Savjet eksperta

Kogeneracijski uređaj – toplina i struja za komercijalnu upotrebu

Zatražite savjetovanje
Slika prikazuje kogeneracijski uređaj za toplinu i struju

Pregled tema

Kogeneracijski uređaji koje je razvila tvrtka Viessmann dizajnirani su za komercijalnu i komunalnu uporabu. Sukladno tome, imaju visoki učin i prilagođeni su operativnim procesima za pouzdanu opskrbu električnom energijom, toplinom/hladnoćom i toplom vodom. Tako da ulažete samo u veću učinkovitost, nego i u budućnost. 

Kompaktni uređaji u asortimanu Vitobloc 200 usredotočeni su na ideju decentraliziranih kogeneracijskih uređaja kontroliranih toplinom: s jedne strane, električna se energija proizvodi za vlastite potrebe u relativno malim jedinicama, a s druge strane, generirana se toplina u isto vrijeme upotrebljava za sustav grijanja i to uglavnom bez gubitaka. Struja koja nije potrebna dovodi se u javnu mrežu i plaća je tvrtka za opskrbu električnom energijom.

Razlozi za kogeneracijski uređaj (KGU)?

Većina električne energije proizvedene u Njemačkoj proizvodi se u kondenzacijskim elektranama. To znači da se toplinska energija pretvara u električnu pomoću parne turbine. Prosječna učinkovitost svih konvencionalnih elektrana je oko 38 posto, što znači da se više od 60 posto potrošene energije ispušta u okoliš kao otpadna toplina.

Termoelektrana ide korak dalje i upotrebljava otpadnu toplinu, što može povećati ukupnu učinkovitost instalacije. U velikim termoelektranama to se radi putem cjevovoda toplane. Međutim, postojeći je potencijal uvelike iscrpljen. Uostalom, to je moguće samo ako se u blizini elektrane koja proizvodi električnu energiju nalaze i veliki potrošači topline poput stambenih naselja.

Ovdje dolazi ideja o decentraliziranim toplinski kontroliranim kogeneracijskim uređajima (KGU): u relativno malim jedinicama, električna energija proizvodi se tamo gdje se toplina koja se stvara u isto vrijeme ne mora dugo (a time i uz velike gubitke) prenositi nego se može odmah iskoristiti. Također nema gubitaka u distribuciji električne energije.

Decentralizirana opskrba električnom energijom pomoću kogeneracijskog uređaja

Centralne elektrane u pravilu proizvode samo električnu energiju. Stvorena toplina se gubi. Nasuprot tome, pomoću kombinirane toplinske i električne energije (KTE) upotrebljava se do 36 posto manje primarne energije – to znači značajno smanjenje troškova za energiju.

Ustroj i funkcija kogeneracijskog uređaja

Kogeneracijski uređaj u osnovi se sastoji od motora, sinkronog generatora i izmjenjivača topline. Sinkroni generator (radni stroj) pogonjen motorom s unutarnjim izgaranjem (motorom) generira trofaznu izmjeničnu struju (trofazna struja) frekvencije 50 Hz i napona 400 volti koju obično upotrebljava korisnik.

Električni priključak izvodi se na niskonaponsku mrežu (razina 0,4 kV). U pravilu kogeneracijski uređaji rade paralelno s javnom mrežom. Međutim, upotrebom sinkronih generatora načelno je moguć i pomoćni rad mreže. Višak električne energije može se napajati u mrežu distributera električne energije (DEE).

Motor emitira toplinu koja se u tzv. „unutarnjem rashladnom krugu” sukcesivno apsorbira iz ulja za podmazivanje, vode za hlađenje motora i ispušnih plinova i prenosi u sustav grijanja putem pločastog izmjenjivača topline.

Ovaj sustav proizvodnje i upotrebe energije naziva se kombinirana toplinska i električna energija (KTE), jer se mehanička energija (sila) koju stvara motor i toplinska energija (toplina) koja se oslobađa kada generator pokreće motor upotrebljavaju istovremeno.

Da bi se omogućila ekonomski isplativa upotreba kogeneracijskog uređaja, on mora imati dugotrajno vrijeme rada. Što dulje kogeneracijski uređaj može smisleno isporučivati toplinu i električnu energiju sustavu, to će se prije isplatiti. Uz nekoliko iznimaka (npr. napajanje u slučaju nužde), toplina je fokus pri dizajniranju. Kogeneracijski uređaj je „vođen toplinom”.

Godišnja krivulja trajanja – dimenzioniranje učina kogeneracijskog uređaja 

Ako pogledate uobičajenu raspodjelu ogrjevnog učina tijekom godine (godišnja krivulja trajanja), postaje jasno da kogeneracijski uređaj ne smije biti prevelik. Njegov toplinski učin mjeri se na način da se toplina i dalje može odvoditi čak i tijekom razdoblja izvan najveće potrošnje.

Da biste postigli najmanje 4500 sati rada, možete pretpostaviti da je oko 20 posto učina kotla toplinski učin kogeneracijskog uređaja za grijanje zgrade.

Na strani grijanja, kogeneracijski uređaj radi paralelno s kotlom za grijanje. Oba proizvođača topline spojena su na instalaciju grijanja, pripremu tople vode ili druge potrošače topline, poput bazena.

Ovisno o profilu potrošnje zgrade, upotreba međuspremnika ogrjevne vode može imati smisla da bi se omogućilo najduže moguće i neprekidno vrijeme rada kogeneracijskog uređaja.

Što se tiče električne energije, vlastita potrošnja u zgradi ima najveći prioritet. Ako u njoj više nema dostupnog kupca, električna energija dovodi se u javnu mrežu i naplaćuje.

 

Električna energija: za osobnu upotrebu ili za unos u električnu mrežu

Električna energija proizvodi se za vlastite potrebe u jedinicama prilagođenim tim potrebama. Struja koja nije potrebna dovodi se u javnu mrežu i plaća je tvrtka za opskrbu električnom energijom.

 

Toplina: učinkovita upotreba gotovo bez gubitaka

Za razliku od centralnih elektrana, toplina proizvedena u kogeneracijskom uređaju se ne gubi. Toplina se napaja u toplinsku mrežu. Zajedno s drugim proizvođačem topline, primjerice kotlom za grijanje, zgrada se opskrbljuje električnom energijom, toplinom i toplom vodom gotovo bez gubitaka. Osim toga, potreba za hlađenjem također se može u potpunosti ili djelomično pokriti spajanjem s adsorpcijskim ili apsorpcijskim rashladnim uređajem.

Slika prikazuje zaslon uređaja Vitobloc 300 tip NG
Zaslon uređaja Vitobloc 300 tip NG

Budući da se kogeneracijski uređaj uglavnom isplati zbog izbjegnutih troškova nabave električne energije (a ne zbog naknade za prijenos u mrežu), potrebno je uzeti u obzir i potrošnju električne energije u objektu. To rezultira s tri jednostavna pitanja pomoću kojih se može brzo provjeriti je li upotreba kogeneracijskog uređaja Vitobloc smislena:

  • Je li potrebna snaga kotla veća od 60 kW ili je potrošnja plina veća od 90.000 kWh/a (na temelju gornje ogrjevne moći)?
  • Je li godišnja potrošnja električne energije veća od 32.000 kWh?
  • Troše li se istodobno i toplinska i električna energija?

Ako na sva pitanja možete odgovoriti s „da” i ako postoji plinski priključak, vrijedi pobliže razmotriti ovo rješenje.

Uređaji Vitobloc 200 i 300 – kompaktni, tihi i tvornički spremni za priključivanje

Vitobloc 300 NG 15 i Vitobloc 300 NG 20 su kompaktne jedinice spremne za priključivanje s vodom hlađenim sinkronim generatorom za proizvodnju trofazne struje i ogrjevne vode. Zahvaljujući tihom radu i maloj postavnoj površini jednako su pogodni za novogradnju i modernizaciju.

Kogeneracijski uređaji Vitobloc 300 prikladni su za zemni plin, bio zemni plin, tekući plin i za primješavanje 20 posto vodika. S integriranom kondenzacijskom tehnikom možete postići ukupnu učinkovitost do 107,3 posto (Vitobloc 300 tip NG 20).

Serija Vitobloc 200

Kogeneracijski uređaj poput uređaja Vitobloc 200 tip EM-100/167 ili Vitobloc 200 tip EM-134/202 tvrtke Viessmann osvajaju svojom učinkovitošću. Kogeneracijski uređaji Vitobloc 200 posebno su laki za održavanje s intervalima. Neki imaju integriranu kondenzacijsku tehniku i tako postižu ukupnu učinkovitost do 95 posto. Mogu se električki modulirati do 50 posto i mogu raditi i na toplinu i na električnu energiju. Ostale prednosti kogeneracijskog uređaja Vitobloc 200 su opsežna tehnička oprema s brojilom električne energije i elastičnim spojevima za plin, dimni plin, odvodni zrak i ogrjevnu vodu kao i standardni poklopac za zaštitu od buke za značajno smanjenu buku tijekom rada.

Prednosti i koristi

Prednosti 

Koristi

 

vrlo visoka električna učinkovitost zahvaljujući energetski učinkovitim motorima i sinkronim generatorima

maksimalna ekonomičnost zahvaljujući najvećem mogućem postotku proizvedene električne energije

 

standardno opremljen startnim baterijama i sinkronim generatorom

prikladno za rezervni mrežni rad, zahtjev za jalovu struju nije povećan, kompenzacijski sustav i otpornici za uključivanje nisu potrebni za asinkroni rad

 

4-polni prekidač napajanja (3-polni do 20 kWel), prvo punjenje spremnika ulja za podmazivanje, elastični spojevi, kalibrirano brojilo električne energije, podizanje temperature povratnog voda ogrjevne vode, konzerviranje 24 tjedna, rad toplinske modulacije za DN i LE

smanjuje naknadne troškove integracije sustava

 

Integracija plinskog razvodnika, startnih baterija, opskrbe uljem za podmazivanje, razvodnog ormara u modulu

Poklopac zvučne izolacije i uređaj za odvodni zrak do 150 kWel

Ušteda vremena i troškova pri projektiranju, montaži na lokaciji, puštanju u pogon i radu

 

autonomni rad utemeljen na toplinskoj modulaciji u 1-modulnim instalacijama

Troškovi kontrolno tehničkog povezivanja otpadaju

 

certificirana sigurnosna tehnologija u skladu s direktivom o uređajima 90/396/EEZ s identifikacijskim brojem proizvoda u serijskoj proizvodnji

osiguravajuća zaštita i pogonska sigurnost su dokazani

 

tvornički probni rad kompletnog modula s motorom, generatorom, izmjenjivačima topline i razvodnim ormarom pod punim opterećenjem

minimalni napor pri puštanju u pogon, provjerene vrijednosti učinka

 

sigurnost putem dizajna, montaže i tehničkog preuzimanja u proizvodnom pogonu certificiranom prema ISO 9001/EN 29001

prokušana tehnologija koja se već upotrebljava u približno 600 uspješno instaliranih modula kogeneracijskih uređaja

 

isključiva upotreba kvalificiranih komponenti poznatih proizvođača

maksimalna pogonska sigurnost i dugoročno osigurana nabava rezervnih dijelova, velika stabilnost vrijednosti

 
Slika prikazuje plinski Ottov motor kogeneracijskog uređaja
Plinski Ottov motor kogeneracijskog uređaja.

Kogeneracijski uređaji – učinkoviti sustavi na plin za kombiniranu proizvodnju topline i električne energije

Plinski kogeneracijski uređaji (KGU) proizvode električnu energiju i toplinu istovremeno po principu kombinirane toplinske i električne energije. Poseban motor s izgaranjem na plin dizajniran za dugi rad pokreće generator za proizvodnju električne energije. Svojim učinom namijenjen je stambenim kompleksima i gospodarskim pogonima. Na strani grijanja, kogeneracijski uređaj radi paralelno s kotlom za grijanje. Oba proizvođača topline spojena su na instalaciju grijanja za zagrijavanje ogrjevne i pitke vode.

Kogeneracijski uređaji tvrtke Viessmann su timski igrači. Oni donose najveću učinkovitost u sustavu koji je individualno prilagođen dotičnim zahtjevima. To počinje sa sistemskom tehnikom, na primjer s razvodnim ormarima za nadređene funkcije reguliranja i proširuje se na prilagođene ugovore o održavanju.

Asortiman: kogeneracijski uređaji do 530 kWel i 660 kWth

Kogeneracijski uređaj radi iznimno ekološki: uz uštedu primarne energije do 36 posto, emisije CO₂ znatno su niže nego kod konvencionalne proizvodnje električne i toplinske energije. S više od 25 godina iskustva u ovom području proizvoda, Viessmann nudi učinkovite sustave na plin za kombiniranu proizvodnju topline i električne energije. Osim serijskih proizvoda, proizvode se i kogeneracijski uređaji posebno prilagođeni potrebama kupaca.

 

Aktualna dokumentacija, obrasci i brošure za preuzimanje

Ovdje ćete pronaći tehničke informacijske listove za kogeneracijske uređaje. Ostali obrasci dostupni su na zahtjev. Razgovarajte s prodajnim djelatnikom tvrtke Viessmann.

Informacijski listovi/tehnički podaci (PDF)

Informacijski listovi za sve kogeneracijske uređaje Vitobloc dostupni su za preuzimanje u našoj bazi podataka ViBooks.

Pokretanje baze ViBooks

Viessmann Prospekte im übersichtlich im Regal
ViBooks - dokumentacija i prospekti

U našoj središnjoj bazi podataka ViBooks možete brzo i jednostavno pronaći odgovarajuće upute za uporabu, informacijske listove, prospekte i brošure. Dodatni dokumenti kao što su upute za montažu, servis i projektiranje, cjenici itd. tamo su dostupni za naše specijalizirane partnere.

Na ViBooks

Više vodiča i savjeta tvrtke Viessmann

Slika prikazuje toplinsku crpku za PTV u kombinaciji s kondenzacijskim kotlom pored saune

Dizalica topline za PTV

Dizalica topline za PTV preuzima pripremu tople vode iz topline u prostoriji neovisno o drugoj instalaciji grijanja, čime smanjuje troškove i štedi energiju.

Pročitajte više
Vitocal 250-A dizalica topline za stariju gradnju

Plinski hibridni uređaji

Visoka fleksibilnost i sigurna budućnost zahvaljujući dva izvora energije u jednom uređaju.

Pročitajte više
Slika prikazuje Viessmann Vitocal 250-AH hibridnu dizalicu topline u modernoj pomoćnoj prostoriji

Hibridno grijanje

Hibridni sustavi pristupaju različitim izvorima energije fleksibilno i automatski osiguravaju najjeftiniji i najučinkovitiji način rada - bez obzira na to kako se opći uvjeti mijenjaju u budućnosti.

Pročitajte više
Korisne poveznice
Savjet stručnjaka