Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Ciepło i prąd - dwa w jednym, kogeneracja w domu.

Narek 1 20 Apr 2015 14:31 50091 116
Helukabel
  • #61
    adozp
    Level 11  
    Witam
    Myślę, że najprostsza droga to gaz ziemny - silnik spalinowy - generator - en. elektryczna/ciepło.
    Turbina parowa - za duże obroty, kłopoty z przekładnią. Silnik parowy uszłoby, ale kocioł, niebezpieczne ciśnienie i wysoka temperatura, to też dotyczy turbiny parowej. Czadnica - zbyt kłopotliwe produkty uboczne, konieczność dokładnego oczyszczenia holcgazu.
    W przypadku gazu ziemnego zwykły silnik spalinowy z z mikserem (cng). Odpowiednie zabezpieczenia, adaptowane z pojazdów samochodowych cng. Jeszcze czujnik metanu.
    W sezonie grzewczym dałoby to całkiem niezłe dochody, a w pozostałym darmową ciepłą wodę :D
    Pozdrawiam
    Zbyszek :bye:
  • Helukabel
  • #62
    adozp
    Level 11  
    Witam
    Kolego Narek 1, czy start kogeneratora pracą silnikową nie jest za "ostry"? Masz już duże doświadczenie. Podziel się tą wiedzą. Myślę o ogrzewaniu swojego domu w taki sposób, że rano o 6.00 start, a o 22.00 stop. I tak codziennie przez sezon grzewczy. Stosujesz może jakieś metody na łagodny rozruch? Dotychczas dom ogrzewałem drewnem i w nocy nie paliło się i rano było ciepło. Hałasu w nocy by nie było, wydłużył by się czas międzyobsługowy. A jak by było za ciepło, to jeszcze przerwa w ciągu dnia.
    Pozdrawiam
    Zbyszek
  • #63
    adozp
    Level 11  
    Witam
    Jeszcze sprawa odbioru ciepła ze spalin. Jakieś praktyczne rady wynikające z doświadczenia. Mam silnik od fiata 125p 1500, chcę zrobić szlif, tłoki są bardzo tanie, więc jego remont nie będzie dużo kosztował. Dwa silniki już sam wyremontowałem samodzielnie. Poradzę sobie. Kogenerator chcę wykorzystać do ogrzewania domu jednorodzinnego (120m2), typowa kostka z 1966r nieizolowany. Zapotrzebowanie na ciepło około 15 kW. Dlatego pytałem o łagodny rozruch, bo ten silnik dobrze pracuje przy około 3200 obr/min. Więc będzie go trochę słychać. Dlatego na noc będę go wyłączał.
    Jeszcze raz uprzejmie proszę kol. Narka 1 o rady na temat ewentualnego łagodnego rozruchu i odbioru ciepła ze spalin.
    Pozdrawiam
    Zbyszek :bye:
  • #64
    saskia
    Level 39  
    Jak założysz do niego cięższe koło zamachowe to troche ciszej bedzie pracował.Musisz jedynie zrobić pewność że koło jest dobrze wyważone.
    Do tego zeliwny wymiennik na kolektorze wydechowym też wytłumi sporo pozostałych drgań, a resztę załatwią gumowe poduszki zawieszenia i obudowa z izolacją.

    Starsze typy kotłów gazowych "Potterton" miały-mają idealny żeliwny wymiennik pasujący do kominków i wydechu silnikow.
  • #65
    adozp
    Level 11  
    Witam
    I dziękuję za rady. Wykorzystam do mocowania ciężarków oryginalne koło zębate do rozrusznika. A może dam kilka takich kół, jak będą efekty do będę dokładał. Ale to daje dodatkowo konieczność łagodnego startu zespołu z dużymi masami. Chyba poszukam jakiegoś falownika.
    Pozdrawiam
    Zbyszek :bye:
  • #66
    Narek 1
    Level 17  
    Urządzenie niestety jest na tyle skomplikowane, że do domu jednorodzinnego nie ma za bardzo sensu. Największym problemem nie są sprawy techniczne tylko dopasowanie zapotrzebowania na prąd i ciepło. Najlepiej gdy zapotrzebowanie jest większe niż możliwości agregatu wówczas pracuje on na cały gwizdek. Brakujące ciepło i prąd pobiera się z gazu i z sieci. Moje urządzenie pracuje w zakładzie produkcyjnym i może iść na całego tylko nie teraz w lecie bo ciepło nie jest potrzebne.
    Załączanie do sieci odbywa się przy obrotach silnika 1498 (znamionowe to 1500, obroty pracy 1512). Nie ma problemu jeśli chodzi o czas rozruchu ale niestety szarpnięcie prądu jest wielkie na wytworzenie pola magnetycznego. Bezpieczniki muszą być typu C (krotność prądu 10). Impuls prądu trwa 0,2 sekundy ale i tak stosuję rezystory rozruchowe o rezystancji 0,4Ω wyłączające się po 1 sekundzie. .
    Oj wiele jest zagadnień, długo by to opisywać.
  • #67
    sebapulawy
    Level 12  
    Czy w temacie kogeneracji domowej coś sie zmieniło? Można kupić coś co można by zainstalować w domu? A może ktoś zbudował takie cudeńko?
  • #69
    Narek 1
    Level 17  
    Uzyskany prąd ma dokładnie takie parametry: napięcie i częstotliwość jak w sieci do której jest włączony.
  • #70
    kriss032
    Level 20  
    Gazowa absorpcyjna pompa ciepła GAHP-K18 - 18kW sprawność do 170% do domu jednorodzinnego woda- powietrze pracuje do -30 stopni, nie wymaga silnika napędzającego sprężarkę pracuje na amoniaku kosztuje bardzo drogo całość instalacji z CO. 60 000zł
    http://www.bronax-bud.pl/gazowa-absorpcyjna-pompa-ciepla-gahp-k18.html

    Kilowat gazu jest tańszy od kilowata energii elektrycznej dla przykładu :
    Dostawca gazu podaje na fakturze zużycie w m3 i kWh
    1 m3gazu = okoł 11 kWh w zależności od jakości gazu
    a tutaj kalkulator http://www.ewe.pl/kalkulator/przelicznik-jednostki
  • Helukabel
  • #71
    wnoto
    Level 34  
    18 kW to już chyba za duzo do domu jednorodzinnego - bardziej dla budynków większych.
    I w tej pompie uzyskuje się tylko ciepło bez pradu.
  • #72
    kriss032
    Level 20  
    18kW jest akurat w moim projekcie budynku .
  • #73
    REVISOR
    Level 25  
    kriss032 wrote:
    Gazowa absorpcyjna pompa ciepła GAHP-K18 - 18kW sprawność do 170% do domu jednorodzinnego woda- powietrze pracuje do -30 stopni, nie wymaga silnika napędzającego sprężarkę pracuje na amoniaku kosztuje bardzo drogo całość instalacji z CO. 60 000zł
    http://www.bronax-bud.pl/gazowa-absorpcyjna-pompa-ciepla-gahp-k18.html

    Kilowat gazu jest tańszy od kilowata energii elektrycznej dla przykładu :
    Dostawca gazu podaje na fakturze zużycie w m3 i kWh
    1 m3gazu = okoł 11 kWh w zależności od jakości gazu
    a tutaj kalkulator http://www.ewe.pl/kalkulator/przelicznik-jednostki


    To taka pompa ciepła tylko nie sprężarkowa a absorbcyjna. Ma jeden plus nie do zabicia jest mało awaryjna ale nic więcej, z tego samego powodu chłodziarki absorbcyjne są mało popularne bo jak podejrzewam mają niski współczynnik COP(na powyżej podanej stronie nic na ten temat nie znalazłem i się nie dziwie) czyli łopatolgicznie ilość energii za którą musimy zapłacić w stosunku do energii użytecznej do chłodzenia czy grzania (zależnie od sytuacji)ona jest bardzo niska w porównaniu do chłodziarek(lub pomp ciepła) sprężarkowych. Cena natomiast wynika z komplikacji budowy tego układu. Poniżej link do troszkę mniej marketingowego artykułu ale też nie za bogatego wiedzowoLink Tutaj przynajmniej nie ma spekulacji ile zaoszczędzimy na samym urządzeniu bo każdy wie że energii z gazu mamy więcej za taką samą cenę jak z prądu
    Drugi plusik tego rozwiązania to że można dostarczać energię do tego układu z różnych źródeł nie tylko elektrycznie aby wyssać trochę ciepła(energii, przesunąć wartość entropi jak kto woli i zna trochę temat) z otoczenia na własny użytek.
    Na pewno to wygląda to na moją negatywną opinie z mojej strony ale takie są realia, sam uwielbiam lodówki absorbcyjne, sam kilka zniszczyłem w celach poznawczych i powiem że to nie jest bezpieczne jak ze złamanej rurki tryska amoniak z wodorem pod wysokim ciśnieniem aż robi się mgła i oddyhć się nie da.
    Kogeneracja ma wielką przyszłość przynajmniej z tego powodu że z nadmiaru źródeł energii przez dziesięciolecia mało komu chciało się znaleźć jakiekolwiek użyteczne rozwiązanie bo po co myśleć lepiej poszukać kolejnego szybu tryskającego ropą lub bogatego w węgiel pokładu.W tym temacie jest jeszcze sporo do zrobienia tylko trzeba ... właśnie nie teraz na to czas.
  • #74
    kriss032
    Level 20  
    wnoto wrote:
    Jakie parametry ma uzyskiwany prąd (napięcie, częstotliwość)?


    Dokładnie takie jak podał kolega Narek przy wyłączeniu napięcia przez ZE. Jest jedno ale.... napięcie z agregatu można wpiąć w sieć wydzieloną, nigdy w sieć którą zasila ZE to jet niedopuszczalne ponieważ sinusoida AC agregatu nie zsynchronizuje się z siecią w której jest podane napięcie ZE Jedyna możliwość synchronizacji to Falownik
  • #75
    Zbigniew 400
    Level 38  
    Panowie tylko teoretyzujecie. trzeba zbudować urządzenie i sprawdzić wyniki.
    Wieki temu zainstalowałem gaz do fiata 125p/ przebieg 110000km/. Szanowne grono przeciwników szalało. Nie miałem praktycznie problemów po przebiegu 150000 km na gazie./tankowanie na początku było pompą ręczną.
    Nie widzę powodu do konstruowania specjalnego silnika.
    Przy budowie koegeneratora dla siebie należy obniżyć koszty budowy.
    - generator, alternatory samochodowe
    - zasilanie gazem lpg

    Urządzenia wymagające sinusa 230V zasilać z sieci.

    Proszę wymienić urządzenia domowe tolerujące zasilanie ze zwykłego upsa, lub napięciem stałym 300V.

    Silnik z samochodu ok. 40kW nie pracuje zbyt głośno.

    Należy zoptymalizować obroty silnika i zrównoważyć pobór energii elektrycznej i ciepła.

    Czas pracy silnika dobrać do wymaganego poboru ciepła, energia elektryczna drugorzędna.
  • #76
    Narek 1
    Level 17  
    Dwa posty wyżek Kolega Kriss032 podał jednak niezbyt ścisła informacje o parametrach prądu produkowanego przez kogenerator. Gdyby w kogeneratorze był generator synchroniczny to było by tak jak on napisał ale generalnie w kogeneratorach są generatory asynchroniczne. Włączenie takiego generatora jest niesłychanie proste. Po prostu na początku, przy montażu należy połączyć tak przewody aby kierunek wirowania był zgodny. Potem to już nic nie potrzeba robić i w dowolnym momencie po prostu włączyć nie zważając na synchronizacje ani na nic innego. Oczywiście znamionowe parametry napięciowe muszą się zgadzać. Obroty też powinny być zbliżone do obrotów synchronicznych.

    Czas pracy silnika to jednak lepiej określać wg potrzebnego w obiekcie prądu niż ciepła. Ciepło można produkować tańszym urządzeniem a mianowicie kotłem gazowym, szkoda silnika bo gdy moc akurat nie jest potrzebna to co z nią zrobić? Oddać do sieci? Można ale to jest nieopłacalne. Za prąd do sieci zapłacą tyle ile my zapłacimy za gaz, ok 16 gr/kWh. Zużywając u siebie oszczędzamy na unikniętym zakupie 47gr/kWh.
  • #77
    User removed account
    User removed account  
  • #78
    kriss032
    Level 20  
    Dobre pytanie a do czego wam te kogeneratory w domach ze sprawnością mniejszą jak 100% ? Chyba tylko do zasilania awaryjnego. Wg ustawy OZE możliwa jest produkcja energii elektrycznej z biogazu tylko dla firm którym ZE zapłaci za zakup energii elektrycznej cena hurtowa + dofinansowanie z systemu aukcyjnego a ciepło latem w kosmos. Co będzie wolno i co się będzie opłacać dzisiaj nie wiemy, dziś sejm męczy się nad ustawą (OZE kogenracja)
    Dodano po 23 [minuty]:
    Kolego Narek wpiąć w sieć ZE generatora bezpośrednio się nie da bez konsekwencji...... Bo jest to zabronione przez ZE, bo śmiecisz energią bierną indukcyjną po sieci i nie zmieścisz się tgFi 0,4 i kara 0,41 gr za każdy kWarch
  • #79
    Narek 1
    Level 17  
    Napisane przez Kolegów powyżej dwa post wskazują, że jakaś wiedza już jest ale nie usystematyzowana. Kogenerator to jest super urządzenie ale z pewnymi ograniczeniami. Podstawowe ograniczenie to takie, że musi być jednoczesne zapotrzebowanie na prąd i ciepło. To prawda, że silnik spalinowy (też taki w samochodach) nie ma specjalnie dużej sprawność, szczególnie na małych mocach. Dlatego praca kogeneratora jest opłacalna gdy wytwarzana moc jest większa niż połowa jego mocy znamionowej. Wówczas sprawność przetwarzania gazu na prąd jest rzędu 30%. Reszta energii gazu "przeobraża" się na ciepło które jest też wartościową postacią energii jednak tańszą niż prąd.

    Stosowanie kogeneratorów w obiektach służy do tego aby taniej pozyskać energię. Na odludziu, w lesie czy Antarktydzie też można stosować ale takie z generatorem synchronicznym.

    Kogeneratory ze względu na możliwość dawania dużych oszczędności są urządzeniami bardzo drogimi i dlatego nie ma wielkiego sensu stosowanie ich w domach bo co z tego, że zaoszczędzimy połowę kosztów gdy wyjdzie to powiedzmy 100zł/m-c a urządzenie kosztuje 40tys. Zupełnie inaczej wygląda sprawa stosowania ich w większych obiektach np. w hotelach, sanatoriach, na basenach itp. Tam dadzą oszczędności 2-3 tysiące miesięcznie i sprawa wygląda już inaczej.
    Należy zwrócić uwagę, że powszechnie znana i stosowana fotowoltaika zwraca się po ok. 15 latach. Jest stosowana bo jest znana a kogeneracja nie jest znana. Nie jest znana u nas bo w Niemczech jest montowane rocznie 6 tysięcy urządzeń. Gdy będę pisał następnego posta to może podam link do ich statystyki.

    Co do energii biernej to jest to problem tak samo jak z innymi silnikami indukcyjnymi. Stosuje się regulatory i kondensatory.

    Teraz podam ciekawe wyliczenie jak to kogenerator przetwarza na prąd prawie 100% energii gazu jaki pobierze silnik. Gdy obiekt potrzebuje np. 50kW ciepła i 10kW prądu to ciepło powstaje z gazu po 15 groszy w piecu gazowym a prąd jest brany z sieci po np. 47 groszy. Kogenerator bierze 30kWh w gazie i wytwarzając 10kWh prądu ze sprawności 30% i ok 20kWh ciepła "odpadowego". I o te 20 kWh ciepła mniej wytwarza kocioł gazowy czyli zamiast 50kWh robi 30kWh a więc piec bierze mniej gazu. W ogólnym wyliczeniu obiekt bierze gazu o 10kWh więcej za cenę 150 groszy i dla obiektu unika się zakupu prądu za 470 groszy. Godzina pracy agregatu o mocy 10kW daje oszczędności ok 3 zł. Dla większego agregatu, większego obiektu jest to większa oszczędność. Nawet z tak małym agregatem pracującym przez połowę czasu oszczędność jest ok 1000zł/m-c.
  • #80
    wnoto
    Level 34  
    zilnik wrote:
    Cena za kWh z gazu GZ-50 to 0.1209PLN.

    Skąd masz tą cenę ? Zdecydowanie za niska.
    Czy brałeś pod uwagę opłaty przesyłowe, stały abonament, który może wynieść nawet 55 zł miesięcznie (dla taryfy w3 czyli >1200 m3 rocznie)
    Jaką brałeś sprawność przetwarzania tego gazu na ciepło ?
  • #81
    kriss032
    Level 20  
    Finalna cena gazu (cena gazu + dystrybucja) z mojego rachunku zimą zużycie duże gdy budynek jest ogrzewany gazem 2 zł/m3 Latem zużycie małe tylko kuchenka gazowa + sporadycznie dogrzanie ciepłej wody grzanej przez solary 6- 8 zł/m3 Latem dystrybucja nabija cenę. Te 0,1209 zł to tylko cena 1m3 gazu bez dystrybucji U kogoś innego wyjdzie to inaczej
    W blokach gdzie jest ogrzewanie miejskie, ciepła woda miejska i jest zainstalowana tylko kuchenka gazowa ludzie masowo rezygnują z gazu z powodu dużych opłat dystybucyjmych
  • #82
    User removed account
    User removed account  
  • #84
    User removed account
    User removed account  
  • #85
    Narek 1
    Level 17  
    W moim ostatnim poście było zdanie, że ze względu na wysokie ceny kogeneratorów nie ma sensu stosowania ich w domu. Moje spojrzenie na sprawę jest takie, że kogeneracja jest dobra dla trochę większych obiektów i ja przyjmuję że to hotel a tam z racji, że to jest działalność gospodarcza to wszystko rozpatruję się w cenach netto. Na rachunkach domowych też są ceny netto ale na końcu przemnażają je na brutto i stąd Kolegom wychodzą takie ceny.

    Dodatkowo myślę, że doliczacie też opłaty stałe a one nie mają znaczenia przy zmiennym pobieraniu ilości gazu (mają znaczenie przy zaszeregowaniu do poszczególnych grup taryfowych ale potem są stałe).
    Cena za paliwo gazowe (zmienna) u mnie jest 9,9 gr/kWh (netto) za dostarczenie gazu zmienna jest 3,7 gr/kWh (netto) razem 13,6 gr/kWh netto czyli 16,7 brutto.

    Ale mniejsza o to czy ceny są liczone w netto czy brutto. Istotą kogeneracji jest to jak się ma proporcja ceny 1 kWh dla gazu i prądu i dopiero z takiego porównania można liczyć opłacalność kogeneracji. Najlepiej przyjąć sprawność przetwarzania gazu na prąd ze sprawnością 30%. Czyli jeżeli gaz jest po 16,7 a prąd np. po 56 gr/kWh to (z grubsza licząc) tyle ile zapłacimy za gaz to zaoszczędzimy na prądzie i wielka ilość ciepła 50-60% energii w gazie jest za darmo. Dla średnich hoteli jest to oszczędność na poziomie 20 tys zł rocznie.
    Jeszcze ciekawostka poznana ostatnio. Jedna polska firma sprzedała kogenerator niemiecki o mocy elektrycznej 7,5kW za 100 tys zł. Zwróci się za 6-7 lat. Fotowoltaika zwróciła by się za 15 lat.
  • #87
    kriss032
    Level 20  
    Kogeneracjia dzisiaj jest nie opłacalna bez dofinansowania. Ostatnio sejm zajmuje się ustawą o kogeneracj dla firm, i wygląda to tak cena hurtowa za sprzedaż energii ok. 16 gr/kWh + dofinansowanie za produkcję energii + dofinansowanie na budowę, podobnie jak w wiatrakach i instalacjach PV i biogazowniach. Ustawy jeszcze nie ma kiedy będzie nie wiadomo.
  • #88
    Narek 1
    Level 17  
    Fajnie, temat żyje.

    Pomiędzy wymianą oleju w silniku benzynowym i gazowym jest wielka różnica. Widać to na przykładzie oleju w samochodach. Olej w silnikach zasilanych gazem jest czysty nawet po 15 tys km, w benzynowych jest czarny bardzo szybko. Ze spalania benzyny powstają substancje koksujące. Sugeruję zrobić próbę i wdychać (krótko!!!) spaliny z kuchenki gazowej i dla porównania z benzyny, znacznie agresywniejsze.
    Ponad to silnik w kogeneratorze pracuje na niskich, stałych obrotach bez nagłego zmieniania obciążenia. Dla typowych obrotów kogeneratora moc silnika jest na poziomie 1/4 mocy znamionowej silnika która występuje powyżej 4 tys obr/min. Ogólne silnik pracuje w warunkach znacznie łagodniejszych niż w samochodzie.

    Co do opłacalności kogeneratorów dla firm to zależy dla jakich firm. Czy chodzi o firmy te które produkują energię czy dla tych co zużywają energię. Dla produkcyjnych jest nieopłacalny bo sprzedają po 16 groszy, dla zużywających jest opłacalny bo unikają zakupu po 47gr/kWh. Jest różnica, prawda?
  • #90
    Narek 1
    Level 17  
    W poprzednim poście w tym temacie poruszałeś sprawę ekonomii w stosowaniu kogeneratora: amortyzacje silnika, koszt wymiany oleju i filtrów. Napisz też trzy słowa o opłacalności stosowania generatora z Twojego przykładu. Mniejsza sprawność to nie taki problem. Przy darmowym paliwie to nawet sprawność 1% była by atrakcyjna. Napisz więc po jakim czasie się zwróci i ogólnie jakie oszczędnmości w złotówkach potrafi dać po okresie amortyzacji. Nie zapomnij o konieczności dopasowania napięcia z generatora do typowej pompki albo też opisz koszt wykonania pompki o parametrach zasilania dopasowanych do generatora.

    To co ja pisze o kogeneratorach to temat wybitnie praktyczny i oby wplecenie do tego tematu wizji TEG nie okazało się wpleceniem utopii. A swoją droga dla przejrzystości mogłeś napisać co to jest to TGE jak się to napędza i jakie parametry prądu daje. Myślę, że nie jestem wyjątkiem i wielu nie wie co się kryje pod skrótem TGE.