Elektrikli jeneratörlü gaz kazanı: cihaz, çalışma prensibi, en iyi markalara genel bakış

Enerji kaynaklarına karşı dikkatli bir tutum, öncelikle neredeyse tüm doğal kaynakların sonsuz olmaması gerçeğiyle belirlenir. Her tür yakıtın ekonomik kullanımı, yeni sistemlerin geliştirilmesini veya mevcut sistemlerin radikal bir modernizasyonunu gerektirir.

Bu nedenle, elektrik jeneratörü olan bir gaz kazanı, mavi yakıtı akıllıca atmayı mümkün kılan hibrid sistem türlerinden biridir. Termal enerji ile birlikte elektrik enerjisi üreten ekipmanın çalışma prensibini tanıtacağız. Hibrit agregaların tipik modellerini tanıtalım.

Verimli enerji tüketimi

Sokakta evleri ısıtmak için bir gaz kazanı olan sıradan bir adam bile termal enerji kullanmanın rasyonelliğini merak edebilir. Gerçekten de, bir kazanda gaz yakarken, üretilen tüm ısıdan uzak kullanılır.

Her zaman ısıtma sistemi çalışırken, ısının bir kısmı geri dönüşü olmayan bir şekilde kaybolur. Bu genellikle yanma ürünleri kazandan atmosfere yayıldığında meydana gelir. Aslında bu, kullanılabilecek kayıp bir enerjidir.

Tam olarak ne hakkında? Boşa giden ısının boşuna elektrik enerjisi üretiminde kullanılması olasılığı hakkında.

Isıtma kazanı sisteminin verimliliği en üst düzeye çıkarmak için zaten optimize edilmiş olmasına dayanarak, "yayılan" enerji hala yakıt yanması sırasında açığa çıkan enerjinin önemli bir kısmıdır.

Yakıt türleri, banal yakacak odun ve her türlü briketten başlayarak en ekonomik seçeneklerle sona erebilir: bileşimde metan ağırlıklı ana gaz, yapay mavi yakıt ve propan-bütan sıvılaştırılmış karışımlar.

Görünüşe göre bu “Amerika'nın keşfi” nden uzak, ama aslında 1943'te Robert Stirling tarafından geliştirilen teknoloji ya da daha doğrusu kurulum var. Tasarım özellikleri ve temel çalışma prensibi, bu sistemi içten yanmalı motorlara atfetmemizi sağlar.

Öyleyse neden bu kurulumu bu kadar uzun bir süre kullanmadı? Cevap basit - geçen yüzyılın kırklı yıllarında teknolojinin teorik olarak gelişmesinin pratikte çok hantal olduğu ortaya çıktı.

Geliştirme sırasında var olan teknolojiler ve malzemeler, kurulumun boyutunu azaltmaya izin vermedi ve elektrik enerjisi üretmek için mevcut yöntemler daha uygun maliyetliydi.

Atık olarak kullanılan ısıyı elektriğe dönüştüren bir cihazın bir gaz kazanının devresine dahil edilmesi, bir gaz işleme tesisinin verimliliğini önemli ölçüde artırabilir

Bugün bizi yenilenebilir olarak sınıflandırılmayan kaynaklara karşı daha dikkatli bir tutum hakkında düşünmeye iten nedir? Şimdi tüm dünyada ortak bir sorun var - teknolojilerin geliştirilmesi kaçınılmaz olarak elektrik enerjisi tüketiminde bir artışa yol açıyor.

Tüketimdeki artış o kadar hızlı bir hızda gerçekleşiyor ki, şebeke şirketleri elektrik enerjisinin iletim sistemlerini modernleştirmek için zamana sahip değil, üretimden bahsetmiyor. Bu durum kaçınılmaz olarak güç kaynağı sistemlerinin unsurlarının başarısız olmasına yol açar ve bazı durumlarda bu imrenilecek bir düzenlilikle gerçekleşebilir.

Modern ısıtma kazanları, aynı zamanda uçucu olan kontrol sistemleri ile donatılmıştır. Sirkülasyon pompası, sensörler, otomasyon, panelin kendisi elektrik gücüne ihtiyaç duyar. Tüm cihaz grubu elektrik kesintisi sırasında çalışabilirliği korumak için bir alarma neden olamaz.

Zorla ısıtma sistemleri elektrik olmadan çalıştırılamaz. Isıtma mevsimi boyunca gücü kapatmak onlar için neredeyse felakettir. Sadece bu değil, bu kaçınılmaz olarak odanın hızlı bir şekilde soğutulmasına yol açacaktır, uzun süreli boşta ısıtma ile devre donabilir.

Soğuk mevsimde ısıtma sisteminin uzun süre devam etmemesi, ısıtma sisteminin donmasına, buz tıkaçlarının ortaya çıkmasına ve sonuç olarak bir mola nedeniyle ekipmana ve ısıtma borularına zarar verir

Konuyla ilgili standart mevcut çözümler - kurulum kesintisiz güç kaynaklarıher türlü modifikasyon jeneratörleri (gaz, benzo, dizel jeneratörler veya geleneksel olmayan kaynaklar - rüzgar jeneratörleri veya mini TPP'ler, hidroelektrik santraller).

Ancak bu çözüm herkes için kabul edilebilir olmaktan uzaktır, çünkü birçok insan özerk bir elektrik tedarikçisi kurmak için yer ayırmakta zorlanmaktadır.

Bireysel ev sakinleri hala bir jeneratör için yer ayırabiliyorsa, çok katlı bir binaya kurulum için neredeyse imkansızdır. Böylece, bireysel ısıtma sistemlerine sahip apartman sakinlerinin, ışıklar kapatıldığında ilk acı çeken kişiler olduğu ortaya çıkıyor.

Bu nedenle, her şeyden önce, ısıtma sistemlerinin montajı için bileşenler üreten şirketler, ısıtma sisteminin "yaydığı" ısının tam kullanımını merak ettiler. Elektrik üretiminde yararsız maddenin nasıl kullanılacağını düşündük.

Bilinen teknolojilerden, geliştiriciler “iyi unutulmuş” Stirling ünitesini seçti; modern teknolojiler kompakt boyutları korurken verimliliğini artırmaya izin veriyor.

Stirling motorunun çalışma prensibi, motor pistonunun yukarı ve aşağı hareketidir. Motor neredeyse sessiz çalışır ve ekipman titreşimlerine neden olmaz

Stirling ünitesinin çalışma prensibi, çalışma sıvısının ısıtılması ve soğutulmasına dayanır, bu da elektrik enerjisi üreten bir mekanizmayı çalıştırır.

Enjekte edilen gaz pistonun içine yerleştirilir (kapalı), ısıtıldığında, gazlı ortam pistonu bir yönde genişletir ve hareket ettirir, soğutucuda soğutulduktan sonra sıkıştırılır ve pistonu diğer yönde hareket ettirir.

Jeneratörlü kazan üreticilerine genel bakış

Elektrik üretimi için egzoz gazlarını (yanma ürünleri) kullanma prensibinin başarılı bir şekilde uygulandığı bugün mevcut olan ev tipi kazanlar sisteminin spesifik örneklerine bakalım. Güney Koreli şirket NAVIEN, yukarıdaki teknolojiyi HYBRIGEN SE markasının bir kazanında başarıyla uyguladı.

Kazan, pasaport verilerine göre, çalışma sırasında 1000W (veya 1kW) ve 12 V voltajla elektrik üreten bir Stirling motoru kullanır. Geliştiriciler, üretilen elektriğin ev aletlerine güç sağlamak için kullanılabileceğini iddia ediyor.

Böyle bir güç, ev tipi bir buzdolabına (yaklaşık 0,1 kW), kişisel bir bilgisayara (yaklaşık 0,4 kW), LCD TV'ye (yaklaşık 0,2 kW) ve her biri 25 watt gücünde 12 LED ampule güç vermek için yeterli olmalıdır.

Entegre Stirling jeneratörü ve motorlu Navien hybrigen se kazan. Kazanın çalışması sırasında, ana işlevlere ek olarak, 1000 W gücünde elektrik üretilir.

Avrupalı ​​üreticilerden, Viessmann bu alanda geliştirme yapmaktadır. Viessmann, tüketicinin tercihine iki Vitotwin 300W ve Vitotwin 350F serisi kazan modelini sunma fırsatına sahiptir.

Vitotwin 300W bu yöndeki ilk gelişmeydi. Oldukça kompakt bir tasarıma sahiptir ve her zamankine çok benziyor duvar tipi gaz kazanı. Doğru, ilk modelin çalışması sırasında Stirling sistemi motorunun çalışmasındaki "zayıf" noktaların tanımlandığıydı.

En büyük sorun ısının giderilmesiydi, cihazın temeli ısıtma ve soğutma. yani geliştiriciler, Stirling'in geçen yüzyılın kırklı yaşlarında karşılaştığı aynı sorunla karşı karşıya kaldılar - etkili soğutma, sadece önemli boyutlarda soğutucu ile elde edilebilir.

Bu nedenle, sadece elektrik jeneratörü olan bir gaz kazanı değil, aynı zamanda entegre bir 175 litrelik kazanı da içeren Vitotwin 350F kazan modeli ortaya çıktı.

Sıcak su depolama tankı, hem ekipmanın kendisinin hem de sıhhi amaçlar için hazırlanan sıvının ağır ağırlığı nedeniyle zemine monte edilmiştir.

Bu durumda, içindeki su nedeniyle Stirling ünitesinin pistonunun soğutulması problemi ile ilgili sorun kazan. Ancak karar, tesisin genel boyutlarının ve ağırlığının artmasına neden oldu. Böyle bir sistem artık sıradan bir gaz kazanı gibi duvara monte edilemez ve sadece zemine monte edilebilir.

Viessmann kazanları, kazan işletim sistemlerini harici bir kaynaktan besleme imkanı sunar, yani. merkezi güç kaynağı ağlarından. Viessmann, ekipmanı evsel tüketim için fazla elektrik seçme imkanı olmadan kendi ihtiyaçlarını (kazan ünitelerinin çalışması) sağlayan bir cihaz olarak konumlandırdı.

Vitotwin F350 sistemi - 175l su ısıtma kazanlı bir kazan. Sistem odayı ısıtmanıza izin verir, sıcak su sağlar ve elektrik enerjisi üretir.

Isıtma sistemine yerleşik jeneratör kullanımının etkinliğini karşılaştırabilmek. TERMOFOR şirketleri (Belarus Cumhuriyeti) ve Krioterm şirketi (Rusya, St. Petersburg) tarafından geliştirilen kazanı düşünmeye değer.

Bunları bir şekilde yukarıdaki sistemlerle rekabet edebildikleri için değil, çalışma prensiplerini ve elektrik enerjisi üretme verimliliğini karşılaştırmak için düşünmeye değer. Bu kazanlar yakıt olarak sadece yakacak odun kullanır preslenmiş talaş veya odun bazlı briketler, bu nedenle NAVIEN ve Viessmann modelleri ile eşit olamazlar.

"Indigirka Isıtma Fırını" olarak adlandırılan kazan, ahşap vb. İle uzun süreli ısıtmaya odaklanmıştır, ancak TEG 30-12 tipi iki termal elektrik jeneratörü ile donatılmıştır. Ünitenin yan duvarında bulunurlar. Jeneratörlerin gücü küçüktür, yani.toplamda, 12V voltajı ile sadece 50-60W üretebilirler.

Indigirka sobasının temel tasarımı sadece odayı ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda brülörde de pişirir. Sistem 12V üzerinde 50-60W gücünde iki ısı jeneratörü ile desteklenmektedir.

Bu kazanda, kapalı bir elektrik devresinde bir EMF oluşumuna dayanan Zebek yöntemi kullanılmıştır. İki farklı tipte malzemeden oluşur ve farklı sıcaklıklarda temas noktalarını korur. yani geliştiriciler ayrıca kazanın ürettiği ısıyı elektrik enerjisi üretmek için kullanırlar.

Kazan performansının karşılaştırılması

Sunulan kazan türlerinin karşılaştırılması, sadece odayı ısıtmakla kalmaz (ısı ısı transfer maddesi), aynı zamanda üretilen ısı kullanılarak elektrik üretilirken, çalışma sırasında önemli hususlara dikkat edilmelidir.

Hem NAVIEN hem de Viessmann, kazanlarını konumlandırıyor, şüphesiz avantajlara işaret ediyor - sürecin tam otomasyonu, servis onarımlarına ihtiyaç duyulmaması ve alıcının işine başladıktan sonra tamamen parazit olmaması.

Bu kazanların çalışması için sistemin sadece kararlı çalışması gerekir; kararlı gaz mevcudiyeti (gövde teslimatları, sıvılaştırılmış gaz ile bir silindir kurulumu veya benzin deposu). Buna göre, kazanların çalışması için, yanmadan sonra çevreye zarar vermeyen ev gazı kullanılır.

Prensip olarak, Indigirka ısıtma sobası için hemen hemen aynı şey söylenebilir, sadece buradaki yakıt türü gaz değil, odun, pelet veya preslenmiş talaş.

Toplam devamsızlık otomasyonelektrik gerektirir. Elektrik enerjisi üretmek için sistem ve kazanın kendisi birbirinin çalışmasını etkilemez, yani. elektrik üretim sisteminin arızalanması durumunda, kazan fonksiyonlarını yerine getirmeye devam eder.

Stirling motorlarının bulunduğu brülörlerin altında bulunan bu gaz yakıtlı ısıtma ünitelerinin tümü, çeşitli amaçlar için kullanılabilecek elektrik enerjisi üretir.

NAVIEN ve Viessmann kazanları, Stirling sistem motoru doğrudan kazan tasarımına inşa edildiğinden övünemez. Ancak bu tür sistemler ne kadar uygun maliyetli ve benzer bir kazan ne kadar süre sonra ödeyecek? Bu konu ayrıntılı olarak ele alınmalıdır.

Değerlendirilen sistemlerin karlılığı

İlk bakışta, NAVIEN ve Viessmann kazanları, özel bir evde veya hatta dairede neredeyse mini termik santrallerdir.

Büyük boyutlara rağmen, sadece bir kazanı ısıtmak için bir kazan kullanarak veya ısıtma odalarını kullanarak elektrik enerjisi üretme yeteneği, alıcıyı böyle bir “teknoloji mucizesi” kurmaya çekinmeden yönlendirmelidir.

Ancak NAVIEN kazanının daha yakından incelenmesi üzerine, cevaplanması gereken sorular ortaya çıkar. Beyan edilen 1 kW gücüyle (kendi takdirinize bağlı olarak kullanabileceğiniz serbest güç), kazan, sistemin çalışması sırasında oldukça belirgin bir şekilde elektrik tüketir.

Ne demek istiyorsun? En azından otomasyonun çalışması, biraz güç gerekse bile, fan ve sirkülasyon pompasının çalışması için gereklidir. Toplamda listelenen cihazlar sadece bu kilowatt enerjiyi başarıyla tüketmekle kalmaz, aynı zamanda sistem “dağıldığında” yeterli olmayabilir.

175l kat kazanlı Vissmann Vitotwin 350F ısıtma sisteminin şematik diyagramı. Sistem, hem harici bir kaynaktan gelen elektriğin kullanılmasına hem de aşırı üretilen elektriğin ortak bir ağa aktarılmasına izin verir

Viessmann kazanlarında tam olarak aynı sorular ortaya çıkıyor, ancak en azından birinin kendi ihtiyaçları için elektrik çıkarma olasılığı burada belirtilmedi. Sadece harici arz olmadığında sistemin özerk çalışma olasılığı öngörülmüştür.

Geliştiriciler derhal "sistemin azami yüklerde ek elektrik gücü gerektirebileceğini" belirtmiş olsalar da. Yıllık talep edilen 3500 kWh üretilen elektriğin arka planına karşı, bu nüans zaten şüphelidir ve basit ve karmaşık olmayan hesaplamalar yoluyla aşağıdakileri elde ederiz:

3500: 6 (standart ısıtma sezonunun ayları): 30 (ortalama 30 takvim günü): 24 (günde 24 saat) = 0.81 kW * saat.

yani Kazan kararlı (sabit) çalışma ile yaklaşık 800W üretir, ancak çalışma sırasında sistemin kendisi ne kadar tüketir? Belki de 800W ve muhtemelen daha fazlası tarafından üretilenler.

Ek olarak, elektrik sadece brülörün çalışması sırasında üretilir. yani Sistemin sürekli çalışmasını gerektirir veya her şey sistemin geliştiricilerinin söylediğinden biraz farklıdır.

Bu hesaplamalar neye yol açtı? Odun yakıtlı kazan sistemi gerçekten bir tableti, telefonu vb. Şarj etmek için kullanılabilen 50W * h (veya 0.05 kW * h) verir. banal için bile "bekleme LED ampul." İki dünyaca ünlü şirketin gelişiminin aksine, ancak açıklanan gelişme açıkça daha iyi bir pazarlama hareketine benziyor ve daha fazlası değil.

Bu sistemlerin fiyatlandırma politikasına gelince, burada bir şeyi değerlendirmek genellikle zordur. Üreticiler bile Viessmann ve NAVIEN derhal ekipman "bakım gerektirmez" şart koşuluyor. Basit bir dile çevrildi - kırıldı, yani üniteyi tamamen değiştirmeniz gerekiyor.

Bu sadece tüm sistemi değil, ayrı üniteleri de ilgilendirebilir: Stirling motoru, gaz yakıcı sistemi, vb. Sonuç oldukça etkileyici bir miktardır. Bu sistemler için ortalama fiyatın yaklaşık 12 bin olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Euro veya 13.5 bin $. Kazanın jeneratör ile şeması, o zaman böyle bir durumda sadece sistem üreticisi kazanabilir.

Indigirka soba, sadece yakıtın türü gaz olmadığı ve fiyatın karşılaştırılabilir olmadığı (15 kat daha az) değil, aynı zamanda soba evde kullanım için değil, seyahat, keşifler vb.Için daha fazla olduğu için karşılaştırmaya hiç katılamaz. n.

Avrupa'da enerji taşıyıcıları ile ilgili durum, verimlilik ve çevre dostu olma açısından tüketici seçimini (ısıtma veya enerji tedarik sistemleri seçerken) önemli ölçüde etkiliyorsa, AB ülkeleri bu tür sistemlerin uygulanmasını sübvanse ederek bunu teşvik eder.

Rusya'daki yerli tüketici için, bu tür sistemlerin hem başlangıçta “sistem + kurulum” hem de çalışma sırasında çok pahalı olması muhtemeldir.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Bir gaz kazanı ile donatılmış Stirling motorunun çalışma prensibi:

Bir elektrik jeneratörü ile gaz kazanının gösterilmesi:

Bir gaz ünitesiyle karşılaştırmak için bir elektrik jeneratörü olan bir odun sobası örneği:

Avrupa enerji üreten şirketlerin enerji tasarruflu ekipmanların “üreticilerine” oldukça sadık olduklarını unutmayın.

Rusya'da, bir ev tüketicisi tarafından şebekeye elektrik enerjisi üretme ve iletme olasılığı sadece yasalarla değil, aynı zamanda şebeke şirketleri tarafından da memnuniyetle karşılanmaz. Bu nedenle, sunulan sistemlerin bugün Rusya Federasyonu'nda ciddi şekilde kullanılma olasılığı düşüktür.

Lütfen incelenmek üzere gönderilen makaleyi aşağıdaki blok formunda yorumlayın, sorular sorun, konuyla ilgili bir fotoğraf gönderin. Bize güç üreten sistemlere aşina olan kazanlardan bahsedin. Site ziyaretçileri için yararlı olan yararlı bilgileri paylaşın.