Гасни котао са електричним генератором: уређај, принцип рада, преглед најбољих брендова

Пажљив однос према енергетским ресурсима диктира пре свега чињеница да скоро све природне резерве нису бесконачне.Економична потрошња свих врста горива захтева развој нових система или радикалну модернизацију постојећих.

Дакле, гасни котао са електричним генератором је један од типова хибридних система који вам омогућавају да интелигентно управљате плавим горивом. Упознаћемо вас са принципом рада опреме која заједно са топлотном производи електричну енергију. Хајде да замислимо типичне моделе хибридних јединица.

Ефикасна потрошња енергије

Чак и просечна особа која има инсталиран гасни котао за грејање свог дома може се запитати о рационалном коришћењу топлотне енергије. Заиста, када се гас сагорева у котлу, не користи се сва произведена топлота.

Када систем грејања ради, део топлоте се увек неповратно губи. Ово се обично дешава када се производи сагоревања испуштају из котла у атмосферу. У ствари, ово је изгубљена енергија која се могла искористити.

О чему тачно причамо? О могућности коришћења изгубљене „потрошене“ топлоте у производњи електричне енергије.

Ако претпоставимо да је систем котла за грејање већ оптимизован како би се максимизирала ефикасност, онда „одбачена“ енергија и даље чини значајан део енергије која се ослобађа током сагоревања горива.

Врсте горива могу бити различите, почевши од баналног огревног дрвета и свих врста брикета, завршавајући са најекономичнијим опцијама: главни гас са превлашћу метана у свом саставу, вештачко плаво гориво и течне мешавине пропан-бутана.

Можда се чини да је ово далеко од „открића Америке“, али у ствари, технологија, тачније инсталација коју је давне 1943. године развио Роберт Стирлинг, постоји. Његове карактеристике дизајна и основни принцип рада омогућавају да се овај систем класификује као мотор са унутрашњим сагоревањем.

Зашто онда ова инсталација није коришћена тако значајно време? Одговор је једноставан – теоријски развој технологије четрдесетих година прошлог века у пракси се показао веома гломазан.

Технологије и материјали који су постојали у време развоја нису дозвољавали смањење величине инсталације, а постојеће методе производње електричне енергије биле су исплативије.

Укључивање уређаја у круг гасног котла који претвара изгубљену топлоту у електричну енергију може значајно повећати ефикасност постројења за прераду гаса.

Шта нас данас може навести на размишљање о пажљивијем односу према ресурсима који нису класификовани као обновљиви? Данас постоји заједнички проблем широм света - развој технологије неминовно доводи до повећања потрошње електричне енергије.

Повећање потрошње се дешава тако брзим темпом да мрежне компаније немају времена да модернизују системе за пренос електричне енергије, а да не говоримо о производњи.Ова ситуација неминовно доводи до тога да елементи система за напајање покваре, ау неким случајевима то се може десити са завидном редовношћу.

Савремени котлови за грејање опремљени су контролним системима који су такође енергетски зависни. Циркулационој пумпи, сензорима, аутоматизацији и самом панелу је потребно напајање. Читав сет уређаја не може а да не изазове забринутост за одржавање функционалности током нестанка струје.

Без струје није могуће покренути системе присилног грејања. Нестанак струје током грејне сезоне за њих је готово катастрофалан. Не само да ће ово неизбежно довести до брзог хлађења просторије, већ ако грејање не ради дуже време, круг се може замрзнути.

Дуготрајно одсуство рада система грејања током хладне сезоне доводи до смрзавања система грејања, појављивања ледених чепова у њему и, на крају, оштећења опреме и цеви за грејање услед пуцања.

Стандардне постојеће опције за решавање проблема - инсталација беспрекидна напајања, генератори различитих модификација (гас, бензин, дизел генератори или нетрадиционални извори - ветрогенератори или мини термоелектране, хидроелектране).

Али ово решење није прихватљиво за све, јер је многима тешко издвојити простор за инсталирање аутономног снабдевача електричном енергијом.

Док становници појединачних кућа и даље могу да доделе простор за генератор, то је скоро немогуће за уградњу у вишеспратну зграду. Тако се испоставља да становници стамбених зграда са индивидуалним системима грејања први страдају када нестане струје.

Зато су се, пре свега, компаније које се баве производњом компоненти за монтажу система грејања поставиле себи питање да у потпуности искористе топлоту коју „избацује“ систем грејања. Размишљали смо о томе како да искористимо ову отпадну супстанцу за производњу електричне енергије.

Од познатих технологија, програмери су изабрали „добро заборављену“ Стирлингову инсталацију; модерне технологије омогућавају повећање њене ефикасности уз одржавање компактне величине.

Принцип рада Стирлинговог мотора је кретање клипа мотора надоле и горе. Мотор ради скоро тихо и не изазива вибрације опреме

Принцип рада Стирлингове инсталације заснива се на коришћењу загревања и хлађења радног флуида, што заузврат активира механизам који генерише електричну енергију.

Унутар клипа (затвореног) налази се пумпани гас; када се загрева, гасовити медијум се шири и помера клип у једном правцу; након хлађења у хладњаку, он се скупља и помера клип у другом смеру.

Преглед произвођача котлова са генераторима

Погледајмо конкретне примере домаћих котловских система који данас постоје, у којима је успешно имплементиран принцип коришћења издувних гасова (производа сагоревања) за производњу електричне енергије. Јужнокорејска компанија НАВИЕН је успешно имплементирала наведену технологију у котао марке ХИБРИГЕН СЕ.

Котао користи Стирлингов мотор, који, према подацима из пасоша, током рада производи електричну енергију снаге 1000В (или 1кВ) и напона од 12В. Програмери тврде да се произведена електрична енергија може користити за напајање кућних апарата.

Ова снага би требало да буде довољна за напајање кућног фрижидера (око 0,1 кВ), персоналног рачунара (око 0,4 кВ), ЛЦД телевизора (око 0,2 кВ) и до 12 ЛЕД сијалица снаге по 25 В.

Котао серије хибриген се од Навиен са уграђеним генератором и Стирлинг мотором. Када котао ради, поред његових главних функција, производи се електрична енергија од око 1000 В

Од европских произвођача, Виессманн се развија у овом правцу. Виессманн има прилику да потрошачима понуди избор између два модела котлова серије Витотвин 300В и Витотвин 350Ф.

Витотвин 300В је био први развој у овом правцу. Одликује се прилично компактним дизајном и по изгледу је веома сличан конвенционалном зидни гасни котао. Истина, током рада првог модела идентификоване су „слабе“ тачке у раду Стирлинговог мотора.

Испоставило се да је највећи проблем одвођење топлоте; основа рада уређаја је грејање и хлађење. Оне. програмери су се суочили са истим проблемом са којим се Стирлинг суочио четрдесетих година прошлог века – ефективним хлађењем, које се може постићи само значајном величином хладњака.

Због тога се појавио модел котла Витотвин 350Ф, који је укључивао не само гасни котао са генератором електричне енергије, већ и уграђени котао од 175 литара.

Резервоар за топлу воду је направљен у подној верзији због велике тежине како саме опреме тако и течности припремљене за санитарне сврхе

У овом случају, проблем са проблемом хлађења клипа Стирлинг инсталације због воде котао. Међутим, одлука је довела до повећања укупних димензија и тежине инсталације. Такав систем се више не може монтирати на зид као конвенционални гасни котао и може се монтирати само на под.

Виессманн котлови пружају могућност напајања погонских система котла из екстерног извора, тј. из централних електроенергетских мрежа. Компанија Виессманн је позиционирала опрему као уређај који обезбеђује сопствене потребе (рад котловских агрегата) без могућности одабира вишка електричне енергије за домаћу потрошњу.

Систем Витотвин Ф350 је бојлер са котлом за грејање воде запремине 175 литара. Систем вам омогућава да загрејете просторију, обезбедите топлу воду и генеришете електричну енергију

Да би се упоредила ефикасност коришћења генератора уграђених у систем грејања. Вреди размислити о котлу, који су развиле компаније ТЕРМОФОР (Република Белорусија) и компанија Криотхерм (Русија, Санкт Петербург).

Вреди их размотрити не зато што се некако могу такмичити са горе наведеним системима, већ да упореде принципе рада и ефикасност производње електричне енергије. Ови котлови користе само дрво као гориво, пресована пиљевина или брикети на бази дрвета, тако да се не могу ставити у ранг са моделима НАВИЕН и Виессманн.

Котао под називом „Пећ за грејање „Индигирка“ је намењен за дуготрајно грејање на дрва и сл., али је опремљен са два термогенератора електричне енергије типа ТЕГ 30-12. Налазе се на бочном зиду јединице. Снага генератора је мала, тј. укупно су у стању да генеришу само 50-60В на 12В.

Основни дизајн пећи Индигирка вам омогућава не само да загрејете собу, већ и да кувате храну на горионику. Систем је допуњен са два генератора топлоте од 12В снаге 50-60В.

У овом котлу је коришћен Зебеков метод, заснован на формирању емф у затвореном електричном колу. Састоји се од две различите врсте материјала и одржава контактне тачке на различитим температурама. Оне. програмери такође користе топлоту коју производи котао за производњу електричне енергије.

Поређење ефикасности котла

Упоређујући представљене врсте котлова, који не само да загревају просторију (топлота расхладна течност), али и генерисање електричне енергије коришћењем произведене топлоте, треба обратити пажњу на важне аспекте током рада.

И компанија НАВИЕН и компанија Виессманн позиционирају своје котлове, истичући несумњиве предности - потпуну аутоматизацију процеса, нема потребе за сервисним поправкама и генерално потпуни недостатак интервенције након пуштања у рад од стране купца.

За рад ових котлова потребан је само стабилан рад система и стабилна доступност гаса (било да се ради о главном снабдевању, инсталацији у боцама са течним гасом или држач за гас). Сходно томе, за рад котлова користи се домаћи гас, који након сагоревања не представља никакву штету по животну средину.

У принципу, скоро исто се може рећи о пећи за грејање Индигирка, само што врста горива овде није гас, већ огревно дрво, пелет или пресована пиљевина.

Потпуно одсуство аутоматизацијаза шта је потребна струја. Систем за производњу електричне енергије и сам котао не утичу једни на друге, тј.Ако систем производње електричне енергије не успе, котао наставља да обавља своје функције.

Све ове грејне јединице за прераду гаса, са Стирлинговим моторима смештеним испод горионика, производе електричну енергију која се може користити у различите сврхе.

Овим се не могу похвалити котлови НАВИЕН и Виессманн, јер је Стирлингов мотор уграђен директно у дизајн котла. Али колико су такви системи исплативи и колико ће времена бити потребно да се такав котао исплати? Ово питање вреди детаљно разумети.

Профитабилност система који се разматрају

На први поглед, котлови НАВИЕН и Виессманн су практично мини термоелектране у приватној кући или чак стану.

Чак и упркос великим укупним димензијама, могућност производње електричне енергије једноставним коришћењем котла за грејање котла или просторија треба да подстакне купца да без оклевања инсталира такво „чудо технологије“.

Али након детаљнијег прегледа НАВИЕН котла, постављају се питања која захтевају одговоре. Са декларисаном снагом од 1 кВ (слободна снага која се може користити по вашем нахођењу), котао прилично приметно троши електричну енергију када систем ради.

Шта се мисли? У најмању руку, аутоматизација ради, иако је потребно мало снаге, али је потребно да вентилатор и циркулациона пумпа функционишу. Наведени уређаји укупно не само да могу успешно да троше овај киловат енергије, већ то можда неће бити довољно при „оверклокирању“ система.

Шематски дијаграм Виссманн Витотвин 350Ф система грејања са подним котлом од 175 литара.Систем вам омогућава да користите електричну енергију из екстерног извора и дистрибуирате вишак произведене електричне енергије у општу мрежу

Потпуно иста питања постављају се и за Виессманн котлове, али бар овде није наведена могућност вађења струје за сопствене потребе. Предвиђена је само могућност аутономног рада система у недостатку екстерног напајања.

Иако програмери одмах истичу да „систему може бити потребна додатна електрична енергија при вршном оптерећењу“. На позадини декларисаних 3500 кВх електричне енергије произведене годишње, ова нијанса је већ упитна, али једноставним и једноставним прорачунима добијамо следеће:

3500:6 (месеци стандардне грејне сезоне): 30 (30 календарских дана у просеку): 24 (24 сата дневно) = 0,81 кВ*сат.

Оне. Котао производи око 800 В током стабилног (константног) рада, али колико сам систем троши током рада? Можда исти, који производе 800В, а можда и више.

Поред тога, електрична енергија се производи само током рада горионика. Оне. Или је потребан константан рад система, или је све мало другачије од онога што кажу програмери система.

До чега су ове калкулације довеле? Систем котлова на дрва заправо производи својих 50Вх (или 0,05кВх), који се могу користити за пуњење таблета, телефона итд. чак и за баналну „дежурну ЛЕД сијалицу“. За разлику од развоја две светски познате компаније, описани развоји очигледно више личе на добар маркетиншки трик и ништа више.

Што се тиче политике цена за ове системе, генерално је тешко било шта проценити.Јер чак и производне компаније Виессманн и НАВИЕН одмах наводе да опрема „не захтева одржавање“. Преведено на једноставан језик, покварено је, што значи да се јединица мора потпуно заменити.

Ово се можда не односи на цео систем, већ на појединачне компоненте: Стирлингов мотор, систем гасних горионика итд. Резултат ће бити прилично импресиван износ. Под претпоставком да је просечна цена ових система око 12 хиљада. евра или 13,5 хиљада $. Шема рада котла са генератором, онда само произвођач система може победити у таквој ситуацији.

Пећ Индигирка уопште не може да учествује у поређењу, не само зато што врста горива није гас, а ни цена није упоредива (15 пута мања), већ зато што је пећ позиционирана не за кућну употребу, већ више за путовања, експедиције итд..П.

Ако у Европи енергетска ситуација доста значајно утиче на избор потрошача (при избору система грејања или снабдевања енергијом) са становишта ефикасности и еколошке прихватљивости, онда државе ЕУ то стимулишу субвенционисањем имплементације оваквих система.

За кућне потрошаче у Русији, такви системи ће највероватније бити прескупи, како у почетку „систем + инсталација” тако и током рада.

Закључци и користан видео на тему

Принцип рада Стирлинг мотора који опрема гасни котао:

Демонстрација рада гасног котла са генератором електричне енергије:

Пример пећи на дрва са генератором електричне енергије за поређење са гасном јединицом:

Не заборавите да су европске компаније за производњу енергије прилично лојалне „произвођачима“ опреме за уштеду енергије.

У Русији, могућност производње и преноса електричне енергије у мрежу од стране потрошача у домаћинству не само да није прописана законом, већ је такође не поздрављају мрежне компаније. Стога је мало вероватно да ће представљени системи данас имати озбиљне шансе да се користе у Руској Федерацији.

Молимо вас да коментаришете чланак достављен на разматрање у блок обрасцу испод, постављајте питања, постављајте фотографије на тему. Реците нам да ли сте упознати са котловима и системима за производњу електричне енергије. Поделите корисне информације које ће бити корисне посетиоцима сајта.