ارزش حرارتی
منابع حرارتی
تولید گرما و تامین حرارت
استفاده از گرما
فناوری های جدید تامین گرما

ارزش حرارتی

گرما یکی از منابع حیات روی زمین است. به لطف آتش، پیدایش و توسعه جامعه بشری ممکن شد. از زمان های قدیم تا به امروز، منابع گرما صادقانه به ما خدمت کرده اند. با وجود سطح بی سابقه توسعه فناوری، انسان، مانند هزاران سال پیش، هنوز به گرما نیاز دارد. با رشد جمعیت کره زمین، نیاز به گرما افزایش می یابد.

گرما یکی از مهم ترین منابع محیط زیست انسان است. انسان برای حفظ زندگی خود به آن نیاز دارد. گرما همچنین برای فناوری ها مورد نیاز است که بدون آن انسان مدرن نمی تواند وجود خود را تصور کند.

منابع حرارتی

قدیمی ترین منبع گرما خورشید است. بعداً آتش در اختیار انسان قرار گرفت. بر اساس آن، انسان یک فناوری برای تولید گرما از سوخت آلی ایجاد کرد.

نسبتاً اخیراً، از فناوری های هسته ای برای تولید گرما استفاده می شود. با این حال، سوزاندن سوخت های فسیلی همچنان روش اصلی تولید گرما باقی مانده است.

تولید گرما و تامین حرارت

با توسعه فناوری، انسان یاد گرفته است که گرما را در حجم زیاد تولید کند و آن را در فواصل نسبتاً طولانی منتقل کند. گرما برای شهرهای بزرگ در نیروگاه های حرارتی بزرگ تولید می شود. از سوی دیگر هنوز هم مصرف کنندگان زیادی هستند که از دیگ بخار خانه های کوچک و متوسط ​​گرما تامین می شوند. در مناطق روستایی، خانه‌ها با دیگ‌ها و اجاق‌های خانگی گرم می‌شوند.

فن آوری های تولید گرما به میزان قابل توجهی به آلودگی کمک می کند محیط. هنگام سوزاندن سوخت، فرد مقدار زیادی مواد مضر را در هوای اطراف منتشر می کند.

استفاده از گرما

به طور کلی، یک فرد بسیار بیشتر از آنچه که برای منافع خود استفاده می کند، گرما تولید می کند. ما به سادگی گرمای زیادی را در هوای اطراف پخش می کنیم.

گرما از دست می رود
به دلیل فناوری ناقص تولید گرما،
هنگام انتقال گرما از طریق لوله های حرارتی،
به دلیل نقص سیستم های گرمایشی,
به دلیل ناقص بودن مسکن
به دلیل تهویه ناقص ساختمان ها،
هنگام از بین بردن گرمای "اضافی" در موارد مختلف فرآیندهای تکنولوژیکی,
هنگام سوختن زباله های تولیدی,
با گازهای خروجی از وسایل نقلیه با موتورهای احتراق داخلی.

برای توصیف وضعیت تولید و مصرف گرما توسط انسان، کلمه اسراف به خوبی مناسب است. می‌توانم بگویم، یک مثال از اتلاف آشکار، شعله‌ور شدن گاز همراه در میادین نفتی است.

فناوری های جدید تامین گرما

جامعه بشری برای به دست آوردن گرما تلاش و پول زیادی صرف می کند:
استخراج سوخت در اعماق زمین؛
سوخت را از مزارع به شرکت ها و خانه ها حمل می کند.
تأسیسات تولید گرما می سازد.
شبکه های گرمایشی برای توزیع گرما ایجاد می کند.

احتمالاً باید فکر کنیم: آیا همه چیز در اینجا معقول است، آیا همه چیز موجه است؟

به اصطلاح مزیت های فنی و اقتصادی سیستم های مدرنتامین گرما ذاتا لحظه ای است. آنها با آلودگی زیست محیطی قابل توجه و استفاده غیر منطقی از منابع همراه هستند.

گرمایی وجود دارد که نیازی به استخراج ندارد. این گرمای خورشید است. نیاز به استفاده دارد.

یکی از اهداف نهایی فناوری تامین حرارت، تولید و تحویل است آب گرم. آیا تا به حال از دوش در فضای باز استفاده کرده اید؟ ظرفی با شیر نصب شده در مکانی باز و زیر پرتوهای خورشید. بسیار ساده و راه مقرون به صرفهتامین آب گرم (حتی گرم). چه چیزی شما را از استفاده از آن باز می دارد؟

مردم با کمک پمپ های حرارتی از گرمای زمین استفاده می کنند. یک پمپ حرارتی نه به سوخت نیاز دارد و نه به خط لوله گرمایش طولانی با تلفات حرارتی آن نیاز دارد. مقدار الکتریسیته مورد نیاز برای کارکرد پمپ حرارتی نسبتاً کم است.

مزایای مدرن ترین و پیشرفته ترین فناوری در صورت استفاده احمقانه از میوه های آن نفی خواهد شد. چرا گرما را دور از مصرف کنندگان تولید می کنیم، آن را حمل می کنیم، سپس آن را بین خانه ها توزیع می کنیم و زمین و هوای اطراف را در طول مسیر گرم می کنیم؟

لازم است تولید گرمای پراکنده تا حد امکان نزدیک به مکان های مصرف یا حتی با آنها ترکیب شود. روشی برای تولید گرما به نام تولید همزمان از دیرباز شناخته شده است. نیروگاه های تولید همزمان برق، گرما و سرما تولید می کنند. برای استفاده مثمر ثمر از این فناوری، توسعه محیط انسانی به عنوان یک سیستم واحد از منابع و فناوری ها ضروری است.

به نظر می رسد که برای ایجاد فناوری های جدید تامین گرما ضروری است
بررسی فن آوری های موجود،
سعی کنید از کمبودهای خود دور شوید،
بر روی یک مبنای واحد برای تعامل و اضافه جمع شوند یکدیگر,
از مزایای آنها نهایت استفاده را ببرید.
این به معنای درک است

این اختراع مربوط به مهندسی برق حرارتی است. روش تولید ترکیبی الکتریسیته، گرما و سرما شامل تبدیل گرمای محصولات احتراق به انرژی مکانیکی با استفاده از موتور حرارتی، تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی در ژنراتور الکتریکی، انتقال مایع خنک‌کننده گرم شده در خنک‌کننده است. مدار موتور حرارتی و گازهای خروجی با استفاده از مبدلهای حرارتی حداقل در دو مرحله گرمایش، برای گرمایش، تامین آب گرم و تهویه و برای بدست آوردن سرما در دستگاه تبرید جذبی. بسته به دمای مورد نیاز مایع خنک‌کننده در سیستم‌های تامین آب گرم، گرمایش و تهویه، بخشی از مایع خنک‌کننده برای تامین آب گرم، گرمایش و تهویه قبل از مبدل‌های حرارتی مرحله دوم و/یا گرمایش بعدی منحرف می‌شود. قسمت باقی مانده از مایع خنک کننده پس از مبدل حرارتی آخرین مرحله گرمایش به دستگاه تبرید جذبی عرضه می شود. روش پیشنهادی به شما امکان می دهد ضریب تبرید و تولید سرمای AHM را افزایش دهید. 2 بیمار

نقشه های ثبت اختراع RF 2457352

این اختراع مربوط به مهندسی برق حرارتی است و می تواند در تولید ترکیبی گرما، سرما و برق استفاده شود.

روش شناخته شده ای برای عملکرد یک واحد متحرک برای تولید ترکیبی برق، گرما و سرما وجود دارد که در آن یک ژنراتور انرژی مکانیکی شفت موتور دوار را به برق تبدیل می کند، گازهای خروجی که از یک مبدل حرارتی عبور می کنند، گرما را به یک سیال خنک کننده برای تامین گرما در طول فصل گرما یا در یک دستگاه تبرید جذبی برای تامین سرما در فصل تابستان استفاده می شود.

از معایب این روش عملیات نصب می توان به راندمان پایین مرتبط با انتشار بخش قابل توجهی از انرژی حرارتی استفاده نشده در جو اشاره کرد.

همچنین یک روش شناخته شده برای عملکرد یک تاسیسات وجود دارد که در آن یک موتور احتراق داخلی انرژی مفیدی تولید می کند که با استفاده از ژنراتور الکتریکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود؛ موتور احتراق داخلی دوم برای به حرکت درآوردن کمپرسور یک ماشین تبرید استفاده می شود که در طول دوره سرما تولید می کند. فصل گرم گرمای بازیابی شده از روکش موتور و گازهای خروجی اگزوز برای تامین گرمای مصرف کنندگان در فصل سرد استفاده می شود.

از معایب روش عملکرد این نصب می توان به استفاده ناقص اشاره کرد گرمای اتلافموتورهای احتراق داخلی، هزینه سوخت اضافی برای عملکرد دومین موتور احتراق داخلی مورد استفاده برای به حرکت درآوردن کمپرسور دستگاه تبرید.

روش شناخته شده ای برای عملکرد یک تاسیسات وجود دارد که به طور همزمان گرما/سرما و برق را تامین می کند، که در آن تامین گرما در دوره سرد با بازیافت گرمای گازهای خروجی و خنک کننده موتور احتراق داخلی، انرژی مکانیکی موتور انجام می شود. شفت چرخان موتور به برق تبدیل می شود، سرما در دوره گرم سال در دستگاه تبرید تراکمی تولید می شود.

از معایب روش کار این نصب می توان به راندمان پایین به دلیل استفاده ناکافی از گرمای اتلاف موتور احتراق داخلی و هزینه های انرژی قابل توجه برای راه اندازی کمپرسور دستگاه تبرید اشاره کرد.

نزدیکترین راه حل فنی (نمونه اولیه) روش بهره برداری از تاسیسات تولید برق، گرما و سرما است که در آن یک موتور حرارتی کار مکانیکی تولید می کند که با استفاده از یک ژنراتور الکتریکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. گرمای اتلاف روغن روانکار، خنک کننده و گازهای خروجی که از طریق مبدل های حرارتی مراحل گرمایش اول، دوم و سوم از موتور حرارتی خارج می شود، برای تامین گرما به مصرف کنندگان استفاده می شود. در طول فصل گرم، گرمای بازیافتی تا حدی برای تامین آب گرم مصرف‌کنندگان استفاده می‌شود و تا حدی به یک دستگاه تبرید جذبی برای تامین سیستم‌های تهویه مطبوع سرد عرضه می‌شود.

با این حال، این راه حل فنیبا دمای نسبتا پایین مایع خنک کننده (80 درجه سانتیگراد) که از موتور حرارتی تامین می شود، مشخص می شود که منجر به کاهش ضریب عملکرد و قدرت برودتی دستگاه تبرید جذبی می شود.

هدف از اختراع افزایش ضریب عملکرد و ظرفیت تبرید با افزایش دمای مایع خنک کننده عرضه شده به دستگاه تبرید جذبی است.

وظیفه به شرح زیر حاصل می شود.

در روشی برای تولید ترکیبی برق، گرما و سرما، شامل تبدیل گرمای محصولات احتراق به انرژی مکانیکی با استفاده از موتور حرارتی، تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی در ژنراتور الکتریکی، انتقال مایع خنک‌کننده گرم شده در مدار خنک‌کننده گرما موتور و گازهای خروجی با استفاده از مبدل های حرارتی، حداقل دو مرحله گرمایش، برای گرمایش، تامین آب گرم و تهویه و برای بدست آوردن سرما در دستگاه تبرید جذبی، بخشی از مایع خنک کننده به منظور تامین آب گرم، گرمایش و تهویه اختصاص داده می شود. قبل از مبدل های حرارتی مراحل گرمایش دوم و/یا بعدی، بسته به دمای مورد نیاز مایع خنک کننده در سیستم های تامین آب گرم، گرمایش و تهویه، قسمت باقی مانده از مایع خنک کننده پس از مبدل حرارتی آخرین مرحله گرمایش به داخل تامین می شود. دستگاه تبرید جذبی

با توجه به حذف بخشی از مایع خنک کننده برای نیازهای تامین آب گرم، گرمایش و تهویه، دبی جرمی مایع خنک کننده گرم عرضه شده به مبدل های حرارتی مراحل گرمایش بعدی کاهش می یابد، به این معنی که سایر موارد برابر هستند، بدون اینکه با افزایش مساحت سطح گرمایش، دمای مایع خنک کننده گرم شده که از این مبدل های حرارتی خارج می شود افزایش می یابد. افزایش دمای مایع خنک کننده تخلیه شده به دستگاه تبرید جذبی، افزایش ضریب تبرید و بر این اساس ظرفیت خنک کنندگی آن را ممکن می سازد.

روش پیشنهادی برای تولید ترکیبی برق، گرما و سرما در شکل های 1 و 2 نشان داده شده است.

شکل 1 نمودار یکی از نیروگاه های ممکن را نشان می دهد که روش توصیف شده را می توان با آن پیاده سازی کرد.

شکل 2 وابستگی ظرفیت سرمایش نسبی یک دستگاه تبرید جذبی را به دمای آب سرد، خنک کننده و گرمایش نشان می دهد.

نیروگاه دارای عناصر زیر است: 1 - کمپرسور هوا، 2 - محفظه احتراق ، 3 - توربین گاز ، 4 - مبدل حرارتی سیستم روغنکاری توربین (مرحله اول گرمایش) ، 5 - مبدل حرارتی برای خنک کننده دیسک ها و پره های توربین (مرحله گرمایش دوم) 6 - مبدل حرارتی دودکش (اگزوز) ) گازها (مرحله سوم گرمایش)، 7 - مبدل حرارتی سیستم تامین حرارت (گرمایش، تهویه مصرف کنندگان)، 8 - دستگاه تبرید جذبی، 9 - مصرف کننده حرارت (گرمایش و تهویه)، 10 - مصرف کننده سرد، 11 - آب گرم مصرف کننده، 12 - برج خنک کننده خشک نیروگاه، 13 - دستگاه تبرید برج خنک کننده، 14 - پمپ برای مدار تامین آب در گردش یخچال، 15 - پمپ برای مدار خنک کننده مصرف کنندگان، 16 - پمپ برای آب گرم مدار تامین برای مصرف کنندگان، 17 - پمپ برای مدار تامین حرارت (گرمایش و تهویه)، 18 - پمپ برای مدار خنک کننده موتور حرارتی، 19 - ژنراتور الکتریکی، 20 - مبدل حرارتی سیستم تامین آب گرم برای مصرف کنندگان، 21، 22، 23 - خطوط لوله برای تامین خنک کننده گرمایش به مبدل حرارتی سیستم تامین آب گرم (20)، 24، 25، 26 - خطوط لوله برای تامین خنک کننده گرمایش به مبدل حرارتی (7) سیستم تامین حرارت (گرمایش و تهویه)، 27 - خط لوله تامین مایع خنک کننده گرمایشی دستگاه تبرید جذبی، 28 - مدار خنک کننده موتور حرارتی.

روش نصب به شرح زیر است.

در کمپرسور 1 فرآیند فشرده سازی انجام می شود هوای جوی. از کمپرسور 1، هوا وارد محفظه احتراق 2 می شود، جایی که سوخت پاشیده شده به طور مداوم تحت فشار از طریق نازل ها تامین می شود. از محفظه احتراق 2، محصولات احتراق به توربین گاز 3 فرستاده می شود که در آن انرژی محصولات احتراق به انرژی مکانیکی چرخش شفت تبدیل می شود. در ژنراتور الکتریکی 19 این انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. بسته به بار گرمایی، نصب در یکی از سه حالت عمل می کند:

حالت I - با انتشار گرما برای گرمایش، تهویه و تامین آب گرم؛

حالت II - با گرمای عرضه شده به منبع آب گرم و یخچال جذبی؛

حالت III - با منبع گرما برای گرمایش، تهویه و تامین آب گرم و برای یخچال جذبی.

در حالت I (در فصل سرد)، مایع خنک کننده در مبدل حرارتی سیستم روغن کاری 4 (مرحله اول گرمایش)، مبدل حرارتی سیستم خنک کننده دیسک و تیغه 5 (مرحله گرمایش دوم) و گرمای گاز خروجی گرم می شود. مبدل 6 (مرحله سوم گرمایش) از طریق خط لوله 26 به مبدل حرارتی 7 برای گرمایش و تهویه مصرف کنندگان 9 و از طریق خطوط لوله 21 و/یا 22 و/یا 23 به مبدل حرارتی تامین آب گرم 20 عرضه می شود.

در حالت II (در طول دوره گرم سال)، بسته به دمای مورد نیاز در سیستم تامین آب گرم، بخشی از مایع خنک کننده پس از مبدل حرارتی سیستم روغن کاری 4 (اولین مرحله گرمایش) و/یا مبدل حرارتی سیستم خنک کننده دیسک و تیغه 5 (مرحله دوم گرمایش) و/یا گازهای خروجی مبدل حرارتی (اگزوز) 6 (مرحله سوم گرمایش) از طریق خطوط لوله 21 و/یا 22 و/یا 23 به گرما مبدل حرارتی تامین آب 20 و مایع خنک کننده باقیمانده از طریق خط لوله 27 به دستگاه تبرید جذبی 8 عرضه می شود تا سرمای مورد استفاده برای خنک کردن مصرف کنندگان 10 تولید کند.

در حالت III (در دوره پاییز و بهار)، بسته به دماهای مورد نیاز در سیستم های تامین آب گرم، گرمایش و تهویه، بخشی از مایع خنک کننده پس از مبدل حرارتی سیستم روانکاری 4 (مرحله اول گرمایش) حذف می شود. و/یا مبدل حرارتی سیستم خنک کننده دیسک ها و تیغه های 5 (گرمایش مرحله دوم) و/یا مبدل حرارتی گازهای دودکش (اگزوز) 6 (مرحله سوم گرمایش) از طریق خطوط لوله 21 و/یا 22 و/ یا 23 به مبدل حرارتی تامین آب گرم 20، بخشی از مایع خنک کننده بعد از مبدل حرارتی سیستم روانکاری 4 (مرحله اول گرمایش)، مبدل حرارتی سیستم خنک کننده دیسک ها و تیغه ها 5 (مرحله دوم گرمایش) و/یا گرما مبدل گازهای دودکش 6 (مرحله سوم گرمایش) از طریق خطوط لوله 24 و/یا 25 و/یا 26 به مبدل حرارتی 7 برای گرمایش و تهویه مصرف کنندگان 9 عرضه می شود، بخشی از مایع خنک کننده که در مدار خنک کننده باقی مانده است. موتور حرارتی 28 از طریق خط لوله 27 به دستگاه تبرید جذبی 8 عرضه می شود تا سرمای مورد استفاده برای مصرف کننده های خنک کننده 10 بدست آید. خنک کننده خنک شده در مبدل های حرارتی 7، 8 و 20 توسط پمپ 18 برای گرمایش به مبدل های حرارتی 4، 5، 6 منتقل می شود. در صورت عدم نیاز به انرژی حرارتی، گرمای اضافی از طریق برج های خنک کننده خشک 12 به جو خارج می شود.

به عنوان مثال، هنگامی که نصب در حالت II کار می کند، در مورد انتخاب خنک کننده برای تامین آب گرم پس از مبدل حرارتی مرحله سوم گرمایش، خنک کننده با دمای 103.14 درجه سانتی گراد از طریق خط لوله 27 به دستگاه تبرید جذبی عرضه می شود. .

در صورت انتخاب 30 درصد مایع خنک کننده به منظور تامین آب گرم، پس از مبدل حرارتی مرحله دوم، خنک کننده با دمای 112.26 درجه سانتی گراد به دستگاه تبرید جذبی عرضه می شود که باعث افزایش ظرفیت خنک کننده می شود (مطابق شکل 2) با 22 درصد.

در صورت انتخاب 30 درصد مایع خنک کننده به منظور تامین آب گرم، پس از مبدل حرارتی مرحله اول، خنک کننده با دمای 115.41 درجه سانتی گراد به دستگاه تبرید جذبی عرضه می شود که باعث افزایش ظرفیت خنک کننده می شود (مطابق شکل 2) 30٪.

نتیجه فنی که می توان با اجرای اختراع به دست آورد، افزایش ضریب عملکرد و قدرت تبرید یک دستگاه تبرید جذبی با افزایش دمای مایع خنک کننده خارج شده از مدار خنک کننده موتور است. استفاده از مایع خنک‌کننده با پارامترهای بالاتر که در نتیجه کاهش متوسط ​​دبی آن در مدار خنک‌کننده موتور حرارتی به‌دلیل حذف بخشی از مایع خنک‌کننده در زمان رسیدن به دمای مورد نیاز برای تامین گرما به دست می‌آید، این امکان را فراهم می‌کند. برای افزایش ظرفیت برودتی یک دستگاه تبرید جذبی.

منابع اطلاعاتی

1. ثبت اختراع شماره 2815486 (فرانسه)، انتشارات. 04/19/2002، IPC F01N 5/02-F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/00; F25B 30/04; F01N 5/00; F02B 63/00; F02G 5/00; F25B 27/00; F25B 30/00.

2. ثبت اختراع شماره 2005331147 (ژاپن)، انتشارات. 02.12.2005, MPK F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. ثبت اختراع شماره 20040061773 (کره)، انتشارات. 07/07/2004 گیربکس دستی F02G 5/00; F02G 5/00.

4. ثبت اختراع شماره 20020112850 (ایالات متحده آمریکا)، انتشارات. 08/22/2002، IPC F01K 23/06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

مطالبه

روشی برای تولید ترکیبی برق، گرما و سرما، شامل تبدیل گرمای محصولات احتراق به انرژی مکانیکی با استفاده از موتور حرارتی، تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی در ژنراتور الکتریکی، انتقال مایع خنک‌کننده گرم شده در مدار خنک کننده یک موتور حرارتی و گازهای خروجی با استفاده از مبدل های حرارتی حداقل در دو مرحله گرمایش، برای گرم کردن، تامین آب گرم و تهویه و برای به دست آوردن سرما در یک دستگاه تبرید جذبی، مشخص می شود که بخشی از مایع خنک کننده برای اهداف اختصاص داده شده است. تامین آب گرم، گرمایش و تهویه قبل از مبدل های حرارتی مرحله دوم و/یا گرمایش بعدی، بسته به دمای مایع خنک کننده مورد نیاز در سیستم های تامین آب گرم، گرمایش و تهویه، قسمت باقی مانده خنک کننده پس از مبدل حرارتی تامین می شود. آخرین مرحله گرمایش در دستگاه تبرید جذبی.

تاکنون چندین پروژه مشابه در روسیه اجرا شده است. به طور خاص، در مسکو، دانشگاه شرکتی Sberbank و ورزشگاه اخیراً ساخته شده اسپارتاک به سیستم های سه نسلی مجهز شده اند. نمونه های منطقه ای نیز وجود دارد. بنابراین، مرکز انرژی سه‌گانه یک مرکز خرید بزرگ در پرم که توسط گروه شرکت‌های Carmenta ساخته می‌شود، مورد توجه است.

ساخت یک مرکز خرید پنج طبقه در خیابان کارپینسکی در سال 2013 آغاز شد و تحویل آن برای اوایل سال 2016 برنامه ریزی شده است. مساحت کل تاسیسات 29 هزار متر مربع است. مصرف انرژی مورد نیاز مرکز خرید برای برق 1500 کیلو وات، برای گرما - 2700 کیلو وات، برای سرما - 1800 کیلو وات است.

برای اطمینان از تامین انرژی برای این تاسیسات، سازمان طراحی Energoplanner LLC واحدهای پیستون گازی بوش CHP CE 400 NA با قدرت 400 کیلووات را در ترکیب با چیلرهای جذبی LG انتخاب کرد.

هنگام راه اندازی واحد پیستون گاز (GPU) یا توربین گاز (GTU) با 1 کیلووات برق تولیدی، می توان از 1 تا 2 کیلو وات انرژی حرارتی به عنوان آب گرم دریافت کرد. که در مراکز خریدبار الکتریکی در طول سال نسبتاً یکنواخت است و نیاز به سرما با توان الکتریکی فعال قابل مقایسه است. از آب گرم با استفاده از ABHM سرما را با ضریب متوسط ​​0.75 بدست می آوریم. بنابراین، بسته به نوع نیروگاه ها، از گرمای آنها می توان از 50 تا 100 درصد سرمای مورد نیاز را دریافت کرد. نتیجه یک سیستم بسیار کارآمد انرژی است. کمبود گرما و همچنین ذخیره توسط دیگ های آب گرم معمولی تامین می شود که راندمان آن نزدیک به 99٪ است.

هنگام توسعه نمودار مدار تبرید، استفاده از چیلرهای تراکمی بخار و جذبی در نظر گرفته شد. انتخاب به نفع گزینه دوم به دلیل مزایای آن در هزینه های عملیاتی و سرمایه ای انجام شد.

چیلرهای جذبی اقتصادی و سازگار با محیط زیست هستند. آنها ساده، قابل اعتماد هستند و در طراحی خود پمپ ندارند. راندمان حرارتی کلی آنها بالا است - تا 86٪، بخشی از آن (تا 40٪) از انرژی الکتریکی می آید. در تری ژنراتورهای مبتنی بر موتورهای احتراق داخلی می توان از هر دو سیستم تک مرحله ای و دو مرحله ای استفاده کرد. از آنجایی که طرح های تولید همزمان گرما، معمولاً به شکل انرژی حرارتی آب تولید می کنند، سیستم تک مرحله ای ترجیح داده می شود. در کنار سادگی، چنین طرحی به شما امکان می دهد از گرمای بیشتری استفاده کنید.

برای اطمینان از تامین برق تاسیسات، سازمان طراحی واحدهای پیستون گازی بوش CHP CE 400 NA با قدرت 400 کیلووات در ترکیب با چیلرهای جذبی ال‌جی را انتخاب کرد.

کارخانه های لیتیوم بروماید تک مرحله ای بر روی آب گرم با دمای پایین (تا 90 درجه سانتیگراد) کار می کنند، در حالی که سیستم های جذب دو مرحله ای به حرارت در حدود 170 درجه سانتیگراد نیاز دارند که نمونه ای از بخار است. سیستم جذب لیتیوم بروماید تک مرحله ای قادر است آب را تا دمای 6-8 درجه سانتیگراد خنک کند و ضریب تبدیل سرما به گرما در حدود 0.7 دارد. ضریب تبدیل یک سیستم دو مرحله ای حدود 1.2 است. بنابراین، سیستم های جذب قدرت خنک کنندگی معادل 0.7-1.2 برابر توان دریافتی از منبع گرما را ارائه می دهند. هنگام اتصال واحدهای تبرید کمپرسور به واحد تری ژنراتور، دمای کمتر از 0 درجه سانتیگراد قابل دستیابی است.

ویژگی های مشخصه گیاهان سه نسلی عبارتند از:

• راندمان (گرمای اضافی برای تولید سرما استفاده می شود)؛
• حداقل سایش (طراحی ساده ABHM)؛
• نویز پایین؛
• سازگاری با محیط زیست (آب به عنوان مبرد استفاده می شود)؛
• کیت بالا

چیلرهای جذبی (ABCM) با استفاده از دو ماده (مانند آب و نمک لیتیوم بروماید) در تعادل حرارتی، آب سرد تولید می‌کنند که با حرارت دادن از هم جدا می‌شوند و سپس با دفع حرارت دوباره به هم متصل می‌شوند. تامین و حذف حرارت هدفمند تحت شرایط خلاء در فشار متغیر(تقریباً 8 و 70 میلی بار) عدم تعادل مواد را ایجاد می کند و در نتیجه آنها را مجبور به دفع یا جذب می کند. برای تولید آب سرد در محدوده دمایی 6 تا 12 درجه سانتی گراد معمولاً از آب (مبرد) و نمک لیتیوم بروماید (جاذب) استفاده می شود. برای تولید سرما در دمای پایین تا -60 درجه سانتیگراد از آمونیاک (مبرد) و آب (جاذب) استفاده می شود.

یکی از ویژگی های ماشین های تبرید جذبی استفاده از کمپرسور ترموشیمیایی به جای کمپرسور مکانیکی برای فشرده سازی بخارات مبرد است.

انتخاب نصب پیستون گاز بر اساس ترکیبی از بسیاری از پارامترها، از جمله شاخص های منابع مختلف، هزینه انجام شد. نگهداری، مشخصات فنی و دینامیکی.

در مقایسه با گزینه‌های نصب جایگزین، تاسیسات بوش چندین مزیت از جمله راندمان بالاتر 38.5٪، سرعت بارگیری و تخلیه بیشتر (40٪) و همچنین عمر مفید بالاتر قبل از تعمیر اساسی (44 هزار ساعت) را نشان دادند. همچنین، مزیت قابل توجه آنها کیفیت بالای منبع تغذیه بود - یک نشانگر cos(qp) با قابلیت تنظیم خودکار با قابلیت تنظیم تامین توان راکتیو به شبکه.

در مجموع قرار است سه واحد توربین گازی با ظرفیت 400 کیلووات و دو دستگاه جذب در این تاسیسات نصب شود که یکی از آنها مجهز به دستگاه مشعل خواهد بود. برای پوشش بارهای پیک مصرف گرما، نصب دیگ بخار گازی Buderus برنامه ریزی شده است. همچنین یک کابینت کنترل آبشاری MMS به طور خاص برای این پروژه در آلمان طراحی شد تا از عملیات اضطراری اطمینان حاصل شود. در مورد شاخص های اقتصادی پروژه، کل هزینه های سرمایه حدود 85 میلیون روبل با دوره بازپرداخت پنج ساله خواهد بود.

لازم به ذکر است که این پروژهدر زمینه تولید سه‌گانه یک پروژه آزمایشی برای شرکت‌های تامین تجهیزات بود و نیازمند حل تعدادی از مشکلات پیچیده بود. به خصوص، زمان مشخصموظف به تهیه و اخذ مستندات لازم، آموزش سازمان طراحی و رفع مشکلات خدماتی بود.

این یک پروژه برجسته هم برای ما و هم برای شرکت استال جی در روسیه اجرای چنین پروژه هایی به نشان دادن کامل مزایای فناوری سه نسل و کیفیت راه حل های ارائه شده کمک می کند.- نظرات دیمیتری نیکولانکو، رئیس نیروگاه های حرارتی کوچک در Bosch Thermotekhnika.

درباره واحدهای CHP بوش

واحدهای پیستون گاز بوش CHP یکی از بخش‌های متعدد بخش مهندسی حرارتی بوش است. آنها در محدوده توان 19 تا 400 کیلو وات برای تولید انرژی الکتریکی تولید می شوند. در عین حال، صرفه جویی اولیه سوخت در مقایسه با تولید جداگانه انرژی حرارتی و الکتریکی می تواند به 40 درصد برسد. استفاده از این تجهیزات می تواند میزان انتشار دی اکسید کربن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. واحدها را می توان به صورت یک ماژول کامل و کامل متشکل از موتور، قطعات اتصال، ژنراتور، مبدل حرارتی و مدار خنک کننده عرضه کرد. با استفاده از یک سیستم کنترل، نیروگاه حرارتی را می توان با دیگ گرمایش بوش و همچنین با سیستم های خنک کننده ترکیب کرد.

Trigeneration تولید ترکیبی برق، گرما و سرما با استفاده از موتور پیستونی گازی است. ترکیب یک واحد سه‌گانه (TGU): موتور پیستونی گاز، ژنراتور، ماژول حرارتی، دستگاه تبرید جذبی، سیستم کنترل. ژنراتور برق تولید می کند، ماژول حرارتی در زمان زمستان، و دستگاه تبرید جذبی در زمان تابستاناستفاده از گرما از ژاکت خنک کننده موتور، ژاکت خنک کننده روغن و گازهای دودکش اگزوز

Trigeneration مفید است زیرا استفاده موثر از گرمای بازیافتی را نه تنها در زمستان برای گرمایش، بلکه در تابستان برای تهویه مطبوع یا برای نیازهای تکنولوژیکی ممکن می‌سازد. این روش به شما امکان می دهد از نصب استفاده کنید در تمام طول سال، در نتیجه سریعترین بازگشت سرمایه را تضمین می کند. حداکثر نزدیکی و امکان استفاده برای هر مصرف کننده به عنوان منبع اصلی و پشتیبان انرژی، نصب در هر مکان (حتی در "میدان باز")، قابلیت اطمینان عملیاتی، بازپرداخت سریع و عمر طولانی تجهیزات اصلی (تا 25 سال تا حذف کامل) TSU را به مقام اول در بین منابع جایگزین تامین انرژی می رساند. تنها چیزی که لازم است وجود گاز است.

یک رویکرد یکپارچه برای اجرای پروژه انجام ممیزی انرژی: شناسایی ویژگی های خاص در تامین انرژی در سایت مشتری توسعه پروژه، انتخاب تجهیزات تجهیزات تولید و تامین تجهیزات آموزش پرسنل مشتری نصب تجهیزات، راه اندازی گارانتی و خدمات پس از گارانتی مستمر پشتیبانی فنی

TGU ها را می توان به عنوان منبع تغذیه اصلی و پشتیبان استفاده کرد.

مواردی که در انتخاب کوژنراتور گازی باید به آن توجه کنید: الف) ولتاژ ب) توان الکتریکی ج) مکان (محل) د) مصرف برق روزانه ه) حالت کار (جزیره یا موازی با شبکه) و) در دسترس بودن محدودیت گاز، فشار گاز g) جریان های راه اندازی h) طراحی

تامین انرژی خودکار سودآورتر است! عوامل بهره وری اقتصادی عرضه خودکار انرژی 1. گاز طبیعی بسیار ارزان است. کوژنراتورها راندمان بالایی دارند. تلفات برق وجود ندارد. بنابراین، برق تولید شده به طور مستقل با استفاده از ژنراتورهای همزمان 2 تا 5 برابر ارزان تر است. 1. نیازی به پرداخت هزینه برای اتصال به شبکه برق و گذاشتن گرمایش (برای تاسیسات جدید) نیست. نیازی به تعمیر دائمی شبکه های گرمایشی موجود (برای اشیاء قدیمی) نیست. 2. کوژنراتور از گرمای تولید شده در هنگام تولید برق استفاده می کند. این گرما را می توان برای تامین آب گرم، گرمایش اجسام، به دست آوردن سرما، مقاصد تکنولوژیکی،

توان الکتریکی واحد - از 50 کیلو وات تا 2 مگاوات (می توان بیشتر سفارش داد). ضریب تولید گرما نسبت به برق از 1.4 در توان های پایین تا 1.0 در توان های بالا است. ضریب تولید سرد نسبت به گرما 0.7-0.5 است حجم سرمایه گذاری روبل به ازای هر کیلووات ظرفیت نصب شده است. دوره بازپرداخت - 2-4 سال (بسته به بار تجهیزات؛ با بار شبانه روزی و حداکثر بار بازپرداخت سریعتر است) هزینه برق، مشروط به بازیابی گرما برای گرمایش، آب گرم یا تولید سرد - 0.55-0.60 روبل / کیلووات ساعت با در نظر گرفتن خدمات پس از فروش مصرف گاز خاص برای تولید 1 کیلووات برق – 0.3-0.4 متر مکعب مدت اجرای پروژه کلید در دست – 6-8 ماه برخی از شاخص های فنی و اقتصادی استفاده از TGU

یک سیستم تولید سه‌گانه، یک سیستم تولید حرارت و توان ترکیبی است که به یک یا چند واحد تبرید متصل می‌شود. قسمت حرارتییک نیروگاه تولید سه‌گانه مبتنی بر یک ژنراتور بخار با بازیابی گرما است که با استفاده از گازهای خروجی از موتور اولیه نیرو می‌گیرد. محرک اصلی که به یک دینام متصل است، انرژی الکتریکی تولید می کند. گرمای اضافی که به صورت دوره ای اتفاق می افتد برای خنک سازی استفاده می شود.

کاربرد trigeneration

Trigeneration به طور فعال در اقتصاد استفاده می شود، به ویژه در صنایع غذایی، جایی که نیاز به آب سرد برای استفاده در فرآیندهای تکنولوژیکی وجود دارد. به عنوان مثال، در تابستان، آبجوسازی ها استفاده می کنند آب سردبرای خنک کردن و نگهداری محصول نهایی. در دامداری ها از آب برای خنک کردن شیر استفاده می شود. تولیدکنندگان مواد غذایی منجمد در طول سال با دمای پایین کار می کنند.

فناوری تری ژنراتیو امکان تبدیل تا 80 درصد توان حرارتی یک نیروگاه تولید همزمان به سرما را فراهم می کند که این امر باعث افزایش قابل توجه راندمان کل نیروگاه تولید همزمان و افزایش ضریب منابع انرژی آن می شود.

گیاه سه نسل را می توان در تمام طول سال بدون توجه به فصل استفاده کرد. گرمای بازیافتی در طول تولید سه‌گانه در زمستان برای گرمایش، در تابستان برای تهویه مطبوع و برای نیازهای تکنولوژیکی استفاده می‌شود.

استفاده از trigeneration به ویژه در تابستان، زمانی که گرمای اضافی تولید شده توسط mini-CHP تولید می شود، موثر است. گرمای اضافی برای تولید آب سرد برای استفاده در سیستم تهویه مطبوع به دستگاه جذب فرستاده می شود. این فناوری باعث صرفه جویی در انرژی می شود که معمولاً توسط یک سیستم خنک کننده اجباری مصرف می شود. در زمستان در صورت عدم نیاز می توان دستگاه جذب را خاموش کرد مقادیر زیادآب سرد

بنابراین، سیستم trigeneration اجازه می دهد تا 100٪ از گرمای تولید شده توسط mini-CHP استفاده شود.

بهره وری انرژی و راندمان هزینه بالا

بهینه سازی مصرف انرژی نه تنها از منظر صرفه جویی در منابع انرژی، بلکه از منظر زیست محیطی نیز امری مهم است. امروزه صرفه جویی در مصرف انرژی یکی از مهمترین موارد است مشکلات فعلیدر سراسر جهان. در عین حال اکثریت فن آوری های مدرنتولید گرما منجر به درجه بالایی از آلودگی هوا می شود.

Trigeneration که در آن تولید ترکیبی انرژی الکتریکی، حرارتی و برودتی اتفاق می‌افتد، امروزه یکی از بهترین‌ها است. فن آوری های موثرافزایش بهره وری انرژی و ایمنی زیست محیطی mini-CHP.

صرفه جویی در مصرف انرژی هنگام استفاده از فناوری های سه گانه به 60٪ می رسد.

مزایا و معایب

در مقایسه با فناوری های خنک کننده سنتی، سیستم سه نسل دارای مزایای زیر است:

• گرما منبع انرژی است که امکان استفاده از انرژی اضافی را فراهم می کند انرژی حرارتی، که هزینه بسیار کمی دارد;
• تولید شده انرژی الکتریکیمی تواند به شبکه برق عمومی عرضه شود یا برای رفع نیازهای خود استفاده شود.
• از گرما می توان برای رفع نیازهای انرژی حرارتی در طول فصل گرما استفاده کرد.
• آنها به دلیل عدم وجود قطعات متحرک در واحدهای تبرید جذبی که ممکن است در معرض سایش باشند، به حداقل هزینه نگهداری نیاز دارند.
• عملکرد بی صدا سیستم جذب؛
• هزینه های عملیاتی کم و هزینه های کم عمر؛
• از آب به عنوان مبرد به جای موادی استفاده می شود که لایه اوزون را از بین می برد.

استفاده از سیستم جذب ساده و قابل اعتماد است. مصرف انرژی دستگاه جذب پایین است زیرا پمپ مایع وجود ندارد.

با این حال، چنین سیستمی دارای معایبی نیز می باشد: ابعاد و وزن زیاد و همچنین هزینه نسبتاً بالا به دلیل اینکه امروزه تعداد محدودی از تولیدکنندگان به تولید ماشین آلات جذب مشغول هستند.