CHP: scopo, vantaggi, design e tipi

L'aumento dei requisiti di approvvigionamento energetico per edifici residenziali, imprese e strutture fa sì che le società di gestione e i proprietari rivedano direttamente i regimi di approvvigionamento energetico. Il concetto di fonti autonome di calore ed elettricità è abbastanza popolare, ma in termini di potenza, tali generatori non sono sempre sufficientemente produttivi. Una soluzione alternativa o intermedia tra le fonti autonome e i principali canali di approvvigionamento energetico sono gli impianti mini-CHP, il cui utilizzo è disponibile sia per le imprese che per i proprietari di abitazioni private.

Cos'è il CHP?

Le centrali termiche combinate sono centrali termoelettriche utilizzate per la produzione, la conversione e la distribuzione di energia. Di conseguenza, le mini-installazioni hanno piccoli indicatori di potenza. Questa funzione è sia un meno che un plus, poiché le ridotte dimensioni della stazione consentono di installarlo in prossimità dell'obiettivo. La stazione di solito include motori, generatori di corrente, catalizzatori e complessi di controllo. A seconda del tipo di carburante, possono essere fornite anche caldaie di recupero. Viceversa, il mini-CHP sui rifiuti di legno può funzionare secondo il principio della doppia combustione, in conseguenza del quale non è rimasto alcun prodotto secondario. Per quanto riguarda il prodotto fabbricato, la maggior parte degli impianti di cogenerazione sono impianti di cogenerazione. Ciò significa che producono diversi tipi di energia. Di solito è il caldo, l'elettricità, il freddo e il vapore.

appuntamento

La fattibilità dell'uso della piccola CHP è dovuta al desiderio di risparmiare energia e al costo dell'infrastruttura con l'energia. Tali stazioni svolgono gli stessi compiti delle stazioni tradizionali - di norma, la produzione di calore ed elettricità. Questo è seguito dalla distribuzione e fornitura di energia già generata dai punti di consumo. Spesso le stazioni si trovano direttamente nell'impresa, il che risparmia sul trasporto della stessa elettricità. Inoltre, questo non deve necessariamente essere il compito della fornitura di energia di base per mantenere il funzionamento della struttura. A seconda del tipo di mini-CHP, può eseguire funzioni ingegneristiche minori, ad esempio fornire flussi di aria fredda con camini di ventilazione. Non necessariamente per tali stazioni e una fornitura costante di energia. Spesso sono collegati solo come fonte di backup di emergenza, quando l'autostrada centrale per un motivo o per un altro non risponde alle sue funzioni.

specie

Le principali differenze nelle centrali mini-combinate di calore e di potenza sono nelle prestazioni della centrale elettrica. Nella sua qualità può essere utilizzato pistone a gas, turbina a gas e unità microturbine, definendo il principio della stazione. Ad esempio, tradizionale installazioni di pistoni a gas concentrarsi sulla produzione di elettricità e calore a basso costo. Operano a media capacità e possono servire piccole imprese. Per le elevate esigenze di approvvigionamento energetico nell'industria turbine a gas. Tali impianti sono caratterizzati dalla capacità di lavorare sul principio di cogenerazione ad un alto livello di prestazioni. Per quanto riguarda le microturbine, sono più spesso coinvolte nella mini-CHP per la casa, quando i criteri di sicurezza ambientale, silenziosità e affidabilità vengono alla ribalta. Cioè, queste sono stazioni autonome, che si distinguono per i modesti indicatori di efficienza energetica, facilità d'uso ed ergonomia moderna.

Carburante usato

Attualmente, le principali fonti di combustibile per la cogenerazione comprendono carbone, gas e olio combustibile. e impianti a gas rappresentano oltre il 30% di tutte le stazioni di questo tipo. Ciò è dovuto al fatto che il carburante blu è più economico nella produzione e nei trasporti. Inoltre, le stazioni spesso servono direttamente alle imprese di trasformazione del gas, quindi il costo della parte di combustibile è minimo. Costi di manutenzione e mini-CHP sul gas, che è stato ottenuto da rifiuti organici. Questo segmento di prodotti per la fornitura di carburante è associato alla lavorazione di materie prime biologiche. Oggi si stanno anche sviluppando metodi per ottenere risorse di combustibile come risultato della conversione termochimica. In altre parole, la massa biologica viene sottoposta a combustione diretta, gassificazione o pirolisi, dopodiché viene formato un prodotto adatto per l'uso in piccoli impianti di cogenerazione.

disegno

Il lavoro di progettazione in relazione al calore e alle centrali elettriche viene eseguito su diversi modelli dopo aver eseguito calcoli di potenza di base. La strategia di progettazione più comune prevede lo sviluppo della stazione del cosiddetto tipo aperto. Gli specialisti progettano il modulo del blocco principale sotto forma di un contenitore in cui è possibile posizionare l'apparecchiatura con le caratteristiche di prestazione desiderate. L'installazione in futuro viene eseguita in un'area aperta: il riempimento del contenitore può variare durante l'uso in base alle esigenze dell'azienda. Il secondo metodo di progettazione presuppone che il mini-CHP verrà implementato in un caso chiuso senza la possibilità di modifiche di progettazione importanti. Questa opzione di progettazione è ottimale se prevedi di utilizzare il complesso energetico a lungo termine con carichi di picco noti.

costruzione

L'attrezzatura viene consegnata al sito di installazione. Installazioni di turbine o pistoni, unità di controllo, unità di comunicazione, camere di combustione e altri componenti vengono consegnati insieme a un container o pannelli modulari al sito di costruzione in una forma pieghevole. Successivamente, il dispositivo esegue una piattaforma di fondazione su cui verranno fissati gli elementi di supporto: barre metalliche, guide o pali. Le pareti del contenitore o l'unità modulare di un pezzo sono fissate su di loro. Se si realizza la costruzione di un mini-CHP nella costruzione di un'impresa, allora si può fare a meno di fortificazioni speciali. Il corriere può essere implementato nel caso stesso, quando si tratta di una stazione di tipo chiuso. Nelle fasi finali, l'apparecchiatura viene integrata nell'unità di lavoro, viene eseguita la messa in servizio e la connessione alle reti di ingegneria locali.

Benefici della stazione

Anche se le piccole centrali termoelettriche e combinate non sono in grado di fornire energia alle grandi imprese e servono interi quartieri di insediamenti, hanno molti vantaggi. Prima di tutto, è la possibilità di una costruzione rapida e, in alcuni casi, il movimento delle stazioni direttamente sull'oggetto di consumo. Cioè, non è necessario organizzare linee multi-chilometro con energia costosa solo per l'erogazione di energia. La stessa produzione di energia in tali stazioni è caratterizzata da economia e pulizia ecologica. Ad esempio, il mini-CHP della caldaia di potenza media quando il consumo di gas di 0,3 m ³ all'ora può produrre 1 kW di elettricità e circa 2 kW di calore. E questo vale solo per i carburanti tradizionali, ma negli ultimi anni sono stati sviluppati progetti in impianti alternativi che, in termini di costi di manutenzione, potrebbero essere anche più economici.

conclusione

I pro e i contro delle centrali elettriche si manifestano chiaramente rispetto alle strutture competitive. In questo caso, si tratta di fonti energetiche autonome indipendenti, che includono generatori sullo stesso gas e combustibile liquido. Le centrali termoelettriche di questo tipo possono beneficiare di un approccio ottimizzato a produzione di energia. Lo stesso mini-CHP sui rifiuti elabora in modo più efficiente le materie prime, consentendo in definitiva di ottenere l'effetto della cogenerazione con l'emissione di diversi tipi di energia. D'altra parte, ci sono degli inconvenienti in tale CHP. Questi includono requisiti più stringenti per la gestione e la manutenzione. Sebbene i progetti moderni siano sempre più focalizzati sul controllo automatizzato dei processi tecnologici.