Когда предприятие или крупный объект сталкивается с потребностью в постоянной электро- и теплоэнергии, искать два отдельных решения – не самый рациональный путь. Ведь и расходы удваиваются, и эффективность снижается. Поэтому многие переходят на комплексные решения, которые позволяют «выжать» максимум из одного источника топлива. Одно из таких решений – когенерация.
Речь идёт о технологии, в которой производство электричества и тепла происходит одновременно, в одной установке. Это не только удобно, но и экономически оправдано в долгосрочной перспективе.
Что это за установка
Сама по себе когенерационная установка – это тип электростанции, которая работает по принципу двойного извлечения энергии. Сначала она, как и обычная генераторная установка, производит электричество, используя газовый двигатель. Но в отличие от классического подхода, здесь не теряется тепло, вырабатываемое при работе двигателя. Вместо того чтобы рассеяться в воздухе, оно направляется на нужды отопления, подогрева воды или технологических процессов.
В установке предусмотрена система утилизации тепла: трубопроводы, теплообменники, насосы, заслонки и датчики. Причём система продумана так, чтобы в зависимости от потребностей – можно было либо отводить тепло в контур отопления, либо сбрасывать его через воздухоохладитель.
Чем когенерация выгоднее обычной генерации
Главное достоинство когенерации – повышение общего КПД. Если традиционная установка использует лишь 30-40% энергии топлива, остальное теряя с выхлопом и нагревом окружающей среды, то когенерационная система может достигать 80-90%. В пересчёте на реальные расходы речь идёт о серьёзной экономии.
Также стоит отметить стабильность. Такие установки особенно полезны там, где одновременно нужно и тепло, и электричество без перебоев: на фермах, в пищевой промышленности, на производстве, в ЖКХ. Газопоршневая электростанция с когенерацией может стать ядром автономного энергообеспечения целого предприятия или небольшого поселка.
Вот где такие установки показывают себя лучше всего:
- Нефтегазовые и горнодобывающие предприятия.
- АПК и тепличные хозяйства.
- Объекты переработки сырья.
- Жилые комплексы и городская инфраструктура.
- Заводы с круглосуточной загрузкой.
Из чего состоит система утилизации тепла
Чтобы использовать вторичное тепло эффективно, в установку встраивается двухступенчатая система утилизации. Первая ступень – это теплообмен между этиленгликолем, нагретым в рубашке охлаждения двигателя, и водой, циркулирующей по отопительному контуру. Это классический пластинчатый теплообменник, в котором передача тепла происходит быстро и с минимальными потерями.
Вторая ступень – улавливание тепла из отработанных газов в кожухотрубном теплообменнике. Выхлоп подаётся туда не напрямую, а через заслонку, которая регулирует поток в зависимости от необходимости теплоотбора. Если тепло не нужно, то газы направляются сразу в глушитель.
Вся эта «архитектура» оснащена управляющими шкафами, клапанами, автоматикой, которая следит за параметрами циркуляции, давлением, температурой и утечками. На выходе стоит теплосчётчик, который показывает, сколько тепла реально удалось «спасти» и направить в дело.
Сама идея использовать тепло, которое раньше уходило в никуда – не нова. Но только за последние годы технологии позволили сделать такие установки компактными, надёжными и управляемыми. Теперь они не требуют сложного обслуживания и могут быть установлены прямо на объекте, без строительства огромной котельной.