Когенераційна установка це те, що стає все більш популярним в Україні завдяки своїй ефективності та здатності раціональніше використовувати паливо, ніж стандартні енергетичні системи. Основне завдання когенерації — одночасно виробляти електричну і теплову енергію, забезпечуючи підвищений ККД і зменшуючи енергетичні витрати. На відміну від звичайних станцій, де велика частина тепла втрачається, когенераційні установки улавлюють і використовують його для опалення будівель, нагріву води або в виробничих процесах. Вони ефективно можуть працювати в комплексі з іншим обладнанням, наприклад, таким, як чілер.
Крім стандартних когенераційних установок на природному газі, значна увага приділяється варіантам, що працюють на біогазі, що дозволяє підприємствам знижувати вплив на навколишнє середовище та ефективно переробляти відходи.
Основні компоненти когенераційної установки
- Двигун або газова турбіна — механічне джерело, що виробляє електроенергію. Може працювати на різних видах палива: природному газі, біогазі, дизелі і навіть водні.
- Генератор — перетворює механічну енергію в електричну, яка використовується для потреб будівлі, підприємства або постачається в мережу.
- Система утилізації тепла — уловлює тепло, що виділяється під час роботи двигуна або турбіни, і спрямовує його на опалення, гаряче водопостачання або в промислові процеси, що значно підвищує ефективність установки.
когенераційна установка - принцип роботи
- Виробництво електроенергії. Когенераційна установка – це складне обладнання. Основою установки є двигун або турбіна, які спалюють паливо для отримання механічної енергії. Генератор перетворює цю енергію в електроенергію, яку можна використовувати на місці або передавати в енергомережу.
- Збір і використання тепла. У процесі роботи виділяється значна кількість тепла, яке в інших системах втрачається. У когенераційних установках воно збирається через теплообмінники і використовується для потреб опалення або в виробничих цілях.
- Рекуперація тепла від вихлопних газів. У деяких установках також уловлюється тепло від вихлопних газів двигуна, яке потім використовується в системі опалення, що додатково збільшує загальну ефективність.
Читайте також як можна використовувати біогаз
Переваги когенерації
- Дозволяє досягати ККД до 85-90% завдяки використанню тепла, яке зазвичай втрачається.
- Завдяки когенерації можна значно скоротити витрати на електроенергію та опалення.
- Раціональне використання палива знижує викиди CO₂ та інших забруднюючих речовин.
- Когенераційні установки можуть використовувати різні види палива і застосовуватись у різних сферах — від житлових комплексів до промислових об’єктів.
Когенераційні установки на біогазі
Біогаз, як відновлюваний ресурс, відкриває широкі перспективи для екологічної енергетики. Когенераційна установка – це те, що може працювати навіть на біогазі, що значно зменшує кількість відходів і дозволяє виробляти енергію з меншим вуглецевим слідом. Біогаз утворюється шляхом анаеробного розкладу органічних речовин, таких як харчові та сільськогосподарські відходи, і складається переважно з метану та вуглекислого газу.
Використання біогазу дозволяє підприємствам переробляти власні відходи, зменшуючи залежність від викопного палива та мінімізуючи викиди метану, який є сильнішим парниковим газом, ніж CO₂.
Це цікаво: чим відрізняється біогаз від природного газу
Як працює когенераційна установка на біогазі
- Виробництво біогазу. Біогаз утворюється в біореакторах, де органічні відходи розкладаються у безкисневому середовищі. Отриманий газ може бути використаний у когенераційних установках для виробництва тепла та електроенергії.
- Очищення та осушення біогазу. Біогаз містить вологу, сірку та інші домішки, які можуть пошкодити обладнання. Перед використанням він має бути очищений і осушений для запобігання корозії та підвищення ефективності роботи установки.
Тут більш докладно про те що таке біогазова установка і як вона працює
Роль чилера в осушенні біогазу
Для підготовки біогазу до використання необхідне його осушення, оскільки волога в газі може негативно впливати на обладнання. У цьому процесі важливу роль відіграє чилер, який охолоджує біогаз та конденсує зайву вологу.
Чилер виконує такі функції:
- Охолодження та осушення біогазу. Охолодження призводить до конденсації водяної пари в біогазі, що дозволяє видалити вологу і підвищити якість газу.
- Захист обладнання. Високий вміст вологи та домішок може призвести до пошкодження компонентів установки. Чилер подає сухий біогаз, що зменшує ризик корозії та подовжує термін служби обладнання.
- Оптимізація ефективності установки. Осушений та очищений біогаз краще згорає, підвищуючи ККД і знижуючи знос деталей.
FAQ – питання, що часто ставляться
Що таке когенераційна установка і навіщо вона потрібна?
Когенераційна установка – це енергетичний комплекс, який одночасно виробляє електричну та теплову енергію. Такий підхід дозволяє максимально ефективно використовувати паливо та знижувати витрати на енергозабезпечення.
У чому перевага когенерації порівняно з окремим виробництвом тепла та електрики?
При когенерації теплова енергія, яка зазвичай губиться під час виробництва електрики, використовується для опалення, гарячого водопостачання або технологічних потреб. Це підвищує загальний ККД установки до 80-90%, що значно вище, ніж у окремих систем.
На якому пальному працюють когенераційні установки?
Найчастіше вони працюють на природному газі, але можуть використовувати біогаз, дизельне паливо або скраплений вуглеводневий газ. Вибір палива залежить від доступності, вартості та екологічних вимог.
Де використовуються когенераційні установки?
Їх використовують на промислових підприємствах, у ЖКГ, у тепличних комплексах, на об’єктах з великими тепловими та електричними навантаженнями – наприклад, у лікарнях, готелях, торгових центрах. Також їх встановлюють на газопереробних станціях для утилізації попутного газу.
Чи можна підключити когенераційну установку до існуючої системи опалення?
Так, здебільшого це можливо. Установка вбудовується в теплову мережу та доповнює або частково замінює котельню, забезпечуючи одночасну подачу тепла та електрики.
Наскільки швидко окупається когенераційна установка?
Термін окупності залежить від потужності, вартості палива та тарифів на електро- та теплоенергію. У середньому, при стабільному навантаженні та правильній експлуатації, установка окупається за 3-5 років.
