Unitate de cogenerare - Energie termică și electrică pentru uz comercial

Solicitați o consultație gratuită
Unitate de cogenerare pentru energie termică și electrică

Unitățile de cogenerare dezvoltate de Viessmann sunt concepute pentru uz comercial și municipal. În mod corespunzător, acestea au o performanță ridicată și sunt adaptate la procesele operaționale pentru o aprovizionare sigură cu energie electrică, încălzire/răcire, precum și cu apă caldă menajeră. Acest lucru înseamnă că nu investiți doar într-o eficiență mai mare, ci și în viitor.

Aparatele compacte din gama de produse Vitobloc 200 sunt concepute ca unități de cogenerare descentralizate, cu predilecție pentru încălzire. Aceste unități relativ mici generează energie electrică pentru autoconsum. Căldura care este generată prin acest proces este utilizată simultan, aproape fără pierderi, pentru încălzire. Orice energie electrică care nu este necesară este exportată în rețeaua publică, iar compania de furnizare a energiei electrice oferă o remunerație corespunzătoare.

De ce o unitate de cogenerare (CHP)?

Cea mai mare parte a energiei electrice produse în Germania este produsă în centrale electrice cu condensare. Aceasta înseamnă că energia termică este transformată în energie electrică prin intermediul unei turbine cu abur. Eficiența medie a tuturor centralelor electrice convenționale este de aproximativ 38%, ceea ce înseamnă că peste 60% din energia consumată se pierde în mediul înconjurător sub formă de căldură reziduală neutilizată.

O unitate de cogenerare a energiei termice și electrice face un pas înainte și utilizează căldura reziduală, ceea ce poate crește eficiența generală a sistemului. În cazul sistemelor de cogenerare la scară largă, acest lucru se face prin intermediul conductelor de încălzire urbană. Cu toate acestea, potențialul este în mare parte epuizat în stocul existent. În cele din urmă, funcționează doar dacă în apropierea centralei termice există și consumatori mari de căldură, cum ar fi un cartier de locuințe.

Aici intervine ideea de unități descentralizate de cogenerare cu predilecție pentru încălzire. Energia electrică este generată în unități relativ mici, unde energia termică produsă nu trebuie transportată simultan pe distanțe mari (ceea ce ar duce la pierderi de căldură), ci poate fi utilizată direct la fața locului. De asemenea, nu există pierderi rezultate din distribuția energiei.

Alimentarea descentralizată cu energie electrică cu unitate de cogenerare de căldură și energie electrică

Centralele electrice centrale produc, de obicei, doar energie electrică. Căldura acumulată se pierde. În schimb, cogenerarea utilizează cu până la 36% mai puțină energie primară - ceea ce înseamnă o reducere semnificativă a costurilor cu energia.

Structura și funcția unei unități de cogenerare

O unitate de cogenerare este formată, în esență, dintr-un motor, un generator sincron și un schimbător de căldură. Generatorul sincron, acționat de motorul cu ardere internă (unitatea de acționare), generează un curent alternativ trifazat cu o frecvență de 50 Hz și o tensiune de 400 de volți, care este utilizat în general pe site.

Pentru conexiunea electrică se utilizează rețeaua de joasă tensiune (nivel de 0,4 kV). De regulă, unitățile de cogenerare sunt exploatate în paralel cu rețeaua electrică. Cu toate acestea, în principiu, ele pot fi utilizate și în modul de înlocuire a rețelei prin utilizarea unor generatoare sincrone. Surplusul de energie poate fi exportat în rețeaua de alimentare cu energie electrică a furnizorului.

Motorul generează căldură care poate fi absorbită în "circuitul intern de răcire", succesiv din uleiul de lubrifiere, lichidul de răcire a motorului și gazele de eșapament, și transferată către sistemul de încălzire prin intermediul unui schimbător de căldură cu plăci.

Acest sistem de generare și utilizare a energiei este denumit generare combinată de energie termică și electrică (CHP), deoarece energia mecanică (putere) generată de motor și energia termică (căldură) eliberată de motor atunci când acesta antrenează generatorul sunt ambele utilizate simultan.

Într-o unitate de cogenerare, un motor cu combustie pe gaz antrenează un generator pentru a produce energie electrică. Căldura astfel creată este extrasă din lichidul de răcire și din gazele de eșapament prin intermediul unui schimbător de căldură și poate fi apoi utilizată.

Pentru ca utilizarea unei unități de cogenerare să fie viabilă din punct de vedere economic, aparatul ar trebui să funcționeze continuu cât mai mult timp posibil. Cu cât o unitate de cogenerare poate transfera în mod realist căldură și energie într-un sistem mai mult timp, cu atât mai repede se va amortiza. Atunci când vine vorba de dimensionare, în afară de unele excepții (cum ar fi alimentarea de urgență cu energie electrică), accentul se pune pe căldură. Unitatea de cogenerare este orientată spre căldură.

Curba anuală permanentă - proiectarea producției unei unități de cogenerare

Dacă ne uităm la modul în care producția anuală de căldură este repartizată, de obicei, pe o perioadă de 12 luni (curba anuală permanentă), devine clar că o unitate de cogenerare nu trebuie supradimensionată. Puterea termică a acesteia este calculată astfel încât căldura să poată fi transferată chiar și în perioadele de sarcină redusă.

Pentru a obține o durată de funcționare de cel puțin 4 500 de ore, putem presupune că aproximativ 20 % din puterea cazanului ca putere termică a unității de cogenerare pentru a asigura încălzirea clădirii.

Pe partea de încălzire, unitatea de cogenerare funcționează în paralel cu un cazan. Ambele generatoare de căldură sunt conectate la sistemul de încălzire, la sistemul de încălzire a apei calde menajere sau la alți consumatori de căldură, cum ar fi o piscină.

În funcție de profilul de consum al clădirii, poate fi utilă utilizarea unui acumulator de agent termic pentru apă caldă menajeră, astfel încât durata de funcționare a modulului de cogenerare să fie cât mai lungă și neîntreruptă.

În ceea ce privește energia electrică, prima prioritate este acoperirea autoconsumului clădirii. În cazul în care nu mai sunt disponibili alți consumatori, energia electrică este introdusă în rețeaua publică și remunerată.

 

Energie electrică: pentru autoconsum sau pentru export în rețea

Energia electrică pentru utilizarea pe amplasament este generată în unități adaptate la necesarul respectiv. Energia electrică care nu este necesară este exportată în rețeaua publică, iar serviciul public de alimentare cu energie electrică oferă o remunerație corespunzătoare.

 

Căldură: utilizare eficientă și aproape fără pierderi

Cu toate acestea, căldura generată într-o unitate de cogenerare a energiei termice și electrice nu se pierde, spre deosebire de centralele electrice. Căldura este introdusă în rețeaua de încălzire. Împreună cu un alt generator de căldură, cum ar fi un cazan, clădirea este alimentată cu energie electrică, căldură și apă caldă menajeră aproape fără pierderi. De asemenea, cererea de răcire poate fi acoperită complet sau parțial prin cuplarea cu o mașină de răcire cu absorbție.

Imaginea prezintă schema de integrare a sistemului pentru o unitate de cogenerare.
Afișajul unui Vitobloc 300 tip NG

Deoarece o unitate de cogenerare se amortizează în esență prin reducerea cantității de energie electrică preluată de la rețea (și nu prin intermediul remunerației de alimentare), trebuie luat în considerare și consumul de energie electrică din clădire. Răspunzând la trei întrebări simple, puteți verifica rapid dacă are sens să utilizați o unitate de cogenerare Vitobloc:

  • Puterea necesară a cazanului este mai mare de 60 kW sau consumul de gaz este mai mare de 90000 kWh/a (raportat la puterea calorifică brută)?
  • Consumul anual de energie depășește 32000 kWh?
  • Se consumă simultan căldură și energie electrică?

În cazul în care răspunsul la toate aceste întrebări este "da" și există o conexiune la gaz, merită să analizați mai atent utilizarea unei unități de cogenerare.

Vitobloc 200 și 300 - compacte, silențioase și livrate gata de conectare

Vitobloc 300 NG 15 și Vitobloc 300 NG 20 sunt unități compacte, gata de conectare, cu generatoare sincrone răcite cu apă pentru producerea de energie trifazată și încălzirea apei. Datorită zgomotului redus de funcționare și spațiului redus, acestea sunt potrivite atât pentru proiecte de construcții noi, cât și pentru proiecte de modernizare.

Unitățile de cogenerare Vitobloc 300 sunt adecvate pentru gaz natural, biogaz natural, GPL și pentru adaosul de 20 % hidrogen. Tehnologia de condensare integrată vă permite să obțineți un randament global de până la 107,3 la sută (Vitobloc 300 tip NG 20).

Seria Vitobloc 200

Unitățile de cogenerare, cum ar fi Vitobloc 200 tip EM-260/390 sau Vitobloc 200 tip EM-100/167 de la Viessmann, ating o eficiență impresionantă. Unitățile de cogenerare Vitobloc 200 sunt, prin urmare, deosebit de ușor de întreținut, datorită intervalelor de mentenanță. Unele dintre ele dispun de tehnologie de condensare integrată și astfel ating o eficiență globală de până la 95 %. Iar acestea au o modulare electrică de până la 50 la sută și pot funcționa atât cu funcționare în funcție de căldură, cât și de putere. Alte puncte pozitive pentru unitatea de cogenerare Vitobloc 200 sunt echipamentul tehnic extins cu contor de energie electrică și conexiuni flexibile pentru gaz, gaze de ardere, aer extras și apă caldă menajeră precum și capota standard cu amortizor de zgomot pentru reducerea semnificativă a zgomotului de funcționare.

Beneficii și avantaje

Beneficii

Avantaje

 

Eficiențe electrice foarte avansate datorită motoarelor și generatoarelor sincrone cu eficiență energetică ridicată

Eficiență economică maximă prin cea mai mare proporție posibilă de energie electrică generată

 

Echipat în mod standard cu baterii de pornire și generator sincron

Adecvat pentru modul de înlocuire a rețelei, cererea de curent în gol nu este crescută, nu sunt necesare sistemul de corecție și rezistențele de pornire pentru funcționarea asincronă

 

Întrerupător de alimentare cu 4 poli (3 poli până la 20 kWel), umplere inițială a rezervorului de ulei de lubrifiere, conexiuni flexibile, contor de energie electrică calibrat, posibilitate de creștere a temperaturii de retur a apei de încălzire, conservare timp de 24 de săptămâni, mod de modulare a căldurii pentru DN și LE

Reduce costurile ulterioare pentru integrarea sistemului

 

Integrarea în unitate a conductei de gaz, a bateriilor de pornire, a alimentării cu ulei de lubrifiere, a panoului de comandă

Hotă cu amortizor și ventilator de extracție de până la 150 kWel

Economii de timp și de costuri în timpul proiectării, instalării, punerii în funcțiune și exploatării

 

Funcționare autonomă în urma modulării căldurii pentru sistemele cu o singură unitate

Elimină costurile pentru integrarea controlului

 

Tehnologie de siguranță certificată în conformitate cu Directiva 90/396/CEE privind aparatele electrocasnice, cu număr de identificare a produsului în producția de serie

Acoperirea de asigurare și fiabilitatea operațională sunt dovedite

 

Testare în fabrică a modulului complet cu motor, generator, schimbătoare de căldură și panou de control la sarcină maximă

Efort minim de punere în funcțiune, date de performanță verificate

 

Siguranță prin proiectare, asamblare și recepție într-o unitate de producție certificată în conformitate cu ISO 9001/EN 29001

Tehnologie avansată utilizată deja în aprox. 600 de unități de cogenerare instalate cu succes

 

Utilizarea exclusivă de componente calificate de la producători de marcă renumiți

Cea mai înaltă fiabilitate operațională și aprovizionare garantată pe termen lung cu piese de schimb, retenție de valoare ridicată

 

Actualizare cu privire la scutirea de taxa din Legea privind sursele regenerabile de energie pentru sistemele de cogenerare

Legea privind colectarea energiei a intrat în vigoare la 01/01/2019. Aceasta conține modificări la Legea privind sursele de energie regenerabilă și la Legea germană privind cogenerarea. Primul se referă în principal la reducerea taxei din Legea privind sursele de energie regenerabilă pentru sistemele de cogenerare mai noi și foarte eficiente. În acest caz, ar trebui luate în considerare următoarele puncte:

  1. Sistemele noi de cogenerare și sistemele de cogenerare care au intrat în funcțiune începând cu 1 august 2014 și au o putere electrică mai mică de un megawatts sau mai mare de zece megawați vor continua să plătească doar 40 % din taxa Legii privind sursele de energie regenerabilă.
  2. Toate sistemele noi de cogenerare din companiile cu costuri avansate ale energiei electrice vor continua să plătească doar 40 la sută din taxa din Legea privind sursele de energie regenerabilă.
  3. Pentru celelalte sisteme noi de cogenerare, privilegiul de a plăti o taxă de 40% din Legea privind sursele de energie regenerabilă există doar dacă sistemul de cogenerare funcționează mai puțin de 3500 de ore de utilizare completă pe an. Pentru sistemele de cogenerare cu o utilizare mai mare, taxa medie crește în mod continuu și atinge valoarea unei taxe integrale în temeiul Legii privind sursele de energie regenerabilă la 7000 de ore de utilizare completă.
  4. Pentru instalațiile noi de cogenerare construite între 1 august 2014 și 31 decembrie 2018 și care se încadrează la punctul trei din această listă, se aplică un regim tranzitoriu gradual până în 2019 sau 2020.
  5. Compromisul se aplică retroactiv la 1 ianuarie 2018. În consecință, părți din taxa plătită în temeiul Legii privind sursele de energie regenerabilă în proporție de 100 % se întorc la operatorii de sisteme de cogenerare.

Modificările aduse Legii privind cogenerarea se referă, printre altele, la aspecte legate de promovare. De exemplu, aceasta a fost prelungită până în 2025 pentru instalațiile noi, în timp ce subvenția pentru instalațiile existente a fost redusă. În plus, există acum o excludere de culme. Nu sunt permise alte subvenții în plus față de sprijinul acordat prin intermediul Legii privind cogenerarea.

Partenerul potrivit pentru unitatea dumneavoastră de cogenerare: Viessmann

Viessmann Kraft-Wärme-Kopplung GmbH (fostă ESS - Energie Systeme & Service GmbH) este specialistul în cogenerare al grupului Viessmann și este membru al grupului din 2008. Cu o experiență de peste 25 de ani în acest domeniu de produse, Viessmann oferă sisteme eficiente pe gaz pentru producerea combinată de căldură și energie electrică. Pe lângă produsele standard, compania produce, de asemenea, unități de cogenerare adaptate în mod special la nevoile individuale ale clienților.

Unități de cogenerare - sisteme eficiente cu gaz pentru producerea combinată de căldură și energie electrică

Unitățile de cogenerare a energiei electrice și termice pe gaz (CHP) generează simultan energie electrică și termică, conform principiului de cogenerare a energiei electrice și termice. Un motor cu combustie pe gaz special conceput pentru cicluri de lucru grele antrenează generatorul pentru a produce energie electrică. Aceste unități sunt dimensionate pentru a se potrivi complexelor rezidențiale și operațiunilor comerciale. Pe partea de încălzire, unitatea CHP funcționează în paralel cu un cazan. Ambele generatoare de căldură sunt conectate la sistemul de încălzire pentru a furniza apă caldă menajeră sau apă caldă menajeră.

Unitățile de cogenerare Viessmann sunt jucători de echipă. Ele își ating cea mai mare eficiență într-un sistem care este adaptat individual la cerințele respective. Acest lucru începe cu tehnologia sistemului, de exemplu, cu dulapuri de control pentru funcții de control de nivel superior, și se extinde până la contracte de mentenanță personalizate.

Gama de produse: Unități de cogenerare de până la 530 kWel și 660 kWth

O unitate de cogenerare este extrem de responsabilă din punct de vedere ecologic: pe lângă economiile de energie primară de până la 36%, emisiile de CO₂ sunt semnificativ mai mici în comparație cu generarea convențională de energie electrică și termică. Cu o experiență de peste 25 de ani în acest domeniu de produse, Viessmann oferă sisteme eficiente acționate cu gaz pentru generarea combinată de căldură și energie electrică. Pe lângă produsele standard, compania produce, de asemenea, unități de cogenerare adaptate în mod special la nevoile individuale ale clienților.

Documente curente, formulare și broșuri de descărcat

Puteți obține fișe tehnice ale unităților de cogenerare aici. Alte formulare sunt disponibile la cerere. Discutați cu reprezentantul personalului de teren Viessmann.

Fișe tehnice/specificații (PDF)

Fișele tehnice pentru toate unitățile Vitobloc CHP sunt disponibile pentru descărcare în baza noastră de date ViBooks.

Lansați ViBooks

Certificat de unitate

Certificate specifice de tip pentru fiecare unitate de generare a energiei electrice pentru a demonstra conformitatea unui sistem de generare a energiei electrice planificat cu cerințele prezentelor norme de aplicare VDE.

Asistență

Aveți nevoie de ajutor pentru a selecta produsul potrivit?

Găsiți produsul