Электричество от газа – Как получить электричество из газа

Содержание

Как получить электричество из газа

Как получить электричество из газа

Обновлено: 09.11.2018 07:54

 

Сфера применения газовых генераторов

Генераторы на газу любого типа нужны для аварийного питания дач и домов. Также они могут обеспечивать постоянное энергообеспечение, если домостроение находится далеко от централизованных электросетей участков, там, где прокладка кабеля слишком дорогостоящая. Мощность таких устройств напрямую зависит количества предполагаемых потребителей и схемы использования станции. Например, аварийное питание обычно используется для ограниченного количества объектов потребления. А для основного стоит предусмотреть запас.

 

Делая выбор в пользу газовых электрогенераторов, люди руководствуются экологичной составляющей - они в этом плане превосходят дизельные и бензиновые модели, у них:

  • более низкий уровень шума;
  • более высокий КП;
  • универсальность.

При этом, подключив такой генератор к газовой трубе, можно не беспокоиться о перезапусках и дозаправках. Так, как получить электричество из газа и какую модель выбрать?

Характеристики и преимущества моделей генераторов для дома

В первую очередь при выборе бытового электрогенератора, важно определиться с его режимом работы. Для полного автономного электроснабжение дома подойдут модели, которые конструктивно приспособлены эксплуатироваться в непрерывном режиме и имеют для этого жидкостное охлаждение ДВС. Если выбрать резервные модели, которые применяются в случаях краткосрочных отключений электроэнергии, то важно помнить - их лимит работы не превышает предел 10-20 часов. После этого они нуждаются в несколько часовом перерыве и требуют более частого сервисного обслуживания.

Еще одно важное требование к модели газового генератора для дома - он должен иметь низкий уровень шума, так как обычно такое оборудование размещают в самом доме или рядом с жилым объектом. Традиционно такие агрегаты имеют кожухи, задача которых - поглощение звуков и рабочей вибрации. Не на последнем месте стоит и внешний вид оборудования, его габариты - генератор должен вписаться в интерьер домостроения, не нарушая его гармонию.

Идеальный вариант - выбор устройства, оснащенного автоматической системой запуска генератора. При необходимости она может переключить на него электросеть частного дома или подключиться к сети общего электропитания, когда генератор будет отключен.

Кроме этого газовый генератор в доме может работать на сжиженном пропан-бутане или метане - природном газе. К магистралям с природным газом подключают все устройства для основного энергоснабжения дома, а для резервных завозят сжиженный газ в баллонах. Современные модели универсальны по большей части - они могут работать на любом виде топлива (даже на бензине), что позволяет получать электроэнергию в любой критической ситуации.

www.gazekoset.ru

Газовый генератор для дома

Russian Engineering Group GG7200-А5,58/1075Резервный5100091Стартер, ручной
3,1
н/дМетан, пропан-бутан, биогаз12Есть, от производителя-
Gazvolt Standard 6250 Neva510/1065Резервный129000120Стартер3,650-100Сжиженный, природный газ1КлеммыЕсть, от производителяНадёжный корпус с хорошей шумо- и виброизоляцией. Хороший выбор запчастей. Тяжёлый, без колёс трудно перемещать.
Gazvolt Standard 22 K Dnepr 122010/1067Основной546000495Стартер (авто), ручной10,2-Пропан, метан1КлеммыЕсть, от производителяПрост в эксплуатации, экономичный. Малошумный. Продвинутая автоматика, стабильное напряжение.
СПЕЦ SG-250025/1065Резервный2200039Ручнойн/д10-12Пропан-бутан, природный газ12Есть, от производителяВыгодная по цене модель, подходит как резервный источник питания, если использовать нечасто. Проблемы с запуском.
Generac 6520510/1060Резервный175000115Стартер (авто)4,350Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центровОчень компактный, приятный внешний вид.
Briggs & Stratton G605,4н/д72Резервный136000114Стартер3,4н/дПропан-бутан, природный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центров-
Honeywell 62788н/д60Резервный, основной200000175Стартер (авто)8,7-Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центровХорошая шумозащита.
Greengear GE-30002,8н/дн/дРезервный4100046Стартер, ручнойн/дн/дСжиженный газ12Есть, от дилеров-
Gazvolt Standard 3125 А SE 01
2,5
н/д68Резервный4000048Стартер1,814Пропан, метан12Есть, от производителя-
Комфорт ГАЗ-4.5кВт-ЭС4,2н/д75Резервный4250083Стартер2,5н/дПриродный, сжиженный газ12Официального нет-
Honeywell 62801310/1060Резервный, основной320000202Стартер (авто)9,5-Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центров-
Gazvolt Standard 8500 A SE 017н/д75Резервный9000091Стартер2,516Природный, сжиженный газ13Есть, от производителя-
Generac 5914810/1063Резервный280000176Стартер4,450Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центровНадёжность, хороший сервис. Компактный.
Gazvolt Standard 6250 B5н/д75Резервный7500075Стартер (авто), ручной215Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от производителя-
Generac 7045910/1060Резервный360000176Стартер (авто)6,250Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от авторизованных сервис-центров-
Russian Engineering Group GG6-230SV5,5н/д66Резервный136000130Стартер2,1н/дМетан, пропан-бутан, биогаз1КлеммыЕсть, от производителя-
Gazvolt Standard 17000 Neva 011510/1065Резервный, основной300000185Стартер6-Природный, сжиженный газ1КлеммыЕсть, от производителяЗапускается при низких температурах, стабильное напряжение, удалённое управление через GSM-модем.
Амперос АГ 50-Т40050н/дн/дРезервный, основной14770001700Стартер17,5-Природный, сжиженный газ3КлеммыЕсть, от производителя-
FAS ФАС-21-3/ВР209/1068Основной511000520Стартер (авто)н/д-Природный, сжиженный газ3КлеммыЕсть, от производителяУдобный в эксплуатации. Высокие обороты, уровень шума выше заявленного.
Gazvolt Pro 6250 A 085н/д70Резервный9900080Стартер, ручной3,5н/дПриродный, сжиженный газ13Есть, от производителяАмериканский двигатель, надёжный. Промышленные розетки.

generatorexperts.ru

Выработка электроэнергии электростанцией на природном газе

Природный газ является общим термином, используемым для смеси углеводородов, которые являются результатом разложения растительных и животных материалов в течение миллионов лет.

Энергия природного газа представляет ископаемое топливо и, следовательно, представляет невозобновляемые источники энергии. Она образовалась, когда доисторические останки животных и растений находились под землей и подвергались высоким температурам и давлениям в течение миллионов лет. Эта энергия наряду с нефтью и углем считается ископаемым топливом и, подобно нефти и углю, встречается в подземных резервуарах, расположенных во многих районах мира.

Основные компоненты природного газа представляют углеводороды: метан с формулой CH4, а также этан с формулой C2H6, пропан с формулой C3H8, бутан с формулой C4H10.

Природный газ самый чистый из всех видов ископаемого топлива.

Запасы энергии природного газа, как и другие виды ископаемого топлива, ограничены и поэтому не являются возобновляемым ресурсом. Применение природного газа производит относительно малую долю оксидов азота и углекислого газа по сравнению с нефтью и углем, а также в результатах практически нет твердых частиц или выбросов диоксида серы. Поэтому он становится привлекательным “переходным” топливом по мере того, как энергоснабжение уходит от загрязняющих источников, таких как уголь и ядерные источники в сторону более чистых возобновляемых технологий.

Как генерируется газовая энергия?

Есть два основных типа электростанций, используемых для преобразования энергии природного газа в электричество – открытый цикл и комбинированный цикл. Самое простое: открытый цикл, в котором природный газ горит для создания давления. Давление приводит в действие лопасти газовой турбины, вызывая ее вращение и преобразование тепловой энергии в механическую. Вал соединяет газовую турбину с газотурбинным генератором, поэтому, когда турбина вращается, генератор тоже. Генератор использует электромагнитное поле для преобразования механической энергии в электрическую. Приводя в действие турбину, которая соединена с генератором она заставляет магниты генератора крутиться и создавать электрический ток.

В электростанции комбинированного цикла, тепло, которое образуется от сгорания приводит в действие турбину назначение которой для того чтобы закипятить воду и создать пар, управляя второй турбиной для того, чтобы произвести даже больше электричества. Это позволяет таким электростанциям преобразовывать до 50% энергии, содержащейся в природном газе – намного больше, чем 33% конверсия угольных электростанций.

По этой причине газопоршневые электростанции комбинированного цикла, как правило, используются для обеспечения ежедневной базовой нагрузки, в то время как открытые станции работают во время пикового спроса.

Турбины сгорания основаны на принципе реактивных двигателей. С технологией турбины горит природный газ, создавая перегретый воздух, который после этого закачивается в трубы и используется для того чтобы управлять турбиной.

Энергия природного газа может также использоваться в технологиях топливных элементов, которые опираются на химические реакции для создания электричества при гораздо более высоких уровнях эффективности, чем это может быть получено при сжигании ископаемого топлива.

Каковы экологические проблемы?

Природный газ оказывает значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем уголь. На основе данных сжигание природного газа генерирует примерно вдвое меньше углекислого газа или CO2, чем уголь, меньше твердых частиц и очень мало двуокиси серы или токсичных выбросов в атмосферу. Однако сжигание природного газа может привести к образованию оксидов азота и окиси углерода в количествах, сопоставимых со сжиганием угля. Продолжающееся использование этих ресурсов неизбежно приводит к выбросам метана, который является мощным парниковым газом, способствующим глобальному изменению климата. Бурение и разведка природного газа может негативно повлиять на среду обитания дикой природы, дикую природу и общее состояние атмосферы. Среди возможных негативных последствий, связанных с этим топливом, можно назвать эрозию, снижение продуктивности почв, увеличение стока, оползни и наводнения.

Если сравнивать природный газ со сжиганием угля, выбросы CO2 значительно ниже, но сжигание природного газа по-прежнему приводит к чистому увеличению выбросов CO2 и, следовательно, может способствовать изменению климата.

В зависимости от типа технологии сжигания и конструкции установки газовая установка может оказать значительное воздействие на водные ресурсы. Турбины сгорания не используют значительных количеств воды, но электростанции комбинированного цикла имеют участок для охлаждения пара который может требовать значительных количеств воды.

Подход компаний к энергии газа

Газовые электростанции как источники электрической энергии улучшают надежность нашего общего энергоснабжения. Когда погодные условия ограничивают возможности непостоянных источников энергии, таких как ветер, для выработки электроэнергии, газовые электростанции могут повысить свою производительность, чтобы восполнить дефицит. Это гарантирует, что всегда есть достаточно электричества, чтобы удовлетворить спрос.

Сжигание газа также выделяет парниковые газы. Технология улавливания и хранения углерода может представлять собой возможное решение, но пока еще не доказана работа в промышленных масштабах. Ожидается, что технология улавливания и хранения углерода также увеличит стоимости строительства газовой электростанции, а также снизит её эффективность.

Вполне вероятно, что в обозримом будущем газовые электростанции будут оставаться частью электроэнергетического комплекса мира, а в долгосрочной перспективе газ может играть заметную роль.

Газовые электростанции могут обеспечить гибкую, надежную электрическую мощность, но цены изменчивы и могут резко возрасти или упасть в ответ на международные события, не зависящие от страны.

Преимущества газовых электростанций

Одним из основных преимуществ использования газа для производства электроэнергии является то, что газовые электростанции имеют чрезвычайно быстрое время запуска, поэтому они часто используются для удовлетворения пиковых потребностей в электроэнергии. Газотурбинная электростанция занимает всего 10-20 минут для достижения максимальной мощности по сравнению с несколькими часами для угольных электростанций и до двух дней для ядерных станций.

Выводы

Энергия природного газа является невероятно универсальным топливом, а также используется как эффективный источник в своем собственном праве для отопления, приготовления пищи и горячей воды, это также средство для производства электроэнергии.

Газовые электростанции преобразуют тепловую энергию от сжигания природного газа в электроэнергию, которую можно использовать в жилых домах и на предприятиях.

При большей эксплуатационной гибкости и более чистом сжигании, чем угольные электростанции, все больше и больше газовых электростанций строятся по всему миру, и сегодня природный газ производит около 15% электроэнергии мира.

beelead.com

принцип работы, устройство, обзор популярных моделей

Бережное отношение к энергоресурсам продиктовано в первую очередь тем, что практически все природные запасы не бесконечны. Экономное расходование всех видов топлива требует разработки новых систем либо кардинальной модернизации существующих.

Так, газовый котел с электрогенератором – это один из видов гибридных систем, позволяющих разумно распоряжаться голубым топливом. Мы познакомим вас с принципом действия оборудования, вырабатывающего наряду с тепловой энергией электрическую. Представим типичные модели гибридных агрегатов.

Содержание статьи:

Эффективное потребление энергоресурсов

Даже рядовой обыватель, у которого установлен газовый котел для отопления жилья, может задаваться вопросом о рациональности использования тепловой энергии. Действительно, ведь при сжигании газа в котле, далеко не все выделяемое тепло используется.

Всегда при работе системы отопления какая-то часть тепла безвозвратно утрачивается. Обычно так происходит при выбросе продуктов сгорания из котла в атмосферу. Фактически это утраченная энергия, которой могло бы найтись применение.

О чем конкретно идет речь? О возможности применения впустую “выброшенного” тепла в производстве электрической энергии.

Если исходить из того, что система котла отопления и так оптимизирована с целью максимального повышения КПД, то «выбрасываемая» энергия все равно составляет значительную долю от энергии, которая выделяется при горении топлива

Видами топлива могут быть различны, начиная с банальных дров и всевозможных брикетов, заканчивая наиболее экономичными вариантами: магистральным газом с преобладанием метана в составе, искусственным голубым топливом и пропан-бутановыми сжиженными смесями.

Может показаться, что это далеко не «открытие Америки», но на самом деле разработанная еще в далеком 1943 году Робертом Стирлингом технология, а точнее, установка существует. Ее конструктивные особенности и основной принцип работы позволяет относить эту систему к двигателям внутреннего сгорания.

Почему же тогда не использовалась данная установка на протяжении столь значительно времени? Ответ прост – теоретическая разработка технологии в сороковых годах прошлого века, на практике оказалась очень громоздкой.

Существовавшие на момент разработки технологии и материалы не позволяли сократить размеры установки, а существовавшие методы производства электрической энергии были более рентабельны.

Включение в схему газового котла устройства, перерабатывающего бесполезно расходуемое тепло в электроэнергию, позволяет существенно повысить КПД газоперерабатывающей установки

Что может заставить нас на сегодняшний день задумываться о более бережном отношении к ресурсам, не относящимся к категории возобновляемых? Сейчас во всем мире существует общая проблема – развитие технологий неизбежно ведет к увеличению потребления электрической энергии.

Увеличение потребления происходит настолько стремительными темпами, что сетевые компании не успевают модернизировать системы передачи электрической энергии, не говоря уже про производство. Такая ситуация неизбежно ведет к тому, что элементы систем электроснабжения выходят из строя, а в некоторых случаях такое может происходить с завидной регулярностью.

Современные котлы отопления оснащены системами управления, которые тоже энергозависимы. В электропитании нуждаются циркуляционный насос, датчики, автоматика, сама панель. Весь набор устройств не может не вызывать тревоги за сохранение работоспособности при отключении электроэнергии.

Принудительные системы отопления не представляется возможным запустить без электроэнергии. Отключение электропитания в отопительный сезон для них практически катастрофично. Мало того, что это приведет неизбежно к быстрому охлаждению помещения, при длительно неработающем отоплении возможно замерзания контура.

Длительное отсутствие работы системы отопления в холодное время года приводит к замерзанию системы отопления, к появлению в ней ледяных пробок и в итоге к повреждению оборудования и труб отопления из-за разрыва

Стандартные существующие варианты решения вопроса – установка , генераторов всевозможных модификаций (газо -, бензо -, дизельгенераторов или нетрадиционные источники – ветрогенераторы или мини ТЭС, ГЭС).

Но этот путь решения приемлем далеко не для всех, поскольку многие сложно выделить место для установки автономного поставщика электричества.

Если жители индивидуальных домов еще могут выделить место под генератор, то для установки в многоэтажном доме это практически невозможно. Таким образом, получается, что жители многоквартирных домов с системой индивидуального отопления – это первые, кто пострадает при отключении света.

Именно поэтому в первую очередь компании, выпускающие компоненты для сборки систем отопления, задались вопросом полноценного использования тепла, которое «выбрасывается» системой отопления. Задумались о том, как бесцельно расходуемую субстанцию применить в генерации электроэнергии.

Из известных технологий разработчики выбрали «хорошо забытую» установку Стирлинга, современные технологии позволяют увеличить ее эффективность, сохраняя компактные размеры.

Принцип работы двигателя Стирлинга – движение поршня двигателя вниз и вверх. Двигатель работает практически бесшумно и не вызывает вибраций оборудования

Принцип работы установки Стирлинга основан на использовании нагрева и охлаждении рабочего тела, что в свою очередь приводит в действие механизм, который вырабатывает электрическую энергию.

Внутри поршня (закрытого) расположен закачанный газ, при нагреве газообразная среда расширяется и двигает поршень в одну сторону, после охлаждения в охладителе она сжимается и двигает поршень в другую сторону.

Обзор производителей котлов с генератором

Рассмотрим на конкретных примерах системы бытовых котлов, существующих на сегодняшний день, в которых принцип использования выхлопных газов (продуктов горения) для производства электроэнергии был успешно реализован. Южнокорейская фирма NAVIEN успешно реализовала вышеуказанную технологию в котле марки HYBRIGEN SE.

В котле используется двигатель Стирлинга, который согласно паспортным данным вырабатывает в процессе работы электроэнергию мощностью 1000W (или 1кВт) и напряжением 12В. Разработчики утверждают, что вырабатываемую электроэнергию можно использовать для питания бытовых приборов.

Такой мощности должно хватить для питания бытового холодильника (порядка 0,1кВт), персонального компьютера (около 0,4кВт), жидкокристаллического телевизора (около 0,2кВт) и до 12 светодиодных лампочек мощностью по 25Вт каждая.

Котел серии hybrigen se компании navien со встроенным генератором и двигателем системы Стирлинга. При работе котла помимо основных функций вырабатывается электроэнергия порядка 1000Вт мощности

Из европейских производителей разработками в данном направлении занимается компания Viessmann. Viessmann обладает возможностью представить на выбор потребителя две модели котлов серии Vitotwin 300W и Vitotwin 350F.

Модель Vitotwin 300W была первой разработкой в указанном направлении. Она отличается достаточно компактным исполнением и внешне очень схожа с обычным . Правда именно при эксплуатации первой модели были определены «слабые» места в работе двигателя системы Стирлинга.

Самой большой проблемой оказался отвод тепла, основа работы устройства – нагрев и охлаждение. Т.е. разработчики столкнулись с той же проблемой, с которой столкнулся Стирлинг в сороковых годах прошлого века – эффективное охлаждение, которого можно достигнуть только при значительных размерах охладителя.

Именно поэтому появилась модель котла Vitotwin 350F, которая включала в себя уже не только газовый котел с генератором электричества, но и встроенный бойлер на 175л.

Накопительная емкость для горячей воды выполняется в напольном варианте по причине большого веса как самого оборудования, так и подготавливаемой для санитарных целей жидкости

В этом случае достаточно эффективно был решен вопрос с проблемой охлаждения поршня установки Стирлинга за счет воды в . Однако решение привело к тому, что габаритные размеры и вес установки увеличились. Такая система уже не может крепиться на стену как обычный газовый котел и может быть только напольной.

Котлы компании Viessmann предусматривают возможность подпитки систем работы котла от внешнего источника, т.е. от сетей центрального электроснабжения. Компания Viessmann позиционировала оборудование как устройство, обеспечивающее собственные нужды (работу агрегатов котла) без возможности отбора избытка электроэнергии для бытового потребления.

Система Vitоtwin F350 – котел с бойлером нагрева воды объемом 175л. Система позволяет обогревать помещение, обеспечивает горячей водой и вырабатывает электрическую энергию

Для того чтобы можно было сравнить эффективность применения генераторов, встраиваемых в систему отопления. Стоит рассмотреть котел, который разработан компаниями «ТЕРМОФОР» (республика Беларусь) и компанией «Криотерм» (Россия, г. Санкт-Петербург).

Рассмотреть их стоит не потому, что они смогут каким-то образом конкурировать с вышеприведенными системами, а для сравнения принципов работы и эффективности получения электрической энергии. Эти котлы в качестве топлива используют только дрова, или брикеты на основе древесины, поэтому их нельзя поставить в один ряд с моделями фирм NAVIEN и Viessmann.

Котел, названный «Отопительная печь «Индигирка», ориентирован на длительное отопление дровами и т.п., но снабжен двумя термическими генераторами электричества типа ТЭГ 30-12. Расположены они на боковой стенке агрегата. Мощности генераторов малы, т.е. в общей сложности они в состоянии генерировать лишь 50-60Вт напряжением 12В.

Принципиальное устройство печи “Индигирка” позволяет не только обогревать помещение, но и готовить еду на конфорке. Дополнение системы – два теплогенератора на 12В мощностью 50-60Вт.

В данном котле нашел применение метод Зебека, основанный на формировании ЭДС в замкнутой электрической цепи. Она состоит из двух разнородных видов материала и поддерживает точки контакта при различных температурах. Т.е. разработчики тоже используют выделяемое котлом тепло для выработки электрической энергии.

Сравнение эффективности работы котлов

Сравнивая представленные виды котлов, которые не только обогревают помещение (нагревают ), но и вырабатывают электроэнергию за счет использования выделяемого тепла, следует обратить внимание на важные аспекты при эксплуатации.

Как компания NAVIEN, так и компания Viessmann позиционируют свои котлы, указывая на несомненные плюсы – полная автоматизация процесса, отсутствие необходимости сервисного ремонта и вообще полное отсутствие вмешательства после запуска в работу со стороны покупателя.

Для работы данных котлов нужна только стабильная работа системы стабильное наличие газа (будь то магистральные поставки, установка баллонная с сжиженным газом или ). Соответственно, для работы котлов применяется бытовой газ, который после сгорания не представляет вреда для окружающей среды.

В принципе, почти то же можно сказать и про отопительную печь «Индигирка», только вид топлива тут не газ, а дрова, пеллеты или прессованные опилки.

Полное отсутствие , которая требует наличия электричества. Система выработки электрической энергии и самого котла не влияют на работу друг друга, т.е. при выходе из строя системы производства электроэнергии, котел продолжает выполнять свои функции.

Все эти газоперерабатывающие отопительные агрегаты, под горелками которых расположены двигатели Стирлинга, производят электрическую энергию, которую можно использовать в различных целях

Котлы компаний NAVIEN и Viessmann не смогут “похвастать” подобным, поскольку двигатель системы Стирлинга встроен непосредственно в конструкцию котла. Но насколько рентабельны подобные системы и через какой срок окупится подобный котел? С этим вопросом стоит детально разобраться.

Рентабельность рассматриваемых систем

На первый взгляд котлы компаний NAVIEN и Viessmann практически мини-ТЭС в условиях частного дома или даже квартиры.

Даже невзирая на большие габаритные размеры, возможность производить электрическую энергию просто за счет пользования котлом для нагрева бойлера или обогрева помещений должна побудить покупателя не задумываясь установить подобное «чудо техники».

Но при ближайшем рассмотрении котла компании NAVIEN возникают вопросы, требующие ответа. При заявленной мощности в 1 кВт (свободной мощности, которую можно использовать на свое усмотрение), котел достаточно ощутимо расходует электроэнергию при работе системы.

Что имеется в виду? Как минимум работа автоматики, пусть необходима небольшая мощность, но она нужна, для того чтобы функционировали вентилятор и циркуляционный насос. Перечисленные устройства в сумме могут не только с успехом потребить этот киловатт энергии, но его может и не хватить при «разгоне» системы.

Принципиальная схема системы отопления компании Vissmann Vitotwin 350F с напольным бойлером на 175л. Система позволяет как использовать электроэнергию от внешнего источника, так и отдавать избыток произведенной электроэнергии в общую сеть

Такие же точно вопросы возникают и по котлам компании Viessmann, но здесь хотя бы не заявлялась возможность извлечения электроэнергии для собственных нужд. Оговаривалась только возможность автономной работы системы при отсутствии внешнего снабжения.

Хотя тут же разработчики указывают, что «система может требовать дополнительной электрической мощности при пиковых нагрузках». На фоне заявленных 3500 кВт*ч производимой электроэнергии в год, данный нюанс уже вызывает сомнение, а путем простых и нехитрых вычислений получаем следующее:

3500:6 (месяцев стандартного отопительного сезона):30 (30 календарных дней в среднем):24 (24 часа в сутках) = 0,81кВт*час.

Т.е. котел производит при стабильной (постоянной) работе порядка 800Вт, но сколько потребляет сама система в процессе работы? Возможно, эти же, производимые 800Вт, а возможно, и больше.

К тому же вырабатывается электроэнергия только в процессе работы горелки. Т.е. требуется либо постоянная работа системы, либо все немного не так, как рассказывают разработчики системы.

К чему приводились эти расчеты? Система котла на дровах реально отдает свои 50Вт*ч (или 0,05кВт*ч), которые можно использовать для подзарядки планшета, телефона и т.п. даже для банальной «дежурной светодиодной лампочки». В противовес разработки двух компаний с мировым именем, но описанные разработки явно больше смахивают на хороший маркетинговый ход, и не более того.

Что касается ценовой политики на данные системы, тут вообще сложно что-то оценивать. Поскольку даже фирмы-производители Viessmann и NAVIEN сразу оговаривают, что оборудование «не требует обслуживания». В переводе на простой язык – поломалось, значит, нужно заменить агрегат полностью.

Это может касаться не всей системы, а отдельно взятых узлов: двигателя Стирлинга, системы газовой горелки и т.д. В результате получится достаточно внушительная сумма. Если исходить из того, что в среднем цена на данные системы составляет порядка 12тыс. евро или 13,5 тыс. $. Схема работы котла с генератором, то выиграть в такой ситуации может разве что производитель систем.

Печь “Индигирка” участвовать в сравнении вообще не может, не только потому, что вид топлива не газ, а цена не сопоставима (в 15 раз меньше), а потому что печь позиционирована не для бытового использования, а больше для путешествий, экспедиций и т.п.

Если в Европе ситуация с энергоносителями достаточно существенно влияет на выбор потребителя (при выборе систем отопления или энергоснабжения) с точки зрения экономичности и экологичности, то государства ЕС стимулируют это путем субсидирования на внедрение таких систем.

Для бытового потребителя в России такие системы, скорее всего, будут слишком дорого обходиться как изначально “система+установка”, так и в процессе эксплуатации.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия двигателя Стирлинга, оснащающего газовый котел:

Демонстрация работы газового котла с генератором электроэнергии:

Пример дровяной печки с генератором электричества для сравнения с газовым агрегатом:

Не стоит забывать, что европейские энергогенерирующие компании вполне лояльны к “производителям” энергосберегающей техники.

В России возможность генерации и передачи в сеть электрической энергии бытовым потребителем не только не закреплена законодательно, но и не приветствуется сетевыми компаниями. Поэтому представленные системы вряд ли имеют серьезные шансы на применение в условиях РФ на сегодняшний день.

Комментируйте, пожалуйста, представленную к рассмотрению статью в расположенной ниже блок-форме, задавайте вопросы, размещайте фото по теме. Расскажите о том, знакомы ли вам котлы с электрогенерирующими системами. Поделитесь полезной информацией, которая пригодится посетителям сайта.

sovet-ingenera.com

Электроэнергия напрямую из газа — изобретение уральских ученых

Экология познания.Наука и техника: Современное изобретение может обеспечить энергией многоквартирный дом и даже поднять в воздух самолет. Эта электростанция нового поколения, на шаг вперед опережающая все то, что уже создано. В ее основе - твердотопливный элемент, состоящий из неприхотливой керамики.

Современное изобретение может обеспечить энергией многоквартирный дом и даже поднять в воздух самолет. Этот синий ящик – изобретение уральских ученых.

Оно еще не имеет названия, но совершенно точно изменит всю нашу жизнь. Прибор весом не больше 10 килограмм может обеспечить энергией дом, дачу или подсобное хозяйство. По сути, это электростанция нового поколения, на шаг вперед опережающая все то, что уже создано. В ее основе - твердотопливный элемент, состоящий из неприхотливой керамики. «Срок службы такой станции 10-15 лет. Полная экологическая безопасность. Основой для топлива может служить любой углеводород, бензин, керосин», - рассказал разработчик электростанции Сергей Красильников.

 

Подойдут и уголь, и дрова, и даже органические отходы. Все дело не в том, чем заправлять электростанцию, а в том, как она это будет перерабатывать. Топливный элемент, пропуская через себя любое вещество, создает температуру в 900 градусов. За счет мгновенной реакции и образуется электроэнергия. Электростанция размером побольше может снабжать даже многоквартирный дом. «Если мы будем иметь в каждом доме батареи ТОТЭ и воду, мы сможем вырабатывать киловатты энергии для получения электричества, горячей воды и отопления», - пояснил ведущий научный сотрудник института электрофизики УрО РАН Александр Липилин.

Топливные элементы широко применяются в других странах, но они маломощны и недолговечны. Изобретение уральских ученых почти не имеет срока годности и выдает такую мощность, что электродвигатели на их основе теперь могут вполне заменить устаревшие двигатели внутреннего сгорания.

Уральский топливный элемент длиной всего 10 сантиметров может вырабатывать 100 Ватт энергии. Если соединить 1200 таких элементов получится агрегат способный поднять в воздух пассажирский самолет.

Разработчики готовы двигать прогресс и дальше, правда пока на масштабные исследования денег нет. А вот бизнесу проект понравился. Вскоре мир увидит автобус, не загрязняющий окружающую среду. опубликовано econet.ru

econet.ru

Газовый генератор: устройство, характеристики, подключение, выбор

Многие современные устройства требуют запитки электрической энергией. Но далеко не всегда существует возможность подключиться к сети. Причиной тому является относительное удаление линий или постоянное перемещение потребителя. В таких ситуациях на помощь приходит газовый генератор, как альтернативный вариант автономного электроснабжения на тех же стройках, загородных домах, промышленных предприятиях и даже военных объектах.

Устройство и принцип работы

Рисунок 1: конструкция газового генератора

Конструктивно газовые электростанции представляют собой устройство, которое состоит из блоков:

  • Для подачи, смешивания или генерации газа (их наличие и конструкция может отличаться в зависимости от модели и принципа работы устройства).
  • Двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в котором происходить горение  газа.
  • Генераторного – получает вращающее усилие от ДВС.
  • Электронный блок – комплекс приборов, позволяющий осуществлять контроль над режимами работы всех элементов газгена и их параметрами (давление газа, напряжение и т.д.).
  • Рамы или корпуса, которые осуществляют несущие функции для оборудования. В некоторых ситуациях могут защищать генератор от механических повреждений.
Рисунок 2: Принцип действия газового генератора

Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия газового генератора. Изначально от источника газоснабжения, в данной ситуации рассматривается вариант подачи газа из баллона 1, подается горючее вещество в ДВС. При этом баллонный газ движется через редуктор и закрепленный хомутами шланг. При возгорании газа в ДВС возникает вращающий момент, передающийся на электрический генератор посредством вала. Генератор, от такого воздействия начинает вырабатывать напряжение для однофазных или трехфазных потребителей.

Основные характеристики газовых генераторов

При выборе конкретной модели газового генератора предприятие или бытовой потребитель отталкивается от определенных параметров. Которые устанавливают их функциональные данные и предопределяют возможность установки газового генератора для тех или иных целей.

Продолжительность работы

В зависимости от задач, которые ставятся перед источником электроэнергии газовые генераторы подразделяются на:

  • Устройства постоянного действия – представляют собой автономную электростанцию, которая работает для постоянного электроснабжения какого-либо потребителя без подключения внешних сетей.
  • Агрегаты для периодического включения – используются в промышленных установках с плавающим графиком работы или для дачных участков, небольших поселений и т.д.
  • Устройства аварийного электроснабжения – позволяют запитывать приборы при отключении электричества в основной сети.

Количество фаз

В зависимости от количества фаз такие источники электричества подразделяются на однофазные и трехфазные. Первые, в большинстве своем, используются для бытовых потребителей или небольших промышленных цехов со стандартной линейной нагрузкой. Второй тип применяется для трехфазных сетей, к которым подключаются многофазная нагрузка – двигатели, промышленные объекты, мощное станочное оборудование и т.д. В работе которых требуется использование нескольких фаз.

Тип используемого топлива

Наиболее часто встречаются газовые генераторы, работающие на природном газе. При наличии в непосредственной близи газовой магистрали подключение может производиться от нее, но при этом необходимо получить разрешение газовой службы. В противном случае в качестве источника природного газа можно установить баллоны для запитки газового генератора.

Помимо классического топлива, могут использоваться газы с низкими или высокими параметрами тепловыделения. Это позволяет задать определенные режимы работы, к примеру, может применяться газ с низкой детонирующей способностью или с малым содержанием определенного вещества (пропана, бутана или других примесей). Поэтому по типу топлива разделяют такие установки, которые работают на бутане, пропане, биогазе и других комбинациях газовой смеси.

Мощность

Наиболее важной характеристикой газовых электрогенераторов является мощность, которую тот способен выдать на выходе. Так как от этого параметра будет зависеть возможность подключения тех или иных электрических приборов. В настоящее время выпускаются приборы на мощность от 2 до 500кВт. Для обеспечения достаточного резерва мощности конкретная модель выбирается по принципу суммирования всех промышленных или бытовых приборов, подключенных к сети и прибавления к полученной величине 20 – 30% для запаса.

Тип охлаждения

Из-за постоянного сгорания топлива газовый генератор может перегреваться. Для предотвращения воздействия высокой температуры на элементы конструкции они подвергаются охлаждению. На практике применяют два типа охлаждения – воздушное и водяное.

Воздушное подразделяется на естественное (используется в открытых моделях с небольшой мощностью  и рабочей температурой) и принудительное. Последний вариант воздушного охлаждения подразумевает различные способы обдува и направления воздушного потока на двигатель и генератор.

Жидкостное охлаждение помимо функции отбора тепла от газового генератора также позволяет использовать разогретую воду для отопления или обогрева жилых или производственных помещений.

Тип пуска

Тип пуска в газовых генераторах подразделяются на ручной и автоматический запуск. Первый вариант является наиболее актуальным в случаях, когда установка включается редко и этот процесс имеет периодичность или его можно предусмотреть (приезд на дачу, работа на строительной площадке и т.д.) Автоматическое включение подходит в тех случаях, когда необходимо обеспечить резервное питание при исчезновении  основного.

Регулировка напряжения (AVR)

Большинство газовых генераторов оснащаются блоком АВР, который позволяет контролировать напряжение, выдаваемое потребителям. Данный блок обеспечивает качественное снабжение электрическим током и является стабилизатором, выравнивающим кривую в соответствии с заданными параметрами. Благодаря чему питание приборов ни чем не будет отличаться от запитки внешним источником электроснабжения.

Наиболее эффективными в плане стабилизации напряжения являются инверторные агрегаты. Такие газовые генераторы вырабатывают переменное напряжение, затем преобразуют его в постоянное, а после постоянный ток и напряжение инвертируют в переменное с идеальными параметрами.

Вариант исполнения

Рисунок 3: открытый и закрытый газовый генератор

В зависимости от особенностей исполнения выделяют открытые и закрытые газовые генераторы. Первый вариант устанавливается внутри помещений и подразумевает отсутствие защитного кожуха. Открытые газовые генераторы обладают лучшими параметрами естественного охлаждения и меньшим весом, но при этом издают больше шума. Закрытые можно использовать для наружной установки, так как внешний кожух предотвращает нарушение работы от  атмосферных осадков и других факторов.

Также конструктивно газовый генератор может оснащаться колесами для перемещения. Их наличие значительно упрощает манипуляции даже с небольшими моделями. Поэтому при покупке стоит задуматься о наличии колес, если вы будет передвигать газовый генератор.

Степень защиты IP

Уровень защиты любого газового котла отличается по шкале от 0 до 5. Где 0 обозначает, что модель вообще не имеет защиты от внешних факторов. А 5 – это самая высокая степень защиты, позволяющая эксплуатировать установку даже в самых неблагоприятных условиях. Данный параметр указывается на корпусе устройства. Следует отметить, что наиболее распространенной для бытовых нужд является степень IP от 2 до 3.

Уровень шума

Любой газовый, дизельный или бензиновый генератор создает определенный уровень шума. Но звук, в зависимости от расстояния, имеет свойство ослабевать. Поэтому в среднем бытовые модели могут создавать звуковое давление от 40 до 100дБ. Установки высокой мощности имеют куда более высокий показатель, но для его уменьшения применяются специальные меры.

В зависимости от места его расположения, этот параметр может значительно усугублять рабочий процесс устройства. К примеру, на открытом пространстве шумность не так ощущается, как и в каком-либо технологическом процессе на производстве. А вот в домашних условиях, небольшие размеры комнаты и высокий уровень звука  может вызвать дискомфорт у жильцов. Поэтому стоит обеспечить шумоизоляцию самого газового генератора или места его установки.

Габариты

Размеры газового генератора во многом зависят от мощности расположенного в нем оборудования. Поэтому, как правило, маломощные агрегаты имеют габариты 1 м×0,5 м×0,5 м или близкие к ним. А устройства большой мощности в районе 2 м×1 м×1 м и более. Самые мощные генераторы имеют размер 5 м×2 м×2 м.

Тип машины

По типу машины газовые резервные источники подразделяются на асинхронные и синхронные. Первые отличаются более простой конструкцией, но при этом сдают в параметрах качества вырабатываемой электроэнергии. Вторые более сложные и дорогие в эксплуатации, но на выходе потребитель получает стабильные параметры мощности, тока и напряжения. Поэтому для чувствительных потребителей необходимо устанавливать газовые генераторы с синхронным двигателем.

Преимущества и недостатки

К преимуществам газовых генераторов следует отнести:

  • Большой моторесурс и КПД, в сравнении с генераторами на других видах топлива.
  • Неприхотливы в работе – могут легко функционировать при температуре от – 50°С до +50°С в сравнении с теми же генераторами на дизельном топливе.
  • Более длительный срок эксплуатации за счет отсутствия осадков из продуктов сгорания газа в сравнении с твердым топливом и нефтепродуктами.
  • Продолжительная работа – один баллон дает расход газа в два раза дольше, чем одна заправка бензиновых моделей.
  • Автоматизация и полная автономия в работе при наличии источника магистрального природного газа и системы автозапуска. При этом выработка электроэнергии не ограничивается по времени за исключением перерывов на техническое обслуживание.
  • Высокая надежность, так как газ не теряет своих свойств. В сравнении с нефтепродуктами, которые могут разложиться уже за полгода, даже сжиженный газ длительно остается пригодным для использования.

К недостаткам газовых генераторов следует отнести:

  • Ограничения на ввод в работу – в связи с опасностью газовых смесей, для использования такой установки требуется получить соответствующие разрешения на подключение, эксплуатацию и ряд других документов.
  • Выдает сравнительно меньшую мощность, чем бензиновый агрегат.
  • Обладает относительно большими габаритами.
  • Дорогостоящий и трудоемкий ремонт.

Критерии выбора

При выборе конкретной модели следует руководствоваться вышеприведенными характеристиками устройств, а именно:

  • Какую мощность вам необходимо выдать в сеть?
  • Сколько фаз требуется для потребителя?
  • Будет использоваться в качестве резервного или основного источника?
  • Питается от магистрального газопровода или от баллона?
  • Где будет устанавливаться газген?
  • Какие габариты приемлемы для установки?

Остальные нюансы рассматриваются в соответствии с местными условиями, особенностями нагрузки и пожеланиями заказчика.

Что выбрать? Обзор лучших моделей газгенов

Из всего предложенного многообразия следует осторожно относиться к малоизвестным производителям. Так как они нередко грешат преувеличением параметров и замалчиванием недостатков. Поэтому чтобы лучше разобраться в том, какое устройство использовать в вашем случае, определитесь с  его назначением.

Для частного дома или дачи

Для снабжения электроэнергией небольшого дома или дачи подойдет однофазная модель от 5 до 25кВт. В редких случаях для потребителей с трехфазной нагрузкой (электрических машин, специального оборудования) необходимы трехфазные агрегаты. Среди наиболее простых однофазных можно выделить генераторы серии REG GG, Briggs & Stratton  или E3 POWER.

Для использования в качестве мобильной электростанции

Функции  мобильной электростанции для снабжения передвижной строительной площадки отлично подойдут трехфазные или однофазные модели мощностью от 25кВт и более. Однофазные источники бесперебойного питания подходят для тех ситуаций, когда нет необходимости запитывать трехфазную нагрузку. Одним из лучших примеров на отечественном рынке является газовый генератор SDMO. Который может вырабатывать электроэнергию в течении 8 суток без перерыва.

Для продолжительного электроснабжения

Для продолжительного бесперебойного питания электрической энергией применяются мощные агрегаты от 100 до 500кВт. В связи со стационарной установкой они могут иметь водяное охлаждение и применяться для отопления каких-либо объектов.

В качестве примера газового генератора для продолжительного электроснабжения на отечественном рынке широко используются генераторы Generac SG300  на 240 кВт. Такая электростанция имеет жидкостное охлаждение и выдает трехфазное питание. Одним из самых мощных является ТСС АГ-500С на 500кВт, который запросто запитает даже небольшой поселок или завод.

Рисунок 4: Газовый генератор ТСС АГ

Установка и подключение газового генератора

Процесс подключения может осуществляться либо к магистральной трубе или к баллону с газом. Первый вариант достаточно сложный, так как требует дополнительного согласования с газовой компанией, оформления соответствующих документов, составления техпроцесса и т.д. Запитать генератор от обычного баллона куда проще.

Помимо этого важно соблюдать следующие меры:

  • Достаточный уровень вентиляции – газовый генератор должен хорошо проветриваться, не зависимо от того, где его устанавливают (на улице или в помещении). При недостаточном движении воздуха КПД устройства может значительно пострадать, поэтому на практике устанавливается дополнительная система вентиляции.
  • Объем помещения – если газовый генератор располагается в помещении, то его объем должен быть не менее 15м3. При этом размещение в подвальных помещениях устройств, работающих на сжиженном газе, запрещено.
  • Необходимо обеспечить отвод выхлопных газов за счет удлинения соответствующей трубы. В помещениях ее выводят в отдельное отверстие, а на открытом пространстве способ определяется в зависимости от местных условий.
Рисунок 5: Подключение газового генератора

Посмотрите на рисунок, подключение производиться через газовый редуктор 1, к которому подводится запорный кран 2. От запорного крана к агрегату прокладывается гибкий шланг и подключается к соответствующему патрубку ДВС. Снабжение потребителя, при совместной работе генератора с внешним источником используется распределительный щиток 4. Для обеспечения безопасности в случае попадания электрического потенциала на корпус, газовый генератор соединяется с контуром заземления 3.

Как видите, принципиальная схема подключения имеет идентичный принцип, как для магистрального газоснабжения, так и для баллонного.

www.asutpp.ru

Газовые генераторы

Когда возникает необходимость в альтернативном источнике электроэнергии, стоит рассмотреть не только бензиновые или дизельные электростанции, но и газовые — более экономичные в эксплуатации.

Приобретению газового электрогенератора в качестве резервного или постоянного источника питания может препятствовать отсутствие газификации или невозможность доставить сжиженный газ к месту установки источника питания.

Как работает газовый генератор?

Принцип работы газового генератора сходен с работой устройств на бензине или дизельном топливе: основа – двигатель внутреннего сгорания, обеспечивающий энергией генерирующее устройство.

В качестве топлива используют не только магистральный или сжиженный газ, но и другие виды газовых энергоресурсов различного качества, в том числе факельный газ.

В зависимости от вида топлива, на котором работает газовый генератор, производится перенастройка подачи топлива. В подавляющем большинстве моделей эта опция присутствует, что дает возможность получить электричество из газа любого качества.

Заинтересованность потребителя в приобретении газового генератора возрастает с пониманием того, что различные виды газовых генераторов позволяют получить, кроме напряжения в 220 В или 380 В, дополнительную пользу. По функциональности генераторы на газу бывают:

  • стандартными — вырабатывают только электричество;
  • когенерационными — производят электричество плюс тепло;
  • тригенерационными — вырабатывают электричество, тепло и холод.

Тепло снимается с водяной системы охлаждения.

Для получения холода применяют новейшие технологии, что усложняет устройство газогенератора и увеличивает его стоимость.

Эксплуатация газовых электрогенераторов

Каждого потребителя перед приобретением газового генератора интересует его мощность и возможность его подключения к магистральному газопроводу. Расчет необходимой мощности с учетом небольшого резерва производят на основании потребления установленными приборами. О подключении к газопроводу следует позаботиться заранее: получение разрешительных документов на врезку отнимет не один день.

В связи с взрывоопасностью данного вида топлива, установка газовых генераторов должна производиться специалистами, особенно когда агрегат планируется расположить внутри дома. Профессионал произведет монтаж с учетом всех норм и правил.

В случае использования баллонного газа, например, когда приобретается газовый генератор для дачи и планируется его сезонная эксплуатация, официального оформления установки не требуется.

Но о правилах соблюдения противопожарной безопасности забывать нельзя.

Когда в населенном пункте часто нарушается электроснабжение, это доставляет не просто неудобства – жизнь прекращается, поскольку перестает работать все внутреннее электрооборудование. Оптимальная защита – газовая электростанция для дома, а если она еще и когенерационного типа, то и вода в трубах отопления не замерзнет, как бы холодно ни было за окном. Такие устройства стоят дороже и требуют тщательной подготовки помещения, изменений в системе подачи воды, вентиляции, что тоже не бесплатно. Но сохранение привычного уклада жизни — важнее.

Преимущества

Почему при выборе электрогенератора по виду топлива предпочтение следует отдать газогенератору? По пяти причинам:

  1. Возможность использования источника питания в качестве постоянного, работающего в длительном режиме. Когда агрегат предназначен в качестве аварийного или резервного варианта, достаточно установить газовый генератор с автозапуском, следуя инструкции по эксплуатации устройства.
  2. В сравнительном расчете стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, полученного от генератора на газу, ниже, чем от бензинового или дизельного.
  3. Экологическая чистота, обусловленная полным сгоранием топлива.
  4. Продолжительность непрерывной работы, измеряемая не в часах, а в сутках, выше, чем у бензиновых или дизельных аналогов.
  5. Срок службы в два-три раза выше, не требуются частые чистки или ремонты.

Зарубежные и отечественные производители газовых генераторов предлагают агрегаты с различной мощностью и разным расходом газа, полным или частичным комплексом систем автоматики и защиты, компоновкой узлов.

Существуют варианты бензин-газ, но в эксплуатации они ведут себя не очень стабильно, особенно модели без регулировки подачи топлива, да и КПД у этих моделей ниже, чем у разработанных только под газ. Но иногда приобретение такого устройства оправданно: какое топливо есть, таким и заправили.

Газогенераторы для выработки электроэнергии, несомненно, имеют будущее. Благодаря современным технологиям газ можно добывать не только в месторождениях, но и буквально из опилок, при переработке мусора. Появляются целые электростанции, использующие метан и другие газы, образующиеся в процессе гниения всевозможных отходов.

При выборе газогенератора обязательно следует обращать внимание на функционал модели, расход газа, степень автоматизации процессов и систему защиты.

generatorexperts.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о