Эффективное использование тепла когенератора - AgroBiogas

Эффективное использование тепловой энергии когенерационного модуля возможно благодаря интеграции буферного хранилища. Следует отметить, что буферное хранилище – не самое миниатюрное решение в энергетическом секторе. Наоборот — оно занимает много места. Но это его единственный недостаток, потому что буферное хранилище хоть и самый тривиальный, но самый эффективный метод хранения тепловой энергии.

В этой статье мы объясним, почему это так, каковы преимущества буферного хранилища и что именно следует учитывать при его использовании в сочетании с когенерационным модулем.

Что такое буферное хранилище?

Буферное хранилище или буфер – это аккумулятор тепловой энергии системы отопления или водонагревателя, заполненный водой. Его функция заключается в компенсации различий между производимой и потребляемой тепловой энергией. То есть, буфер временно хранит произведенную тепловую энергию, чтобы впоследствии ее можно было использовать в виде теплой или горячей воды. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики, а также повышается эффективность и увеличивается срок службы отопительной системы.

Буферные хранилища устанавливаются в частных домах, а также в многоэтажных микрорайонах, крупных местных и районных сетях теплоснабжения. Они также эффективно используются в комбинации с когенераторами. Такая система работает в двух режимах:

  • генерируемое ТЭЦ тепло подается в буфер в случае избытка тепловой энергии,
  • буфер отдает тепловую энергию в случае, когда требуется больше тепла, чем вырабатывает ТЭЦ.

Специфическая высокая и узкая форма выполнения буферного хранилища обеспечивает хорошую стратификацию воды: холодная вода находится внизу, а теплая вода – вверху буфера. Соответствующая изоляция аккумулятора предотвращает теплопотери. Подобные характеристики делают концепцию буферного хранилища очень эффективной.

Преимущества буферного хранилища в сочетании с ТЭЦ

Использование буферного хранилища в сочетании с ТЭЦ позволяет воспользоваться рядом преимуществ. Буфер:

  • отделяет выработку тепловой энергии от потребляемой, что делает работу теплогенератора более эффективной за счет минимизации времени частичной нагрузки;
  • покрывает пики тепловой нагрузки и избегает подключения запасного котла во время кратковременных пиков, что увеличивает время работы ТЭЦ;
  • помогает сместить время работы ТЭЦ на пики потребления электроэнергии (например, с ночи на день);
  • предупреждает прерывистый режим работы ТЭЦ, который приводит к повышенному износу машины;
  • способствует снижению затрат на отопление за счет более высокой эффективности системы отопления и более низкого энергопотребления;
  • обеспечивает хорошую интеграцию возобновляемых источников энергии в систему отопления;
  • создает условия для объединения нескольких теплогенераторов в одну систему отопления.

Как определить размер буфера для когенератора?

Конструкция буферного хранилища зависит от показателей когенератора и предполагаемого подхода к его эксплуатации. Среди основных критериев – выработка электрической и тепловой энергии, показатели базовой нагрузки, профилей нагрузки и гибкости производственного процесса. Размерные и объемные характеристики буферного хранилища рассчитываются в каждом отдельно взятом случае.

Как когенератор и буферное хранилище работают вместе?

Когенератор оснащен собственным циркуляционным насосом, при помощи которого он всасывает воду, необходимую для охлаждения двигателя и выхлопных газов в самой холодной точке всей системы. После чего охлаждающая вода поступает к потребителям тепла через распределительные насосы отопительного контура ТЭЦ. Буферное хранилище берет на себя функцию гидравлического переключателя и позволяет, в зависимости от интеграции, помимо прочего, отсоединять объемные потоки теплогенератора от системы распределения тепла. В зависимости от рабочего состояния между буферным резервуаром и соединениями ТЭЦ потоки могут проходить в обоих направлениях.

На что следует обращать внимание при интеграции буферного хранилища к когенератору?

В первую очередь внимания требует выбор соответствующих размеров буфера, адаптированных к работе ТЭЦ. В дополнение к этому, интеграция и управление должны координироваться с общей системой, например, с системой центрального отопления, поскольку важно контролировать, когда буфер загружается теплом, а когда тепло отдаётся.

Еще один немаловажный момент – потребность в площади для размещения. Поскольку буферное хранилище иногда может быть огромным, необходимо заранее убедиться, что места действительно достаточно, чтобы избежать неприятных сюрпризов при его установке.