Mam takie pytanie odnośnie ogniw Peltiera czy można za ich pomocą produkować prąd czy nie?? Moje pytanie wynika z tego że znalazłem informacje w internecie miedzy innymi informacje że da się produkować między innymi zjawisko Seebecka, natomiast producent twierdzi, że nie ma takiej możliwości, ponieważ te ogniwa służą do chłodzenia. Zainteresowałem się tym ponieważ prowadzę biogazownie i chciałbym zagospodarować ciepło odpadowe, a konkretnie wyprodukować prąd z tego ciepła przy pomocy tych ogniw.
Efekt Seebecka jest metodą na uzyskanie energii elektrycznej z ciepła odpadowego o relatywnie niskiej temperaturze, która wyklucza bezpośrednie wykorzystanie tego źródła energii - na przykład w obiegach ogrzewania. Podstawowym problemem jest jednak sprawność konwersji energii termicznej na energię elektryczną w tej technologii. Można ją wyliczyć z wzoru:
Wzór - pel..era.png Download (9.92 kB) TH – temperatura złącza ciepłego (ciepła dostarczanego / odpadowego) [K],
TC – temperatura złącza zimnego (dolnego źródła ciepła) [K],
ZT – współczynnik określający sprawność przemiany energii termicznej na elektryczną materiału z którego zbudowana jest termopara [bez jednostki].
W przypadku aktualnie wdrożonych technologii i istniejących materiałów sprawność procesu waha się od 0,05 procent do około 2 procent. Oznacza to, że wykorzystanie energii termoelektrycznej do odzysku ciepła skraplania nie jest ekonomicznie uzasadnione. Prawdopodobnie, ilość uzyskanej energii nie wystarczy nawet na pokrycie potrzeb instalacji oraz naturalnych strat. Istniejące na rynku termoelektryczne "elementy zbierające energię z rurociągu" są łatwe w montażu, proste w budowie, bezobsługowe i praktycznie bezawaryjne. Realnie uzyskiwana moc jest wystarczająca do zasilenia niektórych sterowników i aparatury pomiarowej czy oszczędnych źródeł światła LED.
Można jeszcze brać pod uwagę silniki Stirlinga, które obecnie osiągają sprawność w zakresie od 15 do 30 procent, a więc zapewniają wystarczają efektywność ekonomiczną. Niestety, przy instalacji biogazowej masz do czynienia ze sporą ilością czynnika, ale o relatywnie niskiej temperaturze. A w tych warunkach, sprawność silnika Stirlinga przy niskich temperaturach spada do maksymalnie kilkunastu procent. Warunkiem uzyskania zadowalających efektów dzięki generatorom Stirlinga jest więc wsparcie się inną technologią - na przykład panelami solarnymi, kolektorami słonecznymi czy też energią gazów spalinowych o wysokiej temperaturze.
To jednak zwiększa koszty inwestycyjne i wpływa na stopień komplikacji całego układu. A to oznacza koszty. Sądzę więc, że w przypadku obydwu metod, jedynym realnym zyskiem byłby raczej zerowy ekologiczny koszt ich pracy niż wymierne zyski w portfelu.
Mobali dzięki za odpowiedź.
Z twojego postu zrozumiałem że mimo iż to ciepło jest darmowe to koszty przetworzenia tego ciepła w prąd są wyższe niż zysk który można dzięki nim osągnąć . Mam jeszcze takie pytanie : skoro mówisz że ciepło uzyskane w ten sposób ma niską temp to może lepszym rozwiązaniem( wydajniejszym )byłoby wykorzystanie ogniw TEC które pracują w niższych temp niż ogniwa TEG??
Przepraszam, jeśli wywód był zbyt zawiły. Mówiąc wprost, przy tak niewielkiej sprawności systemów odzyskiwania tej energii i doliczeniu wszystkich kosztów (szczególnie inwestycji) może się okazać, że nakłady nie zwrócą się wcale, lub zwrot nastąpi po zbyt długim okresie. Co do ogniw TEG, właśnie wspomniane przeze mnie termoelektryczne "elementy zbierające energię z rurociągu" działają na tej zasadzie. Ale także w tym wypadku ilość uzyskiwanej energii prawdopodobnie nie uzasadnia wymaganych nakładów. Szczegółowe wykresy wydajności poszczególnych ogniw TEG znajdziesz tu: http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id402...akterystyki-termoelektryczne-termogeneratorow
Nie znaczy to jednak, że nie ma o co walczyć. Być może trzeba jedynie pójść nieco inną drogą, a darmowe źródło energii o niskiej temperaturze można efektywnie wykorzystać w:
- systemie ogrzewania podłogowego (wymaga ono właśnie źródeł niskotemperaturowych),
- skorelować z systemem kolektorów słonecznych (np. do podniesienia efektywności całej instalacji),
- skorelować z systemem pompy ciepła,
- wykorzystać źródło do wstępnego ogrzewania sporego bufora (na przykład dodatkowego zasobnika wstępnego),
Wszystkie wymienione metody będą wymagały zdecydowanie mniejszych nakładów i zaoferują przewidywalny efekt ekonomiczny. Jeśli chodzi o efekt ekologiczny będzie on taki sam - wykorzystasz darmową energię, która w tej chwili zwyczajnie marnuje się.
Mobali nie masz za co przepraszać Ale jak już pisałem na początku to ciepło które by mi pozostało po wykorzystaniu na potrzeby biogazowni to jedynie mógłbym wykorzystać do wytwarzania prądu, ponieważ przekazywanie go gdziekolwiek wiązałoby się z budową dodatkowej instalacji i podobnie gdybym chciał użyć go do wzmocnienia układów o których wspomniałeś.
Pozostają więc elementy termoelektryczne - na przykład montowane wprost na rurach. W ten sposób, przy stosunkowo niewielkich nakładach inwestycyjnych, uzyskasz niewielkie ilości energii elektrycznej, którą można wykorzystać bezpośrednio lub magazynować.
Szczerze mówiąc właśnie myślałem o czymś takim jak pisze Mobali ale wlaśnie nigdzie nie mogłem znaleźć informacji na temat wydajności a co do dodatkowej instalacji to nie mam pojęcia jak miała by ona wyglądać.
... a co do dodatkowej instalacji to nie mam pojęcia jak miała by ona wyglądać
Tego problemu nie da się chyba rozwiązać teoretycznie, a konkretne techniczne rozwiązania mogą zależeć od trzech istotnych czynników:
- ile energii (wymiernie) uzyskasz z instalacji?
- do czego wykorzystasz uzyskiwaną w ten sposób energię (prąd elektryczny)?
- na jakie konkretne rozwiązanie zdecydujesz się?
Teoretycznie, instalacja elektryczna dla tego typu układu do odzyskiwania energii i jej stopień komplikacji nie będą chyba największym wyzwaniem. Sądzę, że szczególnej uwagi wymaga punkt drugi. Trzeba bowiem brać pod uwagę fakt, że przy tak niskiej sprawności elementów termoelektrycznych, naturalne straty związanie z magazynowaniem wytworzonej energii mogą stać się najbardziej problematycznym czynnikiem ryzyka - szczególnie w skrajnych przypadkach.
- Aby odpowiedzieć ile energii uzyskam musiałbym wiedzieć ile dana instalacja jest w stanie wyprodukować przy określonej ilości ciepła, ponieważ ilość ciepła to jest jedyna wartość jaką jestem w stanie oszacować
- Tak uzyskany prąd mogę w przypadku biogazwonii wykorzystać jedynie na 2 sposoby:
a) wykorzystać prąd do pracy samej biogazownii
b) sprzedać go tak jak sprzedaje się prąd wytworzony w biogazownii w wyniku fermentacji.
Jeśli chodzi o magazynowanie prądu to raczej nie byłoby z tym problemu ponieważ kontaktowałem się z kilkoma potencjalnymi firmami, który kupowałyby prąd ode mnie a potem zajmowały się jego dystrybucją to odbiór byłby w systemie ciągłym.
Janusz kk na początku pisałem że staram się o dotację na budowę takiej biogazownii więc średnicy ruru nie znam. Samo ciepło jest odpadem, jednym ze sposobów wykorzystywania jest właśnie ogrzewanie budynków, Ja tym ciepłem zainteresowałem się dlatego że znalazłem artykuły o możliwości wykorzystania go do produkcji prądu co miałoby podnieść rentowność biogazownii i dlatego właśnie założyłem ten temat:)
Mobali nie wiem czy to dużo ciepła czy nie bo szczerze mówiąc nie mam pojęcia jaką wartość należy uznać za taką przy biogazownii o mocy ok 8 MW, a swoje wyliczenia podaje w oparciu o wartości innych podobnych biogazwoni o różnych mocach:)
Moc duża ale temp marna żeby zamieniać to bezpośrednio na energię. Są/były termoelementy (były kiedyś W ZSSR radia zasilane lampą naftową)
tyle że koszty mocno przekroczą opłacalność, może jakiś sterling niskotemperaturowy ale to też koszt bo trzeba to od zera zrobić.
Tylko że działki gdzie mialaby stać biogazownia stoją w szczerym polu więc jeśli Mobali myślisz o ogrzewaniu domów to nie ma czego ogrzewać dlatego kombinuje jak spożytkować ten "odpad". Myślałem też ewentualnie w dłuższej perspektywie jak to by wypaliło dokupić jakąś pobliską działkę by budowa rurociągu ni była za droga i pomyśleć nad hodowlą czegoś(opłacalnego - przez moment myślałem o całorocznej szklarniowej hodowli ślimaków) czego głównym kosztem jest zapewnienie ciepła
Dodano po 48 [sekundy]:
Janusz kkk nawet dokładnie nie wiem co to sterling ale zapoznam się z tematem:)
No właśnie widzę jak to mówią nie wszystko złoto co się świeci Mobali a masz jakiś pomysł jak obliczyć ewentualną wielkość zysków czy okres po jakim czasie takie coś mogło by się zwrócić? ( chodzi mi o wytwarzanie prądu z ciepła)
Słyszałem tylko, ale nic więcej nie wiem, z tego co przeczytałem to raczej masz marne szanse na wykorzystanie,
wg mnie pozostaje Ci tylko zostać lokalną ciepłownią dla okolicznych wiosek po ta temp 70 st jest do tego idealna,
nic innego z tym ciepłem nie zrobisz, a szkoda bo jest spory w tym potencjał, może jakiegoś wójta z okolicy zainteresujesz
żeby gmina wspomogła Cię w ramach programu np: "czyste powietrze"
wg mnie pozostaje Ci tylko zostać lokalną ciepłownią dla okolicznych wiosek po ta temp 70 st jest do tego idealna
Przy takiej temperaturze i ilości ciepła warto zainteresować się na przykład partnerstwem publiczno-prywatnym i generalnie wejść w głębszy kontakt z lokalnymi władzami samorządowymi. Można dogadać budowę rurociągu do potencjalnego odbiorcy (np. gminnej spółki ciepłowniczej), ale można też poroumieć się z inwestorem, który ulokuje swoją produkcję w pobliżu. Tanie ciepło praktycznie za płotem może być sporą zachętą, na przykład dla zakładów przetwórstwa spożywczego - tak latem i jesienią mają spory ruch w interesie
Czy tego ciepła nie możesz wykorzystać do podniesienia sprawności samej biogazowni? Np do wstępnego podgrzania wkładu? W wyższej temperaturze reakcje powinny zachodzić gwałtowniej i z wyższą wydajnością.
zworys to jest już odpad po maksymalnym wykorzystaniu przez biogazownie tego co potrzebuje, a jeśli chodzi Tobie o jakieś dodatkowe dawki ciepła by zintensyfikować procesy pod wzgledem ilościowym jak i czasowym to nie sądzę ponieważ rozmawiałem z facetem który miałby nadzorować proces pracy to nie wspominał nic o możliwościach zwiększenia potencjału produkcyjnego w ten sposób jak pisałem w poprzednich postach na początku chciałem z tego ciepła produkować prąd ale też jest to skomplikowane.
Dodano po 1 [minuty]:
Mobali skontaktowałem się juź w tej sprawie z burmistrzem gminy:) czekam na odpowiedź
