Значна вартість джерел енергії, труднощі і дорожнеча підключення газу і централізованого електропостачання, а в деяких випадках і технічна неможливість підведення мереж, змушує звертати увагу на альтернативні установки, здатні забезпечити опалення та роботу електроприладів.
При певних умовах вирішити цю задачу може міні ТЕЦ для будинку, що працює на різному паливі.
Приклад встановленої міні ТЕЦ
Відмінності міні ТЕЦ і традиційних генераторів
Генератор - пристрій здатне перетворити різні види палива в електричну енергію. Більшість масово експлуатованих установок наводяться в дію двигунами внутрішнього згоряння або газотурбінними установками. При цьому значна частина теплової енергії, що отримується в результаті згоряння палива просто викидається на вітер.
Основні втрати припадають на систему охолодження двигуна, вихлопні (відпрацьовані) гази, нагрів мастильних рідин. З цієї причини ККД всіх існуючих генераторів, які можна використовувати в приватному порядку, невисокий.
Міні ТЕЦ для будинку на твердому паливі (або інших типах джерел енергії) дозволяє використовувати тепловтрати, характерні для генераторів, для отримання значної кількості теплової енергії. У промислових масштабах теплоцентралі (ТЕЦ), що працюють на великих підприємствах, здатні забезпечити потреби навіть великого міста. Останнім часом все більше затребувані стають установки ТЕЦ порівняно невеликої потужності, які можна використовувати в індивідуальних цілях. При цьому основний акцент робиться на агрегати, здатні працювати на альтернативних джерелах енергії (біопаливо, торф, брикети і пелети, деревні відходи, дрова).
Сучасні ТЕЦ можуть працювати в двох основних режимах:
- Когенерація - отримання електричної енергії і супутня вироблення тепла.
- Трігенерация - забезпечення електрикою і додаткове отримання не тільки тепла, але і холоду для рефрижераторних установок.
Принцип роботи та існуючі види ТЕЦ
Якщо для традиційної ТЕЦ основним агрегатом вважається двигун внутрішнього згоряння, то міні ТЕЦ на дровах або деревних відходах працює за рахунок прямого спалювання палива в котлах.
Тому дещо відрізняється і принцип дії установок:
- Обертання вала ДВС (двигуна внутрішнього згоряння) пускає в хід генеруючу установку, що виробляє електроенергію. Теплова потужність знімається з системи охолодження двигуна і з продуктів згоряння палива.
- Установки на альтернативних джерелах енергії в основному працюють в комплекті з паровою турбіною, що виробляє електроенергію. Спалюється паливо дозволяє отримати пар, необхідний для роботи турбін. Як джерело теплової енергії використовується відпрацьований водяна пара і продукти згоряння (дим).
На практиці найчастіше застосовують наступні модифікації ТЕЦ:
1. Агрегати на основі ДВС. До них можна віднести обладнання з бензиновими і дизельними двигунами, газопоршневими і газотурбінними установками. Найбільш продуктивними вважаються саме газові модифікації.
Міні ТЕЦ працює на дизельному паливі
Експлуатація ТЕЦ з дизельним приводом ускладнена тим, що установка повинна працювати практично на повну потужність. В іншому випадку двигун розігрівається недостатньо і зняти теплову енергію з нього досить проблематично.
Середня вартість міні ТЕЦ даного типу залежить від вироблюваної потужності. На сьогоднішній день вона складає близько 20-30 тисяч за кожен кВт електроенергії. При цьому варто враховувати те, що мінімальна потужність таких установок становить 25-30 кВт, і використання їх в особистих цілях досить проблематично.
2. ТЕЦ на відходах деревообробних виробництва цілком може використовуватися в лісових місцевостях або при наявності дешевого джерела палива.
Міні ТЕЦ працює на деревних відходах
Для приватного будинку цілком підійде міні ТЕЦ від компанії SUN SYSTEM. Така установка цілком здатна забезпечити потреби житлового будинку площею до 400 квадратних метрів.
Потужність міні ТЕЦ даної серії становить 3 кВт по електроенергії і 10 кВт по теплу. Основу агрегату становить двигун Стірлінга, в якості палива використовуються пелети. Середня вартість установки складає 19 тисяч євро.
3. На сьогоднішній день різні компанії пропонують міні ТЕЦ для будинку на біопаливі різних модифікацій. При виборі таких установок слід враховувати той факт, що економічна доцільність застосування даних пристроїв буде присутній тільки при щорічному споживанні не менше 3000 кВт * год електроенергії і 20 тисяч кВт тепла.
Міні-ТЕЦ на біопаливі від MW Power
При цьому швидко окупається тільки те обладнання, яке працює з максимальним завантаженням. В іншому випадку термін окупності обладнання може значно збільшиться. Даний варіант найбільш підходить для колективного використання, наприклад, на 3-5 котеджів або ціле невелике селище.
Сучасні розробки мікро ТЕЦ
Для індивідуальної експлуатації рекомендується звернути увагу на нове покоління обладнання - мікро ТЕЦ. Для споживачів з невеликими потребами в теплової та електричної енергії таке обладнання буде кращим вибором.
Так, мікро ТЕЦ на основі того ж двигуна Стірлінга,
VIESSMANN - VITOTWIN 300-W
- Ідеально підійде для невеликого заміського будинку (за умови наявності доступу до природного або скрапленого газу).
- Середня вартість даної установки становить 10,5 тисяч євро.
- Вона дозволяє отримувати 1 кВт електричної та 6 кВт теплової енергії.
До основних переваг агрегату варто віднести економічність, низький рівень створюваного при роботі шуму. Ще одним плюсом вважається простий монтаж (не складніше звичайного настінного котла).
Установка будь-якої міні ТЕЦ, це в першу чергу робота на перспективу. З огляду на досить високу вартість обладнання, доцільно колективне застосування даних агрегатів.
Але навіть при особистому використанні міні і мікро ТЕЦ здатні гарантувати енергетичну незалежність від центральних мереж. Тому таких агрегатів призначене велике майбутнє.
