kogenerační jednotka je mimořádně šetrná k životnímu prostředí: kromě úspory primární energie až o 36 % jsou emise CO₂ ve srovnání s konvenční výrobou elektřiny a tepla výrazně nižší. Díky více než 25 letům zkušeností v této oblasti výrobků nabízí Viessmann efektivní plynové systémy pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny. Vedle standardních produktů vyrábí také kogenerační jednotky speciálně přizpůsobené individuálním potřebám zákazníků.
