Novosti iz firmi Novosti suizdavača iz firmi KGH suizdavača KGH Vaillant ecopower novi pogled na proizvodnju toplotne energije Od svog osnivanja, firm

Транскрипт

1 Novosti iz firmi Novosti suizdavača iz firmi KGH suizdavača KGH Vaillant ecopower novi pogled na proizvodnju toplotne energije Od svog osnivanja, firma Vaillant je začetnik mnogih revolucionarnih rešenja koja su zauvek promenila dotadašnji trend i životni standard počevši sa prvim kotlom sa zatvorenim ložištem davne godine, preko kondenzacionog uređaja, pa sve do 21. veka i pojave novih segmenata (toplotne pumpe) i potpuno novih tehnologija korišćenja prirodnih materijala (zeolit). Jedan od takvih proizvoda koji odskače od klasičnih sistema proizvodnje toplotne energije je i mikrokogeneracioni uređaj Vaillant ecopower. Distributivna proizvodnja odnosi se na male uređaje za proizvodnju električne energije koja se nalazi u neposrednoj blizini potrošača za razliku od dislociranih elektrana. U okviru takvog energetskog koncepta mikrokogeneracioni sistemi nameću se kao optimalan način snabdevanja potrošača toplotnom i električnom energijom. Šta je kogeneracija i zašto je pametno uložiti u nju? Kogeneracija se definiše kao transformacija hemijske energije goriva u korisnu toplotnu, mehaničku i električnu energiju u istovremenom procesu. Otpadna toplotna energija u procesu sagorevanja (motor, turbina) nužno se koristi u nekom tehnološkom procesu, procesima grejanja, pripremi potrošne tople vode i rashladnim sistemima (trigeneracija). Prednost kogeneracionih sistema nad klasičnim sistemima sa odvojenim snabdevanjem električnom energijom (termoelektrane) i toplotnom energijom (toplovodni kotlovi) jeste u stepenu iskorišćenja primarnog energenta koji je veći i prelazi 30% (sl. 2 i sl. 3). Mali i mikrokogeneracioni sistemi (do 50 kw) primarno su namenjeni snabdevanju potrošača toplotnom i električnom energijom koja se generiše u kombinovanom radnom ciklusu generatora električne energije i motora sa unutarnjim sagorevanjem. Najveću primenu za transformaciju hemijske energije goriva u mehanički rad za pokretanje električnog generatora imaju motori sa unutarnjim sagorevanjem (Otto motor) zbog jednostavnosti konstrukcije, niske cene, pouzdanosti i niskih troškova održavanja. Najzastupljenije gorivo koje se koristi u mikogeneracionim postrojenjima je prirodni gas, zbog dostupnosti i jednostavnosti prevoza ovog energenta sistemom gasne mreže. Liberalizacija tržišta i deregulacija cene električne energije poslednjih godina otvorile su velike mogućnosti za širu primenu kogeneracionih distributivnih sistema za snabdevanje toplotnom, rashladnom i električnom energijom. Vaillant ecopower Vaillant ecopower u centru za OIE Ovde treba naglasiti da mikrokogeneracioni sistemi ne mogu odvojeno generisati samo jedan oblik energije, jer je njihov rad tehnički i ekonomski nužno uslovljen istovremenim procesima (nemoguće je generisati električnu energiju bez korišćenja toplotne energije iz samog procesa). Instalacija mikrokogeneracionih sistema mora počivati na ekonomičnosti. Da bi se zadržala ekonomičnost sistema, nužno je osigurati potrošnju toplotne energije iz procesa. Stoga je za analizu potencijala ovakvih postrojenja važno uzeti u obzir mogućnost primene i načine iskorišćavanja toplotne energije. Mikrokogenarcioni sistemi se odlično uklapaju u temeljne ciljeve energetske politike mnogih naprednih zemalja kgh

2 (EU), kao što su sigurnost snabdevanja, industrijska konkurentnost i zaštita okoline, pa je ovo jedna od retkih tehnologija koja udovoljava navedenim ciljevima. U zemljama kao što su Nemačka, Austrija, Finska, Danska i Holandija, visok procenat električne energije proizvedene u malim kombinovanim sistemima rezultat je strateških odluka njihovih vlada u prošlosti kada se podsticala ova tehnologija. Centralizovani sistem snabdevanja električnom energijom Danas je situacija ipak malo drugačija i kombinovana postrojenja se podstiču prvenstveno zbog ekoloških efekata (obaveze Sporazum iz Kjota za smanjenje emisije gasova uzročnika efekta staklene bašte). Procene pokazuju da najveći potencijal za razvoj kombinovanih sistema za proizvodnju toplotne i električne energiju leži u mikrokogeneracijama koje bi se koristile za grejanje domaćinstava i upravo je to područje kome je Vaillant namenio svoj kogeneracioni uređaj. Distributivni sistem snabdevanja toplotnom i električnom energijom (mikrokogeneraciono postrojenje) Vaillant ecopower vrhunski proizvod na rastućem tržištu Vaillant ecopower je kogeneracioni uređaj koji pogoni motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Toplotna energija razvijena tokom procesa sagorevanja predaje se u sistem grejanja ili PTV. Mehanička energija se putem generatora pretvara u električnu, koja se dalje distribuira u električnu mrežu. S obzirom na visoku iskoristivost i na mogućnost prodaje proizvedene električne energije, očigledno je da ecopower istovremeno štedi i generiše novac. Vaillant u svojoj ponudi ima 4 kogeneraciona uređaja ecopo- WER 1.0; ecopower 3.0; ecopo- WER 4.7 i ecopower Odlika uređaja ecopower i velika prednost nad konkurencijom je mogućnost modulacionog rada, čime se vreme rada ovakvog uređaja produžava na više od 6000 radnih sati godišnje, dok se klasičnim kogeneracionim uređajima bez modulacionog rada postiže maksimalno 3000 radnih sati godišnje, što u krajnjem efektu znači više radnih sati, više proizvedene električne energije, veći prihodi prilikom prodaje električne energije. Sistem ecopower je moguće koristiti kao poseban generator toplote, ali najčešće se koristi sa dodatnim generatorom toplote koji osigurava pokrivanje vršnih zahteva za toplotnom energijom. Značajna prednost je što Vaillant u svom proizvodnom programu ima veliki broj uređaja (ecotec, eco- CRAFT i sl.) i rezervoara (allstor) koji zajedno sa uređajem ecopower čine sistem koji odgovara svim zahtevima u pogledu toplotne energije. Nebojša Mišić, Vaillant d.o.o., Radnička 59, Beograd Tel. 011/ ; 250; 466 Faks 011/ info@vaillant.rs Viessmann predstavlja referentno postrojenje Tarkett u Bačkoj Palanci U 21. veku se srećemo sa novim tehnologijama, pogotovo u oblasti energetike, a posebno grejanja. Sve češće se čuju pojmovi biomasa, pelet, ušteda i zaštita životne sredine. Firma Viessmann raspolaže potpuno automatizovanim postrojenjima za sagorevanje drvnog materijala u svojim firmama Mawera i KOB i zahvaljujući svom višedecenijskom iskustvu, nudi proizvode vrhunskog kvaliteta i stepena korisnosti. Zašto drvo? U pogledu sagorevanja, najčistija vrsta biomase je drvna biomasa, jer ima najveću toplotnu moć, najmanje pepela i prihvatljiv hemijski sastav koji pri sagorevanju stvara minimalne naslage na zidovima ložišta i razmenjivačima kotlova, a oslobađa najmanje vrednosti štetnih materija u životnu sredinu. Sagorevanje drveta u starim i konvencionalnim pećima ili kotlovima ne može se smatrati obnovljivim izvorom energije, jer je to vrlo neefikasna eksploatacija ovog energenta. Mogući oblici drvne biomase za sagorevanje u Viessmannovim kotlovskim sistemima prikazani su na slici desno. Cepanice Piljevina/strugotina Briket Sečka Pelet Mešani sastav kgh

3 Drvo u Viessmannovom proizvodnom programu Naziv kotla Vitoligno 100-s Vitoligno 300-p Pyromat ECO Opseg kw 4 48 kw kw Energent cepanice pelet cepanice, briket Naziv kotla Pyromat DYN Pyrot Pyrotec Opseg kw kw kw Energent pelet, sečka, cepanice, briket pelet, sečka (G30/50-W35-40) pelet, sečka (G30/50-W50) Naziv kotla Pyroflex Pyrovent Specijalne namene Opseg kw kw kw Energent pelet, sečka, strugotina, granjevina, piljevina (G30/50/100-W55) suvi fini ostatak drvne industrije (W15) specijalni heterogeni materijali drvnog porekla Referentno postrojenje Tarkett, Bačka Palanka Naš najveći proizvođač podnih obloga na drvnoj bazi sa fabrikom u Bačkoj Palanci je vrlo ekološki svestan i odgovoran. Koriste se prirodni materijali kontrolisanog porekla koji se mogu ponovo upotrebiti ili reciklirati. Kao nusproizvod dnevno se stvori oko 1600 kg/h drvne piljevine ili prašine. Kako iskoristiti ovaj ogroman potencijal i izbeći nepotrebno odlaganje i zagađivanje životne sredine? Firma Tarkett se odlučila, uz pomoć stručnih saradnika iz firme Viessmann, da iskoristi ovaj čist energent u energetske svrhe. Za proizvodnju procesne toplotne energije, godine je ugrađeno postrojenje za sagorevanje piljevine, termouljni kotao tipa Pyrovent, proizveden u Viessmannu. Karakteristike postrojenja Toplotni kapacitet 5700 kw Maksimalno dozvoljeni radni pritisak 13 bar Termičko ulje Maksimalno dozvoljena temperatura 330 C Radna temperatura 280 C Voda Toplotni kapacitet ekonomajzera 1250 kw Temperatura vode potis/povrat 110/90 C Temperatura dimnih gasova 335/175 C Sirovina: piljevina, W6, granulacija < 30 µm Raspoloživa količina: 1600 kg/h Transport goriva: pneumatski iz proizvodnjekroz cevovod DN150 do silosa zapremine m³ Čitav rad postrojenja se prati daljinski preko računara gde je radi lakšeg raspoznavanja i snalaženja odrađena vizuelizacija za monitoring i upravljanje kgh

4 Kotao Pyrovent kw za fine ostatke drvne industrije W15 Kotlarnica sa postrojenjem Pyrovent Skladište sirovine 2 x 1000 m³ Vrednost investicije je oko ,00. Za sva dodatna pitanja i eventualnu posetu reference molimo vas da se obratite firmi Viessmann d.o.o. Kako finansirati projekat? Ukoliko ste u nedostatku sredstava, postoji nekoliko vrlo privlačnih vidova finansiranja: Energetski efikasni krediti trajanje 5 ili 9 godina, 2 ili 3 godine grejs perioda. Ako investicija dokaže da je smanjila emisiju CO 2 za 20% ili ostvarila ušetedu energije za 20%, odobrava sa povraćaj sredstava u visini od 10% do 20%. Kada se saberu sve povoljnosti, ispadne da je to kredit sa 2 3% godišnje kamate. ESCO. Energetski lizing Ključ u ruke! Viessmann je u mogućnosti da vam ponudi kompletno rešenje od vašeg prvog poziva do puštanja u rad. To podrazumeva: izradu projektne dokumentacije, izvođenje svih potrebnih radova, puštanje u rad i obuku korisnika, servis. Viessmann Akademija pruža svim zainteresovanim investitorima i partnerima mogućnost da saznaju nešto više o sistemima i oblastima koji ih interesuju. Pozovite nas i krenite na pravo putovanje kroz svet savremene tehnike. Vaš Viessmann, Tabanovačka 3, Beograd (PAK: ), Srbija Tel.: , faks: viessmann.srb@sbb.rs Viktor Radić, dipl. inž. maš., stručnjak za biomasu, mobilni: , raiv@viessmann.com Korišćenje energije sanitarne vode za klimatizaciju objekata Primeri iz prakse: poslovne zgrade Beogradskog vodovoda Baždarnica i Bežanija Podzemne vode, koje su svrstane u grupu obnovljivih izvora energije imaju povoljna termodinamička svojstva (specifična toplota, koeficijenti prelaza toplote) i veoma dobre tehno-ekonomske osobine (raspoloživi resursi, niska cena, jednostavna primenljivost). O konačnosti ovog izvora energije treba voditi računa pravilnom primenom: energetske efikasnosti objekta, unutrašnjih i spoljašnjih potencijala objekta (otpadna toplota od mašina, uređaja i tehnološkog procesa, solarna energija), rekuperativnih i regenerativnih sistema za ventilaciju (iskoristiti maksimalno otpadnu energiju iz objekta), sistema za adijabatsko hlađenje korišćenjem energije isparavanja vode i termodinamički utemeljenog digitalnog upravljanja. Na taj način ćemo na minimum svesti priključne snage, eksploatacione troškove (LCC), emisiju CO 2 i optimizirati investiciju. kgh

5 Tabela 1. Karakteristične vrednosti temperatura ( C) Reka: Sava; Hidrološka stanica: Beograd; period obrade godina Mesec I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Minimalna mesečna ,8 16, ,6 0 Srednja mesečna 3,3 4,1 7,2 11,7 16,5 20,6 23,4 24,1 20,2 14,5 9,1 4,9 Maksimalna mesečna 7,4 9,6 14,4 18, ,6 27,9 22,5 15,4 10,4 Temperatura podzemnih voda ne mora biti visoka da bi se u ove svrhe primenjivala u sistemima KGH. Temperature vode od 13 do 15 stepeni obezbeđuju visoke stepene korisnosti i zato nije neophodno izlagati se troškovima pronalaženja vode visoke temperature na velikim dubinama. U Srbiji postoje realne mogućnosti za korišćenje i energije tekućih rečnih voda za toplotne pumpe, jer su vodotoci velikih reka stabilni. Temperature površinskih vodotokova su pogodne veći deo godine. Teškoće postoje samo u toku zimske niže temperature. Problem niskih temperatura vode nije izražen kod podzemnih voda. One su već na m dubine 15 C i više, sa malim kolebanjem u toku godine. Temperatura vode zavisi od dubine sa koje se eksploatiše i ona je stabilnija i viša ukoliko se crpi sa veće dubine. Upravo zbog toga primena reni bunara koji se nalaze u pogonima gradskih vodovoda predstavlja dobro rešenje, a ključne prednosti su da instalacije postoje kao i sistemi u eksploataciji, velika izdašnost toplotnog izvora/ponora i nema dodatnih pogonskih troškova. Problemi u primeni ovih resursa su zaštita pitke vode od zagađivača (ulje i freon), nedovoljna informisanost tehničke javnosti i mali broj realizovanih primera u praksi. Ovde je reč o petogodišnjem iskustvu u korišćenju energije vode reni bunara u pogonima za obradu vode koji se nalaze u Beogradu, a pripadaju Beogradskom vodovodu. Ukoliko ovi resursi nisu dovoljni, može se ići na korišćenje oba resursa primenom vodenih tokova reni bunara, kao dominantnih izvora energije, i površinskih tokova kao pomoćnog. A) Pogon za obradu vode Baždarnica Pionir Voda, temperature C, iskorišćena je kao prirodni resurs za hlađenje, grejanje i ventilaciju pomenutog objekta. Objekat ima površinu oko m 2 (slika 1). Voda se koristi iz gradske mreže koja je mešavina voda iz reni bunara i reka, a kasnije će biti obrađena do nivoa vode za piće. Ko- risti se isključivo energetski potencijal vode nema potrošnje vode. Dobri rezultati u ovom objektu postignuti su primenom hibridnog rashladno-grejnog uređaja firme Menerga, sa dva isparivača i jednim kondenzatorom, a koji obezbeđuje istovremenu pripremu toplotne (275 kw: 50/40 C) i rashladne energije (204 kw: 7/12 C). Isparivači su optimalno birani za režime hladne vode (7/12 C) u akumulatoru i režime hladne vode u sekundarnom razmenjivaču (8/14 C). Uređaj ima dva para paralelno vezanih kompresora i odgovarajuće elektronske ekspanzione ventile. Kompletno upravljanje ovim uređajem (kontrola temperature vode u akumulatorima) i upravljanje prekretnim ventilima i cirkulaconim pumpama sistema za distribuciju energije, deo je jedinstvenog sistema upravljanja Menerga. Ovaj sistem je preko internet komunikacije obezbedio pristup objektu iz celog sveta još godine. U objektu su ostvarene značajne uštede u potrošnji energije za grejanje, hlađenje i ventilaciju, a sve zbog činjenice da je kao izvor energije na raspolaganju voda stabilne temperature. Bilo bi dobro da je u fazi izgradnje urađen energetski menadžment objekta. To bi omogućilo realno praćenje potrošnje u vremenu. Nadamo se nadgranji ove instalacije u skoroj budućnosti. Ovo je istovremeno i jedini izvor energije za grejanje, hlađenje i ventilaciju ovog objekta. Nisu potrebni povezivanje na daljinsko grejanje, gasne instalacije, mazut itd., što značajno smanjuje investicione troškove (instalacija je projektovana za T sp zima = 18 C). Ako se desi da je spoljna temperatura duži vremenski period izuzetno niska i zbog toga negativno utiče na temperaturu površinskih voda, mogući su problemi, kao što se desilo tokom zime godine pri pojavi istorijskog minimuma spoljne temperature. Ta situacija nije mogla biti predviđena u vreme izgradnje objekta, ali je Slika 1. Pogon za baždarenje vodomera Bažarnica Pionir problem prevaziđen ugradnjom elektro-kotla snage 36 kw samo za tu priliku. Ovo je posledica velikog učešća površinskih voda u ukupnoj vodi. Na objektu Bežanija ovaj uticaj ne postoji. B) Pogon za obradu vode Bežanija Na objektu Bežanija primenjeni su isti princip rada, principijelna šema i parametri rada. Tehničke karakteristike se razlikuju s obzirom da se radi o nešto manjem objektu. Suštinska razlika je vezana za činjenicu da je kompletna voda korišćena iz reni bunara (bez površinskih voda). Oscilacija temperature vode je C. Slika 2. Blok-šema hibridnog rashladno- -grejnog uređaja Menerga na objektima Baždarnica Pionir i Bežanija Rezultati na objektu postignuti su primenom hibridnog rashladno-grejnog uređaja Menerga, koji ima dva isparivača i jedan kondenzator, a koji obezbeđuje istovremenu pripremu toplotne (253 kw: 50/40 C) i rashladne energije (168 kw: 7/12 C). Isparivači su izabrani za režime hladne vode (7/12 C) kgh

6 u akumulatoru i režime hladne vode u sekundarnom razmenjivaču (8/14 C). Uređaj ima tri kompresora i odgovarajuće elektronske ekspanzione ventile. Kompletno upravljanje uređajem (kontrola temperature vode u akumulatorima) i upravljanje prekretnim ventilima i cirkulacionim pumpama sistema za distribuciju energije, deo su jedinstvenog sistema upravljanja Menerga. Sistem je preko internet komunikacije obezbedio pristup objektu iz celog sveta još godine. Na ovim objektima nije urađeno, ali na objektima slične namene je bolje uraditi: indirektno hlađenje korišćenjem potencijala sanitarne vode i ventilator-konvektora u prelaznom periodu; indirektno adijabatsko hlađenje ventilacionim komorama tipa Menerga Adsolair i Adconair (hla- đenje bez upotrebe rashladnih uređaja korišćenjem energije promene faze sanitarne vode) za objekte sa relativno velikim unutrašnjim toplotnim opterećenjem; istovremeno grejanje i hlađenje ventilator-konvektorima primenom 4-cevnih sistema; korišćenje energije iz server-sale za grejanje objekta. S obzirom na velika toplotna opterećenja server sala, moguće je kompletne objekte grejati ovom energijom; korišćenje otpadne toplote u letnjem režimu za pripremu sanitarne vode uređajem Menerga ThermoCond; podno grejanje i plafonsko hlađenje koje imaju veoma visok stepen iskorišćenja; aktivna betonska konstrukcija (postavljanje cevi za podno grejanje u nultu zonu betonske konstrukcije) visoki stepen iskorišćenja. Zaključak Upotrebom hibridnog rashladno-grejnog uređaja Menerga, u oba objekta ostvaruju se značajne uštede u potrošnji energije za grejanje i hlađenje, odnosno značajno povećanje energetske efikasnosti grejnog i rashladnog sistema. Literatura [1] Todorović, Branislav, Klimatizacija, SMEITS, Beograd, [2] Šamšalović, Stevan, Toplotna pumpa; SMEITS, Beograd, [3] *** Interna literatura i stručni katalozi preduzeća MENERGA. Mr Steva Petrović, dipl. inž., Menerga d.o.o., Nebojšina 30/II, Beograd Emerson Climate Technologies Selska Zagreb, Croatia Tel +3851/ Fax +3851/ balkan.sales@emerson.com kgh