Układy kogeneracyjne (CHP)

W konwencjonalnym wytwarzaniu energii elektrycznej większa część energii zawartej w paliwie jest tracona w postaci ciepła. Układy kogeneracyjne (CHP – combined heat and power) odzyskują to ciepło: ciepło spalin i wody chłodzącej silnika jest zamieniane na ciepłą wodę, parę lub ciepło technologiczne. Dzięki temu z jednego paliwa uzyskuje się zarówno energię elektryczną, jak i ciepło, a łączna sprawność energetyczna może wzrosnąć do 90%. Oferujemy kogenerację gazową i kogenerację z silnikami diesla.

Układy kogeneracyjne projektujemy indywidualnie dla każdego projektu. Oferujemy realizację pod klucz, obejmującą produkcję rozdzielnic, automatykę, instalację mechaniczną, montaż na miejscu, testy i uruchomienie.

Jak działa kogeneracja?

1. Wytwarzanie energii elektrycznej: silnik spalinowy napędza prądnicę, która wytwarza energię elektryczną.
2. Odzysk ciepła z wody chłodzącej: ciepło z płaszcza wodnego silnika jest przekazywane przez wymiennik do obiegu ciepłej wody.
3. Odzysk ciepła ze spalin: spaliny przechodzą przez wymiennik odzysku ciepła lub kocioł parowy; uzyskuje się ciepłą wodę lub parę.
4. Wykorzystanie ciepła: odzyskane ciepło służy do ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej, celów technologicznych lub ogrzewania szklarni.
5. Sterowanie: układ pracuje automatycznie zgodnie z obciążeniem elektrycznym i cieplnym zakładu; może pracować równolegle z siecią lub niezależnie od niej.

Produkcja konwencjonalna a kogeneracja

	Produkcja rozdzielona (energia z sieci + kocioł)	Kogeneracja
Energia elektryczna	Pobierana z sieci	Wytwarzana w zakładzie
Ciepło	Wytwarzane w osobnym kotle przez spalanie paliwa	Odzyskiwane z ciepła odpadowego silnika
Łączna sprawność	Niska z powodu strat ciepła	Do 90%
Zużycie paliwa	Osobno na energię elektryczną i ciepło	Oba rodzaje energii z jednego paliwa
Bezpieczeństwo energetyczne	Zależne od sieci	Może pracować równolegle z siecią lub niezależnie

Kogeneracja gazowa i z silnikami diesla

Układy gazowe: możliwe są rozwiązania przystosowane do gazu ziemnego, biogazu i innych paliw gazowych. To powszechne rozwiązanie dla zakładów o długim rocznym czasie pracy i z dostępem do sieci gazowej.

Kogeneracja z silnikami diesla: w miejscach bez sieci gazowej ciepło spalin i wody chłodzącej agregatów prądotwórczych z silnikami diesla również można wykorzystać dzięki odzyskowi ciepła. Typowymi użytkownikami tego rozwiązania są odległe lokalizacje, obozy kopalniane i budowlane oraz obiekty bez dostępu do sieci. Agregaty z silnikami diesla dobieramy z naszego katalogu w zakresie 10–4 125 kVA zgodnie z obciążeniem elektrycznym projektu; dla najczęściej stosowanych mocy zapraszamy na strony agregatów 250 kVA, 500 kVA, 1000 kVA i 2000 kVA.

Różnice między silnikiem gazowym a silnikiem diesla porównaliśmy w artykule agregat gazowy czy diesel.

Główne elementy układu

• Zespół silnik–prądnica: agregat wytwarzający energię elektryczną, dobierany do obciążenia elektrycznego zakładu.
• Wymiennik płaszcza wodnego: przekazuje ciepło wody chłodzącej silnik do obiegu ciepłej wody.
• Wymiennik spalinowy lub kocioł parowy: wytwarza ciepłą wodę lub parę z ciepła spalin.
• Chłodnica awaryjna: utrzymuje chłodzenie silnika, gdy zapotrzebowanie na ciepło spada.
• Rozdzielnica sterowania i synchronizacji: zarządza jednocześnie stroną elektryczną i cieplną oraz umożliwia pracę równoległą z siecią.

Dla kogo?

Dla przedsiębiorstw, które przez cały rok potrzebują jednocześnie energii elektrycznej i ciepła:

• Zakłady przemysłowe i przedsiębiorstwa w strefach przemysłowych (ciepło technologiczne, para)
• Szpitale i kampusy medyczne (ciepła woda, ogrzewanie, sterylizacja)
• Hotele i centra handlowe (ogrzewanie, ciepła woda użytkowa, baseny)
• Centra danych (chłodzenie dzięki trigeneracji)
• Szklarnie (ogrzewanie; wykorzystanie spalin w zależności od projektu)

Aby kogeneracja była efektywna, ciepło musi być wykorzystywane regularnie. W zakładach, w których zapotrzebowanie na ciepło występuje tylko przez kilka miesięcy w roku, opłacalność ocenia się na podstawie rocznego czasu pracy.

Korzyści

• Niższe koszty energii elektrycznej i ogrzewania
• Zamiana ciepła odpadowego na energię
• Mniej paliwa na tę samą ilość energii i niższa emisja dwutlenku węgla
• Praca niezależna od sieci lub równoległa z siecią
• Większe bezpieczeństwo energetyczne zakładu podczas przerw w dostawach z sieci

Praca równoległa z siecią i synchronizacja

Układy kogeneracyjne najczęściej pracują równolegle z siecią: układ pokrywa część lub całość zapotrzebowania zakładu na energię elektryczną, a brakująca część jest pobierana z sieci. W tym celu między agregatem a siecią stosuje się szafę synchronizacji. W układach z kilkoma silnikami agregaty pracują synchronicznie także między sobą, a obciążenie jest dzielone między nie zgodnie z zapotrzebowaniem na ciepło. W dużych zakładach układ może być przyłączony na poziomie średniego napięcia.

Etapy projektu pod klucz

1. Studium wykonalności: analizuje się profil zużycia energii elektrycznej i ciepła, roczny czas pracy i koszty paliwa.
2. Projekt: określa się moc silnika, urządzenia do odzysku ciepła, rozdzielnice i strukturę automatyki.
3. Produkcja i montaż: wykonuje się produkcję rozdzielnic, instalację mechaniczną i montaż na miejscu.
4. Testy i uruchomienie: układ jest testowany łącznie po stronie elektrycznej i cieplnej, a następnie uruchamiany.
5. Eksploatacja i serwis: układ jest stale nadzorowany dzięki okresowym przeglądom i zdalnemu monitoringowi.

Informacje potrzebne do oferty

• Godzinowe lub miesięczne zużycie energii elektrycznej
• Zapotrzebowanie na ciepło i jego rodzaj (ciepła woda, para, ciepło technologiczne)
• Roczny czas pracy i stosowane paliwo
• Warunki przyłączenia do sieci i istniejąca instalacja grzewcza

Przeanalizujmy wspólnie profil energetyczny Twojego zakładu: wyślij zapytanie ofertowe. W zakresie instalacji i serwisu zapoznaj się z usługami montaż i uruchomienie oraz serwis agregatów.