При использовании когенерации возникает закономерный вопрос: если зимой тепловая энергия необходима, то что с ней делать летом? Некоторые владельцы мини электростанций считают невысокими потерями выброс тепловой энергии в сезон, когда она не требуется. Однако есть альтернативное решение – тригенерация.
Что такое тригенерация
Название термина получилось от образования одновременно трех составляющих, а именно, электрической, тепловой энергии и холода. Стоит отметить гениальность решения. Обычная когенерационная электростанция соединяется с охладительной абсорбционной установкой. Образование холода при этом происходит в охладительной установке посредством не электрической, а тепловой энергии. То есть, зимой система поставляет тепловую энергию для обогрева, а летом без помех можно осуществлять охлаждение помещений.
Абсорбционная установка не имеет негативного влияния на окружающую среду, то есть, экологически безопасна. Предоставляет прекрасную альтернативу кондиционированию, компрессорным холодильным камерам. Работа когенерационного оборудования вкупе с абсорбционной установкой максимально эффективна, КПД составляет в среднем 90%, притом коэффициент полезного действия не уменьшается в течение всего года. Сжигание газового топлива в любой период рентабельно, вложенные инвестиции возвращаются в максимально короткий срок.
Тригенерация и абсорбционная установка
В отличие от компрессорного метода охлаждения абсорбция имеет несколько отличительных особенностей и преимуществ. В холодильной абсорбционной установке основной особенностью становится использование не механического компрессора, а термохимического для сжатия паров хладагента. В установке используется раствор двух элементов – хладагента и абсорбента. Вещество, которое выполняет роль хладагента, должно иметь максимально низкую температуру кипения, в работе оно поглощается абсорбентом, соответственно, должно эффективно растворяться.
Абсорбционная установка может работать и самостоятельно. Основное преимущество – работа посредством использования тепловой энергии – остается неизменным. Притом, сама установка имеет низкий уровень шума, проста и надежна в эксплуатации. Недостатком можно считать существенные капиталовложения, большие габариты и массу установки. То есть, использование совместно с когенерационной электрической станцией остается наиболее эффективным методом функционирования, поскольку тригенерация не теряет спроса, независимо от сезона.
Стоит отметить и то, что самостоятельная работа абсорбционной установки снижает уровень КПД до стандартных 50-60%, поскольку в процессе не производится электроэнергия. Для поддержания работы каждой системы в отдельности приходится затрачивать существенно большее количество топлива. Только объединенная тригенерационная система поддерживает уровень КПД 86-92%.
Исходя из указанных данных, можно вполне объяснить постоянно растущую популярность комбинированных децентрализованных источников электрической, тепловой энергии и холода. Тригенерационная электростанция надежна, не требует столь же большого свободного пространства, как отдельно стоящие системы, устанавливается в сжатые сроки, поставляет продукцию потребителю в любой период.
Виды тригенерации
Существует два направления применения тригенерации – районное и промышленное. Под районной тригенерацией подразумевается кондиционирование жилых зданий, промышленных предприятий, коммерческих объектов. Кондиционирование проводится с помощью систем коллективного пользования. Для этого используется канальная система, воздуховоды, которые скрываются под внутренней отделкой здания. Так же можно использовать и стандартное кондиционирование с установкой одного мощного внешнего блока, но затраты электроэнергии будут непозволительно велики.
При использовании в районном кондиционировании наиболее предпочтительно применение абсорбционных охладителей (чиллеров), легко интегрирующихся с когенерационным оборудованием. Преимуществом становится удовлетворение сезонной потребности кондиционирования, уменьшение затрат и повышение коммерческой привлекательности.
Расположение чиллеров может быть централизованным вместе с общей когенерационной системой, или удаленным на определенное расстояние с установкой на территории потребителя. Районное кондиционирование с помощью тригенерационных систем предусматривает охлаждение помещений, общая площадь которых составляет от 300-400м2 и более.
Промышленное кондиционирование распространяется, как на сферы пищевой, химической промышленности, так и на поддержание определенной температуры жидкости, рабочих процессов в лабораториях, деятельность которых связана с бурильными работами, либо энергоснабжением нефтедобычи. Благодаря системе тригенерации производство может вырабатывать электроэнергию для собственных нужд и на продажу, тепловую энергию, а также поддерживать работу холодильного оборудования, кондиционирования, не затрачивая лишних средств.
Установка тригенерационной станции должна проводиться опытными сотрудниками. Мастера компании «НГ-Энерго» проведут расчет пиковых нагрузок системы, потребления тепловой и электрической энергии, систем кондиционирования, подготовят качественное энергоснабжение. Проводятся мероприятия по повышению тепловой и энергетической эффективности. На объекте будет установлено современное надежное оборудование с минимальным уровнем потребления топлива.
Преимущества тригенерации
Тригенерационные установки имеют несколько преимуществ. Основным преимуществом можно отметить экономичность системы. В зимний период электрическая станция вырабатывает электроэнергию, а дополнительно поставляет тепловую энергию. В летний период тепловая энергия не растрачивается впустую, а преобразуется в абсорбционной установке в холод. Соответственно, тригенерация работает постоянно, становится источником не только электричества, но также тепла или холода. Себестоимость отопительных или охладительных систем нулевая. Для охлаждения обогрева офисной площади в 1000 м2 потребуется установка с производительной мощностью всего около 170кВт.
Тригенерационная система имеет высокий уровень КПД, составляющий от 86 до 92%, притом коэффициент полезного действия держится на одном уровне, независимо от сезона. Электростанция на основе тригенерационной системы долговечна, все элементы имеют высокое качество, минимальный уровень износа. Абсорбер, использующийся в охладительной установке, работает бесшумно, не имеет вибрации. Установка экологически чиста, не несет вреда окружающей среде. Газ является одним из наиболее предпочтительных источников топлива, поскольку исключает вредные выбросы. Хладагент, использующийся в абсорбционной установке, также не имеет вредных особенностей.