Sikap yang berhati-hati terhadap sumber daya energi ditentukan terutama oleh kenyataan bahwa hampir semua sumber daya alam tidak terbatas. Penggunaan semua jenis bahan bakar secara ekonomis membutuhkan pengembangan sistem baru atau modernisasi radikal dari yang sudah ada.
Jadi, boiler gas dengan generator listrik adalah salah satu jenis sistem hibrida yang memungkinkan untuk membuang bahan bakar biru secara cerdas. Kami akan memperkenalkan Anda dengan prinsip pengoperasian peralatan yang menghasilkan energi listrik bersama dengan energi termal. Kami akan menghadirkan model khas unit hybrid.
Konsumsi energi yang efisien
Bahkan orang biasa di jalan yang memiliki boiler gas dipasang untuk memanaskan rumah mungkin bertanya-tanya tentang rasionalitas menggunakan energi termal. Memang, setelah semua, ketika membakar gas dalam boiler, jauh dari semua panas yang dihasilkan digunakan.
Selalu ketika sistem pemanas bekerja, sebagian panas hilang tanpa dapat diperbaiki kembali. Ini biasanya terjadi ketika produk pembakaran dipancarkan dari boiler ke atmosfer. Padahal, ini adalah energi yang hilang yang bisa digunakan.
Tentang apa itu sebenarnya? Tentang kemungkinan panas yang terbuang digunakan dalam produksi energi listrik dengan sia-sia.
Berdasarkan fakta bahwa sistem boiler pemanas sudah dioptimalkan untuk memaksimalkan efisiensi, energi "yang dipancarkan" masih merupakan sebagian kecil dari energi yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar
Jenis bahan bakar bisa berbeda, mulai dari kayu bakar dangkal dan semua jenis briket, diakhiri dengan opsi paling ekonomis: gas utama dengan dominasi metana dalam komposisi, bahan bakar biru buatan dan campuran cair propana-butana.
Tampaknya ini jauh dari “penemuan Amerika”, tetapi sebenarnya teknologi yang dikembangkan pada tahun 1943 oleh Robert Stirling, atau lebih tepatnya, instalasi ada. Fitur desainnya dan prinsip dasar pengoperasian memungkinkan kita untuk menghubungkan sistem ini dengan mesin pembakaran internal.
Lalu mengapa tidak menggunakan instalasi ini untuk waktu yang cukup lama? Jawabannya sederhana - pengembangan teoretis teknologi di empat puluhan abad terakhir ternyata sangat rumit dalam praktiknya.
Teknologi dan bahan yang ada pada saat pengembangan tidak memungkinkan mengurangi ukuran instalasi, dan metode yang ada untuk menghasilkan energi listrik lebih hemat biaya.
Dimasukkannya dalam rangkaian boiler gas suatu perangkat yang memproses panas yang digunakan dengan sia-sia menjadi listrik dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi pabrik pemrosesan gas.
Apa yang dapat membuat kita saat ini berpikir tentang sikap yang lebih hati-hati terhadap sumber daya yang tidak diklasifikasikan sebagai terbarukan? Sekarang ada masalah umum di seluruh dunia - pengembangan teknologi pasti akan mengarah pada peningkatan konsumsi energi listrik.
Peningkatan konsumsi terjadi pada kecepatan yang sedemikian cepat sehingga perusahaan-perusahaan grid tidak punya waktu untuk memodernisasi sistem transmisi energi listrik, belum lagi produksi. Situasi ini tak terhindarkan mengarah pada fakta bahwa elemen-elemen sistem pasokan listrik gagal, dan dalam beberapa kasus ini dapat terjadi dengan keteraturan yang patut ditiru.
Boiler pemanas modern dilengkapi dengan sistem kontrol, yang juga mudah menguap. Pompa sirkulasi, sensor, otomasi, panel itu sendiri membutuhkan tenaga listrik. Seluruh rangkaian perangkat tidak bisa tidak menyebabkan alarm untuk mempertahankan pengoperasian selama pemadaman listrik.
Sistem pemanas paksa tidak dapat dimulai tanpa listrik. Mematikan daya selama musim pemanasan hampir menjadi bencana bagi mereka. Tidak hanya akan menyebabkan pendinginan ruangan yang cepat, dengan pemanasan jangka panjang, sirkuit dapat membeku.
Tidak adanya operasi sistem pemanas yang berkepanjangan di musim dingin menyebabkan pembekuan sistem pemanas, hingga terjadinya sumbat es di dalamnya dan, sebagai akibatnya, merusak peralatan dan memanaskan pipa karena pecah.
Opsi standar yang ada untuk mengatasi masalah ini adalah pemasangan catu daya yang tidak pernah terputus, generator dari semua jenis modifikasi (gas, benzo, generator diesel atau sumber non-tradisional - generator angin atau TPP mini, pembangkit listrik tenaga air).
Tetapi solusi ini jauh dari dapat diterima oleh semua orang, karena banyak orang merasa sulit untuk mengalokasikan ruang untuk memasang pemasok listrik otonom.
Jika penghuni rumah individu masih dapat mengalokasikan ruang untuk generator, maka untuk pemasangan di gedung bertingkat hampir mustahil. Jadi, ternyata penghuni gedung apartemen dengan sistem pemanas individual adalah yang pertama kali menderita ketika lampu dimatikan.
Itulah sebabnya, pertama-tama, perusahaan yang memproduksi komponen untuk merakit sistem pemanas bertanya-tanya tentang penggunaan penuh panas, yang "dipancarkan" oleh sistem pemanas. Kami berpikir tentang bagaimana menggunakan zat yang tidak berguna dalam pembangkitan listrik.
Dari teknologi terkenal, para pengembang memilih unit Stirling "terlupakan", teknologi modern dapat meningkatkan efisiensi, sambil mempertahankan ukuran yang kompak.
Prinsip operasi mesin Stirling adalah pergerakan piston mesin ke atas dan ke bawah. Mesin bekerja hampir tanpa suara dan tidak menyebabkan getaran peralatan
Prinsip operasi unit Stirling didasarkan pada penggunaan pemanasan dan pendinginan fluida kerja, yang pada gilirannya menggerakkan mekanisme yang menghasilkan energi listrik.
Gas yang disuntikkan terletak di dalam piston (tertutup), ketika dipanaskan, medium gas mengembang dan menggerakkan piston dalam satu arah, setelah pendinginan dalam pendingin itu dikompresi dan menggerakkan piston ke arah lain.
Tinjauan umum produsen boiler dengan generator
Mari kita lihat contoh spesifik dari sistem boiler domestik yang ada saat ini, di mana prinsip penggunaan gas buang (produk pembakaran) untuk produksi listrik telah berhasil dilaksanakan. Perusahaan Korea Selatan NAVIEN telah berhasil menerapkan teknologi di atas dalam boiler merek HYBRIGEN SE.
Ketel menggunakan mesin Stirling, yang, menurut data paspor, menghasilkan listrik dengan kapasitas 1000W (atau 1kW) dan tegangan 12V selama operasi. Pengembang mengklaim bahwa listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk memberi daya pada peralatan rumah tangga.
Tenaga seperti itu harus cukup untuk menyalakan kulkas rumah tangga (sekitar 0,1 kW), komputer pribadi (sekitar 0,4 kW), TV LCD (sekitar 0,2 kW) dan hingga 12 bola lampu LED dengan daya masing-masing 25 watt.
Boiler navien hybrigen se dengan generator dan mesin Stirling terintegrasi. Selama pengoperasian boiler, selain fungsi utama, listrik dari urutan 1000W
Dari pabrikan Eropa, Viessmann terlibat dalam pengembangan ke arah ini. Viessmann berkesempatan untuk menghadirkan dua model boiler seri Vitotwin 300W dan Vitotwin 350F sesuai pilihan konsumen.
The Vitotwin 300W adalah pengembangan pertama ke arah ini. Ini berbeda dalam desain yang agak kompak dan terlihat sangat mirip dengan boiler gas yang dipasang di dinding. Benar, selama pengoperasian model pertama-lah titik-titik "lemah" dalam pengoperasian mesin sistem Stirling diidentifikasi.
Masalah terbesar adalah penghilangan panas, dasar perangkat adalah pemanasan dan pendinginan. Itupara pengembang menghadapi masalah yang sama yang dihadapi Stirling pada empat puluhan abad terakhir - pendinginan yang efisien, yang hanya dapat dicapai dengan ukuran pendingin yang signifikan.
Itulah mengapa model boiler Vitotwin 350F muncul, yang mencakup tidak hanya boiler gas dengan generator listrik, tetapi juga boiler 175 liter terintegrasi.
Tangki penyimpanan untuk air panas dipasang di lantai karena beratnya peralatan itu sendiri dan cairan yang disiapkan untuk keperluan sanitasi
Dalam hal ini, masalah masalah pendinginan piston pada unit Stirling karena air di dalam boiler diselesaikan dengan cukup efektif. Namun, keputusan itu mengarah pada fakta bahwa keseluruhan dimensi dan bobot instalasi meningkat. Sistem seperti itu tidak bisa lagi dipasang di dinding seperti boiler gas biasa dan hanya bisa dipasang di lantai.
Boiler Viessmann memberikan kemungkinan untuk memberi makan sistem operasi boiler dari sumber eksternal, mis. dari jaringan catu daya pusat. Viessmann memposisikan peralatan sebagai perangkat yang menyediakan kebutuhannya sendiri (pengoperasian unit boiler) tanpa kemungkinan memilih kelebihan listrik untuk konsumsi domestik.
Sistem Vitotwin F350 - boiler dengan pemanas air 175L. Sistem ini memungkinkan Anda memanaskan ruangan, menyediakan air panas, dan menghasilkan energi listrik.
Agar dapat membandingkan efektivitas penggunaan generator yang dibangun ke dalam sistem pemanas. Perlu mempertimbangkan boiler, yang dikembangkan oleh perusahaan TERMOFOR (Republik Belarus) dan perusahaan Krioterm (Rusia, St. Petersburg).
Layak untuk mempertimbangkan mereka bukan karena mereka entah bagaimana dapat bersaing dengan sistem di atas, tetapi untuk membandingkan prinsip-prinsip operasi dan efisiensi menghasilkan energi listrik. Boiler ini hanya menggunakan kayu bakar, serbuk gergaji atau briket berbahan dasar kayu sebagai bahan bakar, sehingga tidak dapat disamakan dengan model NAVIEN dan Viessmann.
Ketel, yang disebut "Indigirka Heating Furnace", difokuskan pada pemanasan jangka panjang dengan kayu, dll., Tetapi dilengkapi dengan dua generator listrik termal tipe TEG 30-12. Mereka terletak di dinding samping unit. Kekuatan generatornya kecil, mis. secara total, mereka hanya mampu menghasilkan 50-60W dengan tegangan 12V.
Desain dasar kompor Indigirka memungkinkan tidak hanya memanaskan ruangan, tetapi juga memasak di atas kompor. Sistem ini dilengkapi oleh dua generator panas pada 12V dengan kekuatan 50-60W.
Dalam ketel ini, metode Zebek, berdasarkan pada pembentukan EMF dalam rangkaian listrik tertutup, telah menemukan aplikasi. Ini terdiri dari dua jenis bahan yang berbeda dan mempertahankan titik kontak pada suhu yang berbeda. pengembang juga menggunakan panas yang dihasilkan oleh boiler untuk menghasilkan energi listrik.
Perbandingan kinerja boiler
Membandingkan jenis boiler yang disajikan, yang tidak hanya memanaskan ruangan (memanaskan pendingin), tetapi juga menghasilkan listrik melalui penggunaan panas yang dihasilkan, orang harus memperhatikan aspek-aspek penting selama operasi.
Baik NAVIEN dan Viessmann memposisikan boiler mereka, yang menunjukkan keuntungan yang tidak diragukan - otomatisasi proses yang lengkap, tidak adanya kebutuhan untuk perbaikan layanan dan tidak adanya gangguan setelah dimulainya pekerjaan dari pihak pembeli.
Untuk pengoperasian ketel uap ini, hanya operasi sistem yang stabil diperlukan; ketersediaan gas yang stabil (apakah itu pengiriman batang, instalasi silinder dengan gas cair atau tangki gas) Karenanya, untuk pengoperasian boiler, gas rumah tangga digunakan, yang setelah pembakaran tidak menimbulkan bahaya bagi lingkungan.
Pada prinsipnya, hampir sama dapat dikatakan tentang kompor pemanas Indigirka, hanya jenis bahan bakar di sini bukan gas, tetapi kayu bakar, pelet atau serbuk gergaji yang ditekan.
Kurangnya otomatisasi, yang membutuhkan listrik.Sistem untuk menghasilkan energi listrik dan ketel itu sendiri tidak mempengaruhi operasi satu sama lain, yaitu jika terjadi kegagalan sistem pembangkit listrik, boiler terus menjalankan fungsinya.
Semua unit pemanas berbahan bakar gas ini, di bawah pembakar di mana mesin Stirling berada, menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
Boiler NAVIEN dan Viessmann tidak akan dapat membanggakannya, karena mesin sistem Stirling dibangun langsung ke dalam desain boiler. Tetapi seberapa efektif biaya sistem tersebut dan setelah berapa lama boiler yang sama akan melunasi? Masalah ini harus ditangani secara rinci.
Profitabilitas sistem yang dipertimbangkan
Sekilas, ketel uap NAVIEN dan Viessmann hampir merupakan pembangkit listrik mini-termal di rumah pribadi atau bahkan apartemen.
Meskipun dimensi keseluruhannya besar, kemampuan untuk menghasilkan energi listrik hanya dengan menggunakan ketel untuk memanaskan ketel atau untuk memanaskan kamar harus mendorong pembeli tanpa ragu untuk membuat "keajaiban teknologi" seperti itu.
Tetapi setelah memeriksa boiler NAVIEN lebih dekat, muncul pertanyaan yang perlu dijawab. Dengan kekuatan yang dinyatakan sebesar 1 kW (daya bebas, yang dapat Anda gunakan sesuai kebijaksanaan Anda), boiler mengkonsumsi listrik dengan cukup nyata selama pengoperasian sistem.
Apa yang dimaksud Setidaknya operasi otomatisasi, bahkan jika sedikit daya diperlukan, tetapi diperlukan agar kipas dan pompa sirkulasi berfungsi. Perangkat yang terdaftar secara total tidak hanya dapat berhasil mengkonsumsi energi kilowatt ini, tetapi mungkin tidak cukup ketika sistem "tersebar".
Diagram skematis dari sistem pemanas Vissmann Vitotwin 350F dengan ketel lantai 175L. Sistem ini memungkinkan penggunaan listrik dari sumber eksternal dan transfer kelebihan listrik yang dihasilkan ke jaringan bersama
Pertanyaan yang sama persis muncul dengan boiler Viessmann, tetapi setidaknya kemungkinan mengekstraksi listrik untuk kebutuhan sendiri tidak dinyatakan di sini. Hanya kemungkinan operasi otonom sistem tanpa adanya pasokan eksternal yang ditetapkan.
Meskipun pengembang segera menunjukkan bahwa "sistem mungkin memerlukan daya listrik tambahan pada beban puncak." Dengan latar belakang 3500 kWh listrik yang diklaim diklaim per tahun, nuansa ini sudah diragukan, dan melalui perhitungan sederhana dan sederhana kita mendapatkan yang berikut:
3500: 6 (bulan-bulan musim pemanasan standar): 30 (rata-rata 30 hari kalender): 24 (24 jam dalam sehari) = 0,81 kW * jam.
Itu Ketel menghasilkan sekitar 800W dengan operasi stabil (konstan), tetapi berapa banyak yang dikonsumsi sistem itu sendiri selama operasi? Mungkin yang sama diproduksi oleh 800W, dan mungkin lebih.
Selain itu, listrik hanya dihasilkan selama operasi burner. Ini membutuhkan operasi sistem yang berkelanjutan, atau semuanya sedikit berbeda dari yang dikatakan pengembang sistem.
Apa yang menyebabkan perhitungan ini? Sistem boiler berbahan bakar kayu benar-benar menghasilkan 50W * jam (atau 0,05 kW * jam), yang dapat digunakan untuk mengisi ulang tablet, telepon, dll. bahkan untuk bohlam "lampu LED siaga". Berbeda dengan pengembangan dua perusahaan terkenal di dunia, tetapi pengembangan yang dijelaskan jelas terlihat lebih seperti langkah pemasaran yang baik, dan tidak lebih.
Adapun kebijakan penetapan harga untuk sistem ini, umumnya sulit untuk mengevaluasi sesuatu di sini. Karena bahkan produsen Viessmann dan NAVIEN segera menetapkan bahwa peralatan "tidak memerlukan perawatan." Diterjemahkan ke dalam bahasa yang sederhana - itu rusak, yang berarti bahwa Anda perlu mengganti unit sepenuhnya.
Ini mungkin menyangkut tidak hanya seluruh sistem, tetapi unit individual: mesin Stirling, sistem kompor gas, dll. Hasilnya adalah jumlah yang cukup mengesankan. Berdasarkan fakta bahwa harga rata-rata untuk sistem ini adalah sekitar 12 ribu. Euro atau $ 13,5 ribu.Skema boiler dengan generator, maka hanya produsen sistem yang bisa menang dalam situasi seperti itu.
Kompor Indigirka tidak dapat berpartisipasi dalam perbandingan sama sekali, tidak hanya karena jenis bahan bakarnya bukan gas, dan harganya tidak sebanding (15 kali lebih sedikit), tetapi karena kompor tidak diposisikan untuk penggunaan domestik, tetapi lebih untuk perjalanan, ekspedisi, dll. .P.
Jika di Eropa situasi dengan pembawa energi secara signifikan mempengaruhi pilihan konsumen (ketika memilih sistem pasokan energi atau pemanas) dari sudut pandang ekonomi dan keramahan lingkungan, maka negara-negara Uni Eropa merangsang ini dengan mensubsidi penerapan sistem seperti itu.
Untuk konsumen domestik di Rusia, sistem seperti itu cenderung terlalu mahal baik pada awalnya "sistem + instalasi" dan selama operasi.
Prinsip pengoperasian mesin Stirling, melengkapi boiler gas:
Demonstrasi boiler gas dengan generator listrik:
Contoh kompor kayu dengan generator listrik untuk perbandingan dengan unit gas:
Jangan lupa bahwa perusahaan-perusahaan penghasil energi Eropa cukup loyal kepada "produsen" peralatan hemat energi.
Di Rusia, kemungkinan menghasilkan dan mentransmisikan energi listrik ke jaringan listrik oleh konsumen rumah tangga tidak hanya tidak ditetapkan oleh hukum, tetapi juga tidak disambut oleh perusahaan-perusahaan jaringan listrik. Oleh karena itu, sistem yang disajikan tidak mungkin memiliki peluang serius untuk digunakan di Federasi Rusia hari ini.
Berikan komentar pada artikel yang dikirim untuk dipertimbangkan dalam formulir blok di bawah ini, ajukan pertanyaan, posting foto tentang topik tersebut. Ceritakan tentang boiler yang akrab dengan sistem pembangkit listrik. Bagikan informasi bermanfaat yang bermanfaat bagi pengunjung situs.