Gas boiler na may electric generator: aparato, prinsipyo ng pagpapatakbo, pagsusuri ng pinakamahusay na mga tatak

Ang isang maingat na saloobin sa mga mapagkukunan ng enerhiya ay pangunahing idinidikta ng katotohanan na halos lahat ng mga likas na reserba ay hindi walang katapusan.Ang matipid na pagkonsumo ng lahat ng uri ng gasolina ay nangangailangan ng pagbuo ng mga bagong sistema o radikal na modernisasyon ng mga umiiral na.

Kaya, ang isang gas boiler na may electric generator ay isa sa mga uri ng hybrid system na nagbibigay-daan sa iyo upang matalinong pamahalaan ang asul na gasolina. Ipapakilala namin sa iyo ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng kagamitan na gumagawa ng elektrikal na enerhiya kasama ng thermal energy. Isipin natin ang mga tipikal na modelo ng mga hybrid unit.

Mahusay na pagkonsumo ng enerhiya

Kahit na ang karaniwang tao na may naka-install na gas boiler para sa pagpainit ng kanilang tahanan ay maaaring magtaka tungkol sa makatuwirang paggamit ng thermal energy. Sa katunayan, kapag ang gas ay sinunog sa isang boiler, hindi lahat ng init na nabuo ay ginagamit.

Kapag nagpapatakbo ang isang sistema ng pag-init, ang ilang bahagi ng init ay palaging nawawala nang hindi na mababawi. Karaniwan itong nangyayari kapag ang mga produkto ng pagkasunog ay inilabas mula sa boiler patungo sa atmospera. Sa katunayan, ito ay nasayang na enerhiya na maaaring magamit.

Ano nga ba ang pinag-uusapan natin? Sa posibilidad ng paggamit ng nasayang na "nasayang" na init sa paggawa ng elektrikal na enerhiya.

Kung ipagpalagay natin na ang sistema ng pag-init ng boiler ay na-optimize na upang ma-maximize ang kahusayan, kung gayon ang "itinapon" na enerhiya ay bumubuo pa rin ng isang makabuluhang proporsyon ng enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina.

Ang mga uri ng gasolina ay maaaring magkakaiba, na nagsisimula sa banal na kahoy na panggatong at lahat ng uri ng mga briquette, na nagtatapos sa pinaka-ekonomiko na mga pagpipilian: pangunahing gas na may predominance ng methane sa komposisyon nito, artipisyal na asul na gasolina at liquefied propane-butane mixtures.

Maaaring mukhang malayo ito sa "pagtuklas ng Amerika," ngunit sa katunayan, ang teknolohiya, o sa halip, ang pag-install, na binuo noong 1943 ni Robert Stirling, ay umiiral. Ang mga tampok ng disenyo nito at pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ay ginagawang posible na uriin ang system na ito bilang isang panloob na engine ng pagkasunog.

Bakit hindi ginamit ang pag-install na ito sa napakalaking panahon? Ang sagot ay simple - ang teoretikal na pag-unlad ng teknolohiya noong ika-apat na dekada ng huling siglo ay naging napakahirap sa pagsasanay.

Ang mga teknolohiya at materyales na umiral sa panahon ng pag-unlad ay hindi nagpapahintulot na bawasan ang laki ng pag-install, at ang mga umiiral na pamamaraan ng paggawa ng elektrikal na enerhiya ay mas matipid.

Ang pagsasama ng isang aparato sa circuit ng gas boiler na nagpapalit ng nasayang na init sa kuryente ay maaaring makabuluhang tumaas ang kahusayan ng planta sa pagpoproseso ng gas.

Ano ang makapagpapaisip sa atin ngayon tungkol sa isang mas maingat na saloobin sa mga mapagkukunan na hindi nauuri bilang nababagong? Sa ngayon ay may isang karaniwang problema sa buong mundo - ang pag-unlad ng teknolohiya ay hindi maaaring hindi humahantong sa isang pagtaas sa pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya.

Ang pagtaas sa pagkonsumo ay nangyayari sa napakabilis na bilis na ang mga kumpanya ng network ay walang oras upang gawing makabago ang mga sistema ng paghahatid ng elektrikal na enerhiya, hindi banggitin ang produksyon.Ang sitwasyong ito ay hindi maiiwasang humahantong sa katotohanan na ang mga elemento ng mga sistema ng supply ng kuryente ay nabigo, at sa ilang mga kaso ito ay maaaring mangyari nang may nakakainggit na regularidad.

Ang mga modernong heating boiler ay nilagyan ng mga control system na umaasa din sa enerhiya. Ang circulation pump, mga sensor, automation, at ang panel mismo ay nangangailangan ng kapangyarihan. Ang buong hanay ng mga device ay hindi maaaring maging sanhi ng pag-aalala para sa pagpapanatili ng functionality sa panahon ng pagkawala ng kuryente.

Hindi posible na magpatakbo ng sapilitang mga sistema ng pag-init nang walang kuryente. Ang pagkawala ng kuryente sa panahon ng pag-init ay halos kapahamakan para sa kanila. Hindi lamang ito ay hindi maiiwasang hahantong sa mabilis na paglamig ng silid, ngunit kung ang pag-init ay hindi gumagana nang mahabang panahon, ang circuit ay maaaring mag-freeze.

Ang matagal na kawalan ng operasyon ng sistema ng pag-init sa panahon ng malamig na panahon ay humahantong sa pagyeyelo ng sistema ng pag-init, ang hitsura ng mga plug ng yelo dito at, sa huli, pinsala sa kagamitan at mga tubo ng pag-init dahil sa pagkalagot.

Karaniwang umiiral na mga pagpipilian para sa paglutas ng isyu - pag-install walang tigil na suplay ng kuryente, mga generator ng iba't ibang mga pagbabago (gas, petrolyo, mga generator ng diesel o hindi tradisyonal na mga mapagkukunan - mga generator ng hangin o mga mini thermal power plant, mga istasyon ng hydroelectric power).

Ngunit ang solusyon na ito ay hindi katanggap-tanggap sa lahat, dahil marami ang nahihirapang maglaan ng espasyo para sa pag-install ng isang autonomous na supplier ng kuryente.

Habang ang mga residente ng mga indibidwal na bahay ay maaari pa ring maglaan ng espasyo para sa isang generator, ito ay halos imposible para sa pag-install sa isang multi-storey na gusali. Kaya, lumalabas na ang mga residente ng mga gusali ng apartment na may mga indibidwal na sistema ng pag-init ay ang unang nagdurusa kapag napupunta ang kuryente.

Iyon ang dahilan kung bakit, una sa lahat, ang mga kumpanya na gumagawa ng mga bahagi para sa pag-assemble ng mga sistema ng pag-init ay nagtanong sa kanilang sarili sa tanong ng paggamit ng buong init na "itinapon" ng sistema ng pag-init. Naisip namin kung paano gamitin ang nasayang na substance na ito para makabuo ng kuryente.

Sa mga kilalang teknolohiya, pinili ng mga developer ang "nakalimutan" na pag-install ng Stirling; ginagawang posible ng mga modernong teknolohiya na madagdagan ang kahusayan nito habang pinapanatili ang isang compact na laki.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Stirling engine ay ang paggalaw ng piston ng engine pababa at pataas. Ang makina ay tumatakbo halos tahimik at hindi nagiging sanhi ng mga panginginig ng boses ng kagamitan

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pag-install ng Stirling ay batay sa paggamit ng pagpainit at paglamig ng gumaganang likido, na kung saan ay nagpapagana ng isang mekanismo na bumubuo ng elektrikal na enerhiya.

Sa loob ng piston (sarado) mayroong isang pumped gas; kapag pinainit, ang gaseous medium ay lumalawak at gumagalaw ang piston sa isang direksyon; pagkatapos ng paglamig sa cooler, ito ay kumukontra at gumagalaw ang piston sa kabilang direksyon.

Pagsusuri ng mga tagagawa ng mga boiler na may mga generator

Tingnan natin ang mga partikular na halimbawa ng mga domestic boiler system na umiiral ngayon, kung saan ang prinsipyo ng paggamit ng mga maubos na gas (mga produkto ng pagkasunog) upang makabuo ng kuryente ay matagumpay na naipatupad. Ang kumpanya ng South Korea na NAVIEN ay matagumpay na naipatupad ang teknolohiya sa itaas sa isang boiler ng tatak na HYBRIGEN SE.

Ang boiler ay gumagamit ng isang Stirling engine, na, ayon sa data ng pasaporte, ay bumubuo ng kuryente na may kapangyarihan na 1000W (o 1kW) at isang boltahe ng 12V sa panahon ng operasyon. Sinasabi ng mga developer na ang nabuong kuryente ay maaaring gamitin sa pagpapaandar ng mga gamit sa bahay.

Ang kapangyarihang ito ay dapat sapat upang mapagana ang refrigerator ng sambahayan (mga 0.1 kW), isang personal na computer (mga 0.4 kW), isang LCD TV (mga 0.2 kW) at hanggang sa 12 LED na bumbilya na may kapangyarihan na 25 W bawat isa.

Boiler ng hybrigen se series mula sa navien na may built-in na generator at Stirling engine. Kapag ang boiler ay tumatakbo, bilang karagdagan sa mga pangunahing pag-andar nito, ang kuryente na halos 1000 W ng kapangyarihan ay nabuo.

Sa mga tagagawa ng Europa, ang Viessmann ay umuunlad sa direksyon na ito. May pagkakataon ang Viessmann na mag-alok sa mga mamimili ng pagpipilian ng dalawang modelo ng boiler ng seryeng Vitotwin 300W at Vitotwin 350F.

Ang Vitotwin 300W ay ​​ang unang pag-unlad sa direksyong ito. Ito ay nakikilala sa pamamagitan ng isang medyo compact na disenyo at halos kapareho sa hitsura sa isang maginoo gas boiler na naka-mount sa dingding. Totoo, ito ay sa panahon ng pagpapatakbo ng unang modelo na ang "mahina" na mga punto sa pagpapatakbo ng Stirling engine ay nakilala.

Ang pinakamalaking problema ay naging pag-alis ng init; ang batayan ng pagpapatakbo ng aparato ay pag-init at paglamig. Yung. ang mga developer ay nahaharap sa parehong problema na Stirling nahaharap sa forties ng huling siglo - epektibong paglamig, na maaari lamang makamit sa isang makabuluhang sukat ng palamigan.

Iyon ang dahilan kung bakit lumitaw ang modelo ng boiler ng Vitotwin 350F, na kasama hindi lamang isang gas boiler na may generator ng kuryente, kundi pati na rin isang built-in na 175 litro na boiler.

Ang tangke ng imbakan para sa mainit na tubig ay ginawa sa isang bersyon na naka-mount sa sahig dahil sa malaking bigat ng parehong kagamitan mismo at ang likido na inihanda para sa mga layuning pangkalinisan

Sa kasong ito, ang isyu sa problema ng paglamig ng piston ng Stirling installation dahil sa tubig sa loob boiler. Gayunpaman, ang desisyon ay humantong sa isang pagtaas sa pangkalahatang mga sukat at bigat ng pag-install. Ang ganitong sistema ay hindi na maaaring i-mount sa dingding tulad ng isang conventional gas boiler at maaari lamang i-mount sa sahig.

Ang mga boiler ng Viessmann ay nagbibigay ng posibilidad ng pagpapakain sa mga operating system ng boiler mula sa isang panlabas na mapagkukunan, i.e. mula sa mga central power supply network. Inilagay ng kumpanya ng Viessmann ang kagamitan bilang isang aparato na nagbibigay ng sarili nitong mga pangangailangan (pagpapatakbo ng mga yunit ng boiler) nang walang posibilidad na pumili ng labis na kuryente para sa domestic consumption.

Ang Vitotwin F350 system ay isang boiler na may water heating boiler na may dami na 175 liters. Pinapayagan ka ng system na painitin ang silid, nagbibigay ng mainit na tubig at bumubuo ng elektrikal na enerhiya

Upang maihambing ang kahusayan ng paggamit ng mga generator na binuo sa sistema ng pag-init. Ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa boiler, na binuo ng mga kumpanya ng TERMOFOR (Republic of Belarus) at ang kumpanya ng Kryotherm (Russia, St. Petersburg).

Ang mga ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang hindi dahil maaari silang makipagkumpitensya sa mga sistema sa itaas, ngunit upang ihambing ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo at kahusayan ng pagbuo ng elektrikal na enerhiya. Ang mga boiler na ito ay gumagamit lamang ng kahoy bilang panggatong, pinindot na sup o wood-based briquettes, kaya hindi sila maaaring ilagay sa isang par sa mga modelo mula sa NAVIEN at Viessmann.

Ang boiler, na tinatawag na "Heating stove "Indigirka", ay naglalayong pangmatagalang pagpainit na may kahoy, atbp., ngunit nilagyan ng dalawang thermal electricity generators ng uri ng TEG 30-12. Matatagpuan ang mga ito sa gilid ng dingding ng yunit. Ang kapangyarihan ng mga generator ay maliit, i.e. sa kabuuan ay nakakagawa lamang sila ng 50-60W sa 12V.

Ang pangunahing disenyo ng Indigirka stove ay nagpapahintulot sa iyo na hindi lamang magpainit sa silid, kundi pati na rin magluto ng pagkain sa burner. Ang sistema ay kinumpleto ng dalawang 12V heat generator na may lakas na 50-60W.

Sa boiler na ito, ginamit ang pamamaraan ng Seebeck, batay sa pagbuo ng isang emf sa isang closed electrical circuit. Binubuo ito ng dalawang magkaibang uri ng materyal at nagpapanatili ng mga contact point sa magkaibang temperatura. Yung. ginagamit din ng mga developer ang init na nabuo ng boiler upang makabuo ng elektrikal na enerhiya.

Paghahambing ng kahusayan ng boiler

Ang paghahambing ng mga ipinakita na uri ng mga boiler, na hindi lamang nagpapainit sa silid (init pampalamig), ngunit makabuo din ng kuryente sa pamamagitan ng paggamit ng nabuong init, dapat bigyang pansin ang mahahalagang aspeto sa panahon ng operasyon.

Parehong ang kumpanya ng NAVIEN at ang kumpanya ng Viessmann ay nagpoposisyon ng kanilang mga boiler, na itinuturo ang hindi mapag-aalinlanganan na mga pakinabang - kumpletong pag-automate ng proseso, hindi na kailangan para sa pag-aayos ng serbisyo at sa pangkalahatan ay isang kumpletong kakulangan ng interbensyon pagkatapos ng pagkomisyon ng mamimili.

Para sa pagpapatakbo ng mga boiler na ito, ang kailangan lang ay stable na operasyon ng system at stable na availability ng gas (maging ito man ay mga pangunahing supply, isang bottled installation na may liquefied gas o may hawak ng gas). Alinsunod dito, ang domestic gas ay ginagamit upang patakbuhin ang mga boiler, na pagkatapos ng pagkasunog ay hindi nagdudulot ng anumang pinsala sa kapaligiran.

Sa prinsipyo, halos pareho ang masasabi tungkol sa Indigirka heating stove, tanging ang uri ng gasolina dito ay hindi gas, ngunit kahoy na panggatong, mga pellets o pinindot na sawdust.

Kumpletong kawalan automationna nangangailangan ng kuryente. Ang sistema ng pagbuo ng elektrikal na enerhiya at ang boiler mismo ay hindi nakakaapekto sa operasyon ng bawat isa, i.e.Kung nabigo ang sistema ng produksyon ng kuryente, ang boiler ay patuloy na gumaganap ng mga function nito.

Ang lahat ng mga gas-processing heating unit na ito, na may mga Stirling engine na matatagpuan sa ilalim ng mga burner, ay gumagawa ng elektrikal na enerhiya na magagamit para sa iba't ibang layunin.

Ang mga boiler mula sa NAVIEN at Viessmann ay hindi maaaring ipagmalaki ito, dahil ang Stirling engine ay direktang binuo sa disenyo ng boiler. Ngunit gaano kumikita ang gayong mga sistema at gaano katagal aabutin para sa naturang boiler na magbayad para sa sarili nito? Ang isyung ito ay nagkakahalaga ng pag-unawa nang detalyado.

Ang kakayahang kumita ng mga sistemang isinasaalang-alang

Sa unang tingin, ang mga boiler mula sa NAVIEN at Viessmann ay halos mga mini-thermal power plant sa isang pribadong bahay o kahit isang apartment.

Kahit na sa kabila ng malalaking pangkalahatang sukat, ang kakayahang makagawa ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan lamang ng paggamit ng boiler upang magpainit ng boiler o mga silid ng init ay dapat mag-udyok sa mamimili na mag-install ng gayong "himala ng teknolohiya" nang walang pag-aalinlangan.

Ngunit sa mas malapit na pagsusuri sa NAVIEN boiler, lumitaw ang mga tanong na nangangailangan ng mga sagot. Sa isang ipinahayag na kapangyarihan na 1 kW (libreng kapangyarihan na maaaring magamit sa iyong paghuhusga), ang boiler ay medyo kapansin-pansing kumukonsumo ng kuryente kapag ang system ay tumatakbo.

Ano ang ibig sabihin? Sa pinakamababa, gumagana ang automation, bagaman kailangan ng kaunting kapangyarihan, ngunit kailangan ito para gumana ang fan at circulation pump. Ang mga nakalistang device sa kabuuan ay hindi lamang matagumpay na makakakonsumo ng kilowatt na ito ng enerhiya, ngunit maaaring hindi ito sapat kapag "overclocking" ang system.

Schematic diagram ng Vissmann Vitotwin 350F heating system na may 175 liter floor boiler.Pinapayagan ka ng system na parehong gumamit ng kuryente mula sa isang panlabas na mapagkukunan at ipamahagi ang labis na nabuong kuryente sa pangkalahatang network

Ang parehong mga katanungan ay lumitaw tungkol sa mga boiler ng Viessmann, ngunit hindi bababa sa posibilidad ng pagkuha ng kuryente para sa sariling mga pangangailangan ay hindi nakasaad dito. Tanging ang posibilidad ng autonomous na operasyon ng system sa kawalan ng panlabas na supply ay itinakda.

Bagama't agad na itinuro ng mga developer na "maaaring mangailangan ang system ng karagdagang kuryente sa peak load." Laban sa background ng ipinahayag na 3500 kWh ng kuryente na ginawa bawat taon, ang nuance na ito ay may pagdududa, ngunit sa pamamagitan ng simple at simpleng mga kalkulasyon ay nakukuha natin ang mga sumusunod:

3500:6 (buwan ng karaniwang panahon ng pag-init): 30 (30 araw sa kalendaryo sa karaniwan): 24 (24 na oras sa isang araw) = 0.81 kW*hour.

Yung. Ang boiler ay gumagawa ng mga 800 W sa panahon ng stable (constant) na operasyon, ngunit magkano ang kinakain ng system mismo sa panahon ng operasyon? Marahil ang mga pareho, na gumagawa ng 800W, at marahil higit pa.

Bilang karagdagan, ang kuryente ay nabuo lamang sa panahon ng pagpapatakbo ng burner. Yung. Alinman sa patuloy na operasyon ng system ay kinakailangan, o ang lahat ay medyo naiiba sa sinasabi ng mga developer ng system.

Ano ang humantong sa mga kalkulasyong ito? Ang wood boiler system ay aktwal na gumagawa ng kanyang 50Wh (o 0.05kWh), na maaaring magamit upang mag-recharge ng isang tablet, telepono, atbp. kahit na para sa isang banal na "duty LED light bulb". Kabaligtaran sa mga pag-unlad ng dalawang sikat na kumpanya sa mundo, ang mga pag-unlad na inilarawan ay malinaw na mukhang isang mahusay na diskarte sa marketing, at wala nang iba pa.

Tulad ng para sa patakaran sa pagpepresyo para sa mga system na ito, sa pangkalahatan ay mahirap suriin ang anuman.Dahil kahit na ang mga kumpanya ng pagmamanupaktura na Viessmann at NAVIEN ay agad na nagtatakda na ang kagamitan ay "hindi nangangailangan ng pagpapanatili." Isinalin sa simpleng wika, ito ay sira, na nangangahulugang ang yunit ay kailangang ganap na mapalitan.

Maaaring hindi ito nalalapat sa buong sistema, ngunit sa mga indibidwal na bahagi: ang Stirling engine, ang gas burner system, atbp. Ang resulta ay magiging isang kahanga-hangang halaga. Ipagpalagay na ang average na presyo para sa mga sistemang ito ay tungkol sa 12 thousand. euro o 13.5 libong $. Ang pamamaraan ng pagpapatakbo ng isang boiler na may generator, kung gayon ang tagagawa lamang ng system ang maaaring manalo sa ganoong sitwasyon.

Ang Indigirka stove ay hindi maaaring lumahok sa paghahambing, hindi lamang dahil ang uri ng gasolina ay hindi gas, at ang presyo ay hindi maihahambing (15 beses na mas mababa), ngunit dahil ang kalan ay nakaposisyon hindi para sa domestic na paggamit, ngunit higit pa para sa paglalakbay, mga ekspedisyon, atbp. .P.

Kung sa Europa ang sitwasyon ng enerhiya ay lubos na nakakaimpluwensya sa pagpili ng mamimili (kapag pumipili ng mga sistema ng pag-init o supply ng enerhiya) mula sa punto ng view ng kahusayan at pagkamagiliw sa kapaligiran, kung gayon ang mga estado ng EU ay pinasisigla ito sa pamamagitan ng pag-subsidize sa pagpapatupad ng mga naturang sistema.

Para sa mga consumer ng sambahayan sa Russia, ang mga naturang sistema ay malamang na masyadong mahal, parehong sa una ay "system + installation" at sa panahon ng operasyon.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang Stirling engine na nagbibigay ng gas boiler:

Pagpapakita ng pagpapatakbo ng isang gas boiler na may generator ng kuryente:

Isang halimbawa ng isang kahoy na kalan na may generator ng kuryente para sa paghahambing sa isang yunit ng gas:

Huwag kalimutan na ang mga kumpanyang lumilikha ng enerhiya sa Europa ay lubos na tapat sa "mga tagagawa" ng kagamitan sa pag-save ng enerhiya.

Sa Russia, ang posibilidad ng pagbuo at pagpapadala ng elektrikal na enerhiya sa grid ng mga consumer ng sambahayan ay hindi lamang hindi nakasaad sa batas, ngunit hindi rin tinatanggap ng mga kumpanya ng grid. Samakatuwid, ang ipinakita na mga sistema ay malamang na hindi magkaroon ng isang seryosong pagkakataon na magamit sa Russian Federation ngayon.

Mangyaring magkomento sa artikulong isinumite para sa pagsasaalang-alang sa block form sa ibaba, magtanong, mag-post ng mga larawan sa paksa. Sabihin sa amin kung pamilyar ka sa mga boiler at electrical generating system. Magbahagi ng kapaki-pakinabang na impormasyon na magiging kapaki-pakinabang sa mga bisita sa site.