Lò hơi đốt gas có máy phát điện: thiết bị, nguyên lý hoạt động, tổng quan về các thương hiệu tốt nhất

Một thái độ cẩn thận đối với tài nguyên năng lượng được quyết định chủ yếu bởi thực tế là hầu như tất cả các tài nguyên thiên nhiên không phải là vô hạn. Việc sử dụng tiết kiệm tất cả các loại nhiên liệu đòi hỏi phải phát triển các hệ thống mới hoặc hiện đại hóa triệt để các loại hiện có.

Vì vậy, nồi hơi đốt gas có máy phát điện là một trong những loại hệ thống hybrid giúp xử lý nhiên liệu xanh một cách thông minh. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn nguyên lý hoạt động của thiết bị tạo ra năng lượng điện cùng với năng lượng nhiệt. Hãy để chúng tôi giới thiệu các mô hình điển hình của cốt liệu lai.

Tiêu thụ năng lượng hiệu quả

Ngay cả một người đàn ông bình thường trên đường phố có lò hơi đốt được lắp đặt để sưởi ấm nhà cũng có thể tự hỏi về tính hợp lý của việc sử dụng năng lượng nhiệt. Thật vậy, sau tất cả, khi đốt khí trong lò hơi, cách xa tất cả nhiệt lượng được tạo ra được sử dụng.

Luôn luôn khi hệ thống sưởi hoạt động, một phần nhiệt bị mất không thể phục hồi. Điều này thường xảy ra khi các sản phẩm đốt được phát ra từ nồi hơi vào khí quyển. Trong thực tế, đây là một năng lượng bị mất có thể được sử dụng.

Chính xác thì nó là về cái gì? Về khả năng lãng phí nhiệt được sử dụng trong sản xuất năng lượng điện vô ích.

Dựa trên thực tế là hệ thống lò hơi sưởi ấm đã được tối ưu hóa để tối đa hóa hiệu quả, năng lượng "phát ra" vẫn là một phần đáng kể của năng lượng được giải phóng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu

Các loại nhiên liệu có thể khác nhau, bắt đầu từ củi banal và tất cả các loại than bánh, kết thúc với các lựa chọn kinh tế nhất: khí chính với ưu thế là metan trong thành phần, nhiên liệu xanh nhân tạo và hỗn hợp hóa lỏng propan-butan.

Có vẻ như điều này khác xa với khám phá của Hoa Kỳ, nhưng trên thực tế, công nghệ được phát triển trở lại vào năm 1943 bởi Robert Stirling, hay đúng hơn là, việc cài đặt tồn tại. Các tính năng thiết kế của nó và nguyên tắc hoạt động cơ bản cho phép chúng ta gán hệ thống này cho động cơ đốt trong.

Tại sao, sau đó, không sử dụng cài đặt này trong một thời gian đáng kể như vậy? Câu trả lời rất đơn giản - sự phát triển lý thuyết của công nghệ trong những năm bốn mươi của thế kỷ trước hóa ra lại rất cồng kềnh trong thực tế.

Các công nghệ và vật liệu tồn tại tại thời điểm phát triển không cho phép giảm kích thước lắp đặt và các phương pháp hiện có để tạo ra năng lượng điện có hiệu quả hơn về chi phí.

Việc đưa vào mạch của nồi hơi gas của thiết bị xử lý nhiệt sử dụng lãng phí thành điện có thể làm tăng đáng kể hiệu quả của nhà máy xử lý khí

Điều gì có thể khiến chúng ta ngày nay nghĩ về một thái độ cẩn thận hơn đối với các tài nguyên không được phân loại là tái tạo? Bây giờ có một vấn đề phổ biến trên toàn thế giới - sự phát triển của các công nghệ chắc chắn dẫn đến sự gia tăng tiêu thụ năng lượng điện.

Sự gia tăng tiêu thụ đang diễn ra với tốc độ nhanh đến mức các công ty lưới điện không có thời gian để hiện đại hóa các hệ thống truyền tải năng lượng điện, chưa kể đến sản xuất. Tình trạng này chắc chắn dẫn đến thực tế là các yếu tố của hệ thống cung cấp điện thất bại, và trong một số trường hợp điều này có thể xảy ra với sự đều đặn đáng ghen tị.

Lò hơi sưởi ấm hiện đại được trang bị hệ thống điều khiển cũng dễ bay hơi. Máy bơm tuần hoàn, cảm biến, tự động hóa, bảng điều khiển cần điện. Toàn bộ bộ thiết bị không thể nhưng gây ra báo động để duy trì khả năng hoạt động trong thời gian mất điện.

Hệ thống sưởi ấm cưỡng bức không thể được khởi động mà không có điện. Tắt nguồn trong mùa nóng là gần như thảm họa đối với họ. Không chỉ vậy, điều này chắc chắn sẽ dẫn đến việc làm mát nhanh chóng căn phòng, với hệ thống sưởi ấm nhàn rỗi trong thời gian dài, mạch có thể đóng băng.

Sự vắng mặt kéo dài của hệ thống sưởi ấm trong mùa lạnh khiến hệ thống sưởi bị đóng băng, phích cắm xuất hiện trong đó và do đó, làm hỏng thiết bị và ống sưởi do bị vỡ

Các giải pháp tiêu chuẩn hiện có cho vấn đề - cài đặt nguồn cung cấp điện liên tụcmáy phát điện của tất cả các loại sửa đổi (khí đốt, benzo, máy phát điện diesel hoặc các nguồn phi truyền thống - máy phát điện gió hoặc TPP nhỏ, nhà máy thủy điện).

Nhưng giải pháp này không thể chấp nhận được đối với mọi người, vì nhiều người cảm thấy khó khăn trong việc phân bổ không gian để lắp đặt một nhà cung cấp điện tự trị.

Nếu cư dân của các ngôi nhà riêng lẻ vẫn có thể phân bổ không gian cho một máy phát điện, thì để lắp đặt trong một tòa nhà nhiều tầng thì gần như không thể. Do đó, hóa ra cư dân của các tòa nhà chung cư có hệ thống sưởi ấm riêng lẻ là những người đầu tiên phải chịu đựng khi tắt đèn.

Đó là lý do tại sao, trước hết, các công ty sản xuất linh kiện để lắp ráp hệ thống sưởi tự hỏi về việc sử dụng toàn bộ nhiệt, được "phát ra" bởi hệ thống sưởi ấm. Chúng tôi đã nghĩ về cách sử dụng chất vô dụng trong việc tạo ra điện.

Từ các công nghệ nổi tiếng, các nhà phát triển đã chọn bộ phận Stirling của quên lãng, các công nghệ hiện đại cho phép tăng hiệu quả của nó, trong khi vẫn duy trì kích thước nhỏ gọn.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Stirling là chuyển động của piston động cơ lên ​​xuống. Động cơ chạy gần như âm thầm và không gây rung động thiết bị

Nguyên lý hoạt động của bộ phận Stirling dựa trên việc sử dụng hệ thống sưởi và làm mát chất lỏng làm việc, từ đó điều khiển một cơ chế tạo ra năng lượng điện.

Khí được bơm vào bên trong pít-tông (đóng), khi được làm nóng, môi trường khí mở rộng và di chuyển pít-tông theo một hướng, sau khi làm mát trong bộ làm mát, nó được nén và di chuyển pít-tông theo hướng khác.

Tổng quan về các nhà sản xuất nồi hơi với một máy phát điện

Hãy xem xét các ví dụ cụ thể về hệ thống nồi hơi trong nước tồn tại ngày nay, trong đó nguyên tắc sử dụng khí thải (sản phẩm đốt) để sản xuất điện đã được thực hiện thành công. Công ty Hàn Quốc NAVIEN đã thực hiện thành công công nghệ trên trong một nồi hơi của thương hiệu HYBRIGEN SE.

Lò hơi sử dụng động cơ Stirling, theo dữ liệu hộ chiếu, tạo ra điện có công suất 1000W (hoặc 1kW) và điện áp 12 V trong khi vận hành. Các nhà phát triển tuyên bố rằng điện được tạo ra có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị gia dụng.

Công suất như vậy đủ để cung cấp năng lượng cho tủ lạnh nội địa (khoảng 0,1 kw), máy tính cá nhân (khoảng 0,4 kw), TV LCD (khoảng 0,2 kw) và tối đa 12 bóng đèn LED với công suất 25 watt mỗi bóng.

Nồi hơi Navien hybrigen se tích hợp máy phát điện và động cơ Stirling. Trong quá trình vận hành lò hơi, ngoài các chức năng chính, điện năng có công suất 1000 W được tạo ra

Từ các nhà sản xuất châu Âu, Viessmann đang tham gia phát triển trong lĩnh vực này. Viessmann có cơ hội giới thiệu hai mẫu nồi hơi dòng Vitotwin 300W và Vitotwin 350F cho người tiêu dùng lựa chọn.

Vitotwin 300W là sự phát triển đầu tiên theo hướng này. Nó có thiết kế khá nhỏ gọn và trông rất giống với thông thường nồi hơi treo tường. Đúng như vậy, trong quá trình vận hành mô hình đầu tiên, các điểm "yếu" trong hoạt động của động cơ hệ thống Stirling đã được xác định.

Vấn đề lớn nhất là loại bỏ nhiệt, cơ sở của thiết bị là sưởi ấm và làm mát. Tức là các nhà phát triển đã phải đối mặt với cùng một vấn đề mà Stirling phải đối mặt trong những năm bốn mươi của thế kỷ trước - làm mát hiệu quả, chỉ có thể đạt được với kích thước đáng kể của máy làm mát.

Đó là lý do tại sao mô hình nồi hơi Vitotwin 350F xuất hiện, bao gồm không chỉ lò hơi đốt gas với máy phát điện, mà còn có lò hơi 175 lít tích hợp.

Bể chứa nước nóng được đặt trên sàn do trọng lượng nặng của cả thiết bị và chất lỏng được chuẩn bị cho mục đích vệ sinh

Trong trường hợp này, vấn đề làm mát piston của bộ phận Stirling do nước trong nồi hơi. Tuy nhiên, quyết định dẫn đến thực tế là kích thước và trọng lượng tổng thể của việc cài đặt tăng lên. Một hệ thống như vậy không còn có thể được gắn trên tường như nồi hơi gas thông thường và chỉ có thể được gắn trên sàn.

Nồi hơi Viessmann cung cấp khả năng cung cấp cho các hệ thống vận hành nồi hơi từ nguồn bên ngoài, tức là từ mạng lưới cung cấp điện trung tâm. Viessmann định vị thiết bị như một thiết bị cung cấp nhu cầu của riêng mình (vận hành các đơn vị nồi hơi) mà không có khả năng lựa chọn điện dư cho tiêu dùng trong nước.

Hệ thống Vitotwin F350 - nồi hơi có nồi đun nước nóng 175l. Hệ thống cho phép bạn sưởi ấm căn phòng, cung cấp nước nóng và tạo ra năng lượng điện.

Để có thể so sánh hiệu quả của việc sử dụng máy phát điện được tích hợp trong hệ thống sưởi ấm. Đáng để xem xét lò hơi, được phát triển bởi các công ty TERMOFOR (Cộng hòa Bêlarut) và công ty Krioterm (Nga, St. Petersburg).

Đáng để xem xét chúng không phải vì chúng bằng cách nào đó có thể cạnh tranh với các hệ thống trên, mà để so sánh các nguyên tắc hoạt động và hiệu quả của việc tạo ra năng lượng điện. Những nồi hơi này chỉ sử dụng củi làm nhiên liệu mùn cưa ép hoặc than bánh dựa trên gỗ, vì vậy chúng không thể được đặt ngang hàng với các mô hình của NAVIEN và Viessmann.

Lò hơi, được gọi là "Lò sưởi Indigirka", tập trung vào sưởi ấm dài hạn bằng gỗ, v.v., nhưng được trang bị hai máy phát điện nhiệt loại TEG 30-12. Chúng được đặt trên bức tường bên của đơn vị. Sức mạnh của các máy phát điện là nhỏ, tức làtổng cộng, họ chỉ có thể tạo ra 50-60W với điện áp 12 V.

Thiết kế cơ bản của bếp Indigirka cho phép không chỉ sưởi ấm căn phòng mà còn nấu ăn trên đầu đốt. Hệ thống được bổ sung bởi hai máy phát nhiệt trên 12V với công suất 50-60W.

Trong lò hơi này, phương pháp Zebek đã được sử dụng, dựa trên sự hình thành EMF trong mạch điện kín. Nó bao gồm hai loại vật liệu khác nhau và hỗ trợ các điểm tiếp xúc ở các nhiệt độ khác nhau. Tức là các nhà phát triển cũng sử dụng nhiệt do lò hơi tạo ra để tạo ra năng lượng điện.

So sánh hiệu suất lò hơi

So sánh các loại nồi hơi được trình bày, không chỉ làm nóng phòng (nhiệt chất làm mát), nhưng cũng tạo ra điện thông qua việc sử dụng nhiệt được tạo ra, cần chú ý đến các khía cạnh quan trọng trong quá trình vận hành.

Cả NAVIEN và Viessmann đều định vị nồi hơi của họ, chỉ ra những lợi thế không thể nghi ngờ - tự động hóa hoàn toàn quy trình, không cần sửa chữa dịch vụ và hoàn toàn không có sự can thiệp sau khi bắt đầu công việc từ phía người mua.

Đối với hoạt động của các nồi hơi này, chỉ cần vận hành ổn định hệ thống là cần thiết, có sẵn khí ổn định (cho dù đó là giao hàng thân cây, lắp đặt xi lanh với khí hóa lỏng hoặc bình xăng). Theo đó, đối với hoạt động của nồi hơi, khí gia dụng được sử dụng, sau khi đốt không gây ra bất kỳ tác hại nào cho môi trường.

Về nguyên tắc, gần như giống nhau có thể nói về bếp sưởi Indigirka, chỉ có loại nhiên liệu ở đây không phải là gas, mà là củi, viên hoặc mùn cưa ép.

Tổng số vắng mặt tự độngtrong đó cần điện. Hệ thống tạo ra năng lượng điện và chính lò hơi không ảnh hưởng đến hoạt động của nhau, tức là trong trường hợp hỏng hệ thống phát điện, nồi hơi tiếp tục thực hiện các chức năng của nó.

Tất cả các thiết bị sưởi bằng khí đốt này, dưới các đầu đốt của động cơ Stirling được đặt, tạo ra năng lượng điện có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau.

Nồi hơi của NAVIEN và Viessmann sẽ không thể tự hào như vậy, vì động cơ hệ thống Stirling được tích hợp trực tiếp vào thiết kế nồi hơi. Nhưng làm thế nào hiệu quả chi phí là các hệ thống như vậy và sau bao lâu một nồi hơi tương tự sẽ trả hết? Vấn đề này cần được giải quyết chi tiết.

Lợi nhuận của các hệ thống được xem xét

Thoạt nhìn, nồi hơi của NAVIEN và Viessmann gần như là các nhà máy nhiệt điện mini trong một ngôi nhà riêng hoặc thậm chí là căn hộ.

Ngay cả khi kích thước tổng thể lớn, khả năng sản xuất năng lượng điện chỉ bằng cách sử dụng lò hơi để sưởi ấm lò hơi hoặc sưởi ấm phòng nên nhắc nhở người mua mà không ngần ngại thiết lập một phép màu của công nghệ như vậy.

Nhưng khi kiểm tra chặt chẽ hơn nồi hơi NAVIEN, câu hỏi đặt ra cần phải được trả lời. Với công suất khai báo là 1 kW (công suất miễn phí, bạn có thể sử dụng tùy ý), nồi hơi tiêu thụ điện khá đáng chú ý trong quá trình vận hành hệ thống.

Ý bạn là gì Ít nhất là hoạt động của tự động hóa, ngay cả khi cần một chút năng lượng, nhưng nó là cần thiết để quạt và bơm tuần hoàn hoạt động. Các thiết bị được liệt kê trong tổng số không chỉ có thể tiêu thụ thành công kilowatt năng lượng này, nhưng nó có thể không đủ khi hệ thống này được phân tán.

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống sưởi Vissmann Vitotwin 350F với nồi hơi sàn 175l. Hệ thống cho phép cả việc sử dụng điện từ nguồn bên ngoài và chuyển điện được tạo ra sang mạng chung

Các câu hỏi chính xác tương tự xuất hiện với nồi hơi Viessmann, nhưng ít nhất khả năng khai thác điện cho một nhu cầu riêng của một luồng không được nêu ở đây. Chỉ có khả năng hoạt động tự chủ của hệ thống trong trường hợp không có nguồn cung bên ngoài được quy định.

Mặc dù các nhà phát triển ngay lập tức chỉ ra rằng "hệ thống có thể yêu cầu năng lượng điện bổ sung ở mức tải cao nhất". Trong bối cảnh của 3500 kwh điện được tạo ra mỗi năm, sắc thái này đã bị nghi ngờ, và thông qua các tính toán đơn giản và đơn giản, chúng ta có được những điều sau đây:

3500: 6 (tháng của mùa sưởi ấm tiêu chuẩn): 30 (trung bình 30 ngày theo lịch): 24 (24 giờ trong một ngày) = 0,81 kW * giờ.

Tức là Lò hơi sản xuất khoảng 800W với hoạt động ổn định (không đổi), nhưng bản thân hệ thống tiêu thụ bao nhiêu trong quá trình hoạt động? Có lẽ những cái tương tự được sản xuất bởi 800W, và có thể nhiều hơn nữa.

Ngoài ra, điện chỉ được tạo ra trong quá trình hoạt động của đầu đốt. Tức là Nó đòi hỏi hoặc hoạt động liên tục của hệ thống, hoặc mọi thứ khác một chút so với các nhà phát triển của hệ thống nói.

Những tính toán này đã dẫn đến điều gì? Hệ thống lò hơi đốt củi thực sự mang lại công suất 50W * h (hoặc 0,05 kW * h), có thể được sử dụng để sạc lại máy tính bảng, điện thoại, v.v. ngay cả đối với "bóng đèn LED dự phòng". Trái ngược với sự phát triển của hai công ty nổi tiếng thế giới, nhưng sự phát triển được mô tả rõ ràng trông giống như một động thái tiếp thị tốt, và không có gì hơn thế.

Đối với chính sách giá cho các hệ thống này, nói chung rất khó để đánh giá một cái gì đó ở đây. Vì ngay cả các nhà sản xuất Viessmann và NAVIEN ngay lập tức quy định rằng thiết bị "không cần bảo trì". Được dịch sang một ngôn ngữ đơn giản - nó bị hỏng, có nghĩa là bạn cần thay thế hoàn toàn đơn vị.

Điều này có thể liên quan đến không chỉ toàn bộ hệ thống, mà cả các đơn vị riêng lẻ: động cơ Stirling, hệ thống đốt gas, v.v. Kết quả là một số tiền khá ấn tượng. Dựa trên thực tế là giá trung bình cho các hệ thống này là khoảng 12 nghìn. Euro hoặc 13,5 nghìn đô la. Sơ đồ của lò hơi với máy phát điện, sau đó chỉ có nhà sản xuất hệ thống mới có thể giành chiến thắng trong tình huống như vậy.

Bếp Indigirka hoàn toàn không thể tham gia so sánh, không chỉ vì loại nhiên liệu không phải là gas và giá không thể so sánh (ít hơn 15 lần), mà vì bếp không được định vị để sử dụng trong nước, mà còn nhiều hơn cho du lịch, thám hiểm, v.v. .p.

Nếu ở châu Âu, tình hình với các nhà cung cấp năng lượng ảnh hưởng đáng kể đến sự lựa chọn của người tiêu dùng (khi chọn hệ thống cung cấp năng lượng hoặc sưởi ấm) từ quan điểm kinh tế và thân thiện với môi trường, thì các quốc gia EU kích thích điều này bằng cách trợ cấp cho việc thực hiện các hệ thống đó.

Đối với người tiêu dùng nội địa ở Nga, các hệ thống như vậy có thể quá đắt cả hệ thống ban đầu + cài đặt và trong quá trình vận hành.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Nguyên lý hoạt động của động cơ Stirling, trang bị nồi hơi gas:

Trình diễn lò hơi đốt gas bằng máy phát điện:

Một ví dụ về bếp củi với máy phát điện để so sánh với đơn vị gas:

Đừng quên rằng các công ty sản xuất năng lượng châu Âu khá trung thành với các nhà sản xuất thiết bị tiết kiệm năng lượng.

Ở Nga, khả năng tạo ra và truyền năng lượng điện vào lưới điện của một người tiêu dùng hộ gia đình không những không được cố định bởi luật pháp mà còn không được các công ty lưới điện hoan nghênh. Do đó, các hệ thống được trình bày dường như không có cơ hội nghiêm trọng được sử dụng tại Liên bang Nga ngày nay.

Hãy bình luận về bài viết được gửi để xem xét trong mẫu khối bên dưới, đặt câu hỏi, đăng một bức ảnh về chủ đề này. Hãy cho chúng tôi về nồi hơi quen thuộc với các hệ thống phát điện. Chia sẻ thông tin hữu ích hữu ích cho khách truy cập trang web.