Ефективне використання теплової енергії конегераційного модулю можливе завдяки інтеграції буферного сховища. Слід зазначити, що буферне сховище – не саме мініатюрне рішення в енергетичному секторі. Навпаки – воно займає багато місця. Але це – його єдиний недолік, тому що буфер хоч і самий тривіальний, але найефективніший метод зберігання теплової енергії.
У цій статті ми пояснимо, чому це так, які переваги має інтеграція буферного сховища і що саме слід враховувати при його використанні в поєднанні з когенераційним модулем.
Що таке буферне сховище?
Буферне сховище або буфер – це акумулятор теплової енергії системи опалення або водонагрівача, заповнений водою. Його функція полягає у компенсації різниці між виробленою та споживаною тепловою енергією.
Тобто, буфер тимчасово зберігає вироблену теплову енергію, щоб згодом її можна було використовувати у вигляді теплої або гарячої води. В результаті поліпшуються експлуатаційні характеристики, а також підвищується ефективність та збільшується термін служби опалювальної системи.
Буферні сховища встановлюються в приватних будинках, а також у багатоповерхових мікрорайонах, великих місцевих та районних мережах теплопостачання. Вони також ефективно використовуються у комбінації з когенераторами. Така система працює в двох режимах:
- тепло, що генерується ТЕЦ подається до буфера, у разі надлишку теплової енергії,
- буфер віддає теплову енергію в разі, коли тепла потрібно більше, ніж виробляє ТЕЦ.
Специфічна висока і вузька форма виконання буферного сховища забезпечує хорошу стратифікацію води: холодна вода знаходиться внизу, а тепла вода – вгорі буфера. Відповідна ізоляція акумулятора запобігає тепловтратам. Подібні характеристики роблять концепцію буферного сховища дуже ефективною.
Переваги буферного сховища в поєднанні з ТЕЦ
Використання буферного сховища в поєднанні з ТЕЦ дозволяє скористатися рядом переваг. Буфер:
- відокремлює вироблення теплової енергії від споживаної, що робить роботу теплогенератора більш ефективною за рахунок мінімізації часу часткового навантаження;
- покриває піки теплового навантаження й уникає підключення запасного котла під час короткочасних піків, що збільшує час роботи ТЕЦ;
- допомагає змістити час роботи ТЕЦ на піки споживання електроенергії (наприклад, з ночі на день);
- попереджає переривчастий режим роботи ТЕЦ, який призводить до підвищеного зносу машини;
- сприяє зниженню витрат на опалення за рахунок більш високої ефективності системи опалення і більш низького енергоспоживання;
- забезпечує хорошу інтеграцію відновлюваних джерел енергії до системи опалення;
- створює умови для об’єднання декількох теплогенераторів в одну систему опалення.
Як визначити розмір буфера для когенератора?
Конструкція буферного сховища залежить від показників когенератора і передбачуваного підходу до його експлуатації. Серед основних критеріїв – виробництво електричної і теплової енергії, показники базового навантаження, профілів навантаження і гнучкості виробничого процесу. Розмірні і об’ємні характеристики буферного сховища розраховуються в кожному окремо взятому випадку.
Як когенератор та буферне сховище працюють разом?
Когенератор оснащений власним циркуляційним насосом, за допомогою якого він всмоктує воду, необхідну для охолодження двигуна і вихлопних газів у найхолоднішій точці всієї системи. Після чого охолоджуюча вода надходить до споживачів тепла через розподільні насоси системи опалення ТЕЦ.
Буферне сховище бере на себе функцію гідравлічного перемикача і дозволяє, в залежності від інтеграції, крім іншого, від’єднувати об’ємні потоки теплогенератора від системи розподілу тепла. Залежно від робочого стану між буферним резервуаром і з’єднаннями ТЕЦ потоки можуть проходити в обох напрямках.
На що слід звертати увагу при інтеграції буферного сховища до когенератору?
В першу чергу уваги вимагає вибір відповідних розмірів буфера, адаптованих до роботи ТЕЦ. На додаток до цього, інтеграція і управління повинні координуватися із загальною системою, наприклад, з системою центрального опалення, оскільки буфер працює на завантаження теплом і на віддачу тепла.
Ще один важливий момент – потреба в площі для розміщення буферного сховища. Оскільки буфер іноді може бути величезним, необхідно заздалегідь переконатися, що місця дійсно досить, щоб уникнути неприємних сюрпризів при його установці.