Микро-ТЭЦ, Микро-CHP (microCHP
аббревиатура от heat and power combined)» – это
маломощные когенераторы для индивидуальных домов (комбинированное
производство тепла и электричества) - одно из наиболее интересных направлений развития отопительной техники.
Микро-ТЭЦ (microCHP)
в выпускаемых и проектируемых конструкциях реализуются в виде различных технических решений - от традиционного двигателя внутреннего сгорания (двигатель Отто), до паровых турбин и поршневых двигателей, а также двигателя внешнего сгорания Стирлинга.
Производители приводят в пользу этих устройств аргументы как экономического, так и экологического характера: высокий (более 90 %) совокупный КПДмикро-ТЭЦ обеспечивает снижение затрат на энергоснабжение и объем вредных выбросов, в частности углекислого газа, в атмосферу.
На мировом рынке
не так давно появились конденсационные газовые котлы со встроенными микро-ТЭЦ
на базе двигателей Стирлинга.
Основное преимущество, которое дает подобный газовый котел с электрогенератором, является
то, что кроме тепла параллельно генерируется электроэнергия. Например,
конденсационный котел
Viessmann Vitotwin 300 W
и его разновидность
Vitotwin 350
F со встроенным бойлером 175 л. с тепловой мощностью до 35 кВт и
электрической мощностью до 2,5 кВт. Широкое применение такого оборудования
сдерживает высокая цена более 10 тыс. евро.
Компания Senertec GmbH, входящая в Вахi Group, реализовавшая к настоящему времени десятки тысяч установок Dachs(Барсук) с двигателем внутреннего сгорания. Электрическая мощность - от 5 кВт, тепловая - от 12,5 до 20,5. Senertec предлагает
установкдля индивидуальногу о дома, а при использовании нескольких модулей - и крупного
объекта. Кроме когенерационного модуля он имеет в стандартном исполнении буферный накопитель емкостью до 1000 л со смонтированным на нем тепловым пунктом, объединяющим все элементы, необходимые для отопления и ГВС. Дополнительно имеется также внешний конденсационный теплообменник. Различные модели установок Dachs
могут работать на природном исжиженном газе, а так же на дизельном топливе. В
этом ряду имеется модель Dachs RS, работающая на биодизеле из рапса. Ориентировочная стоимость газовой
установки - 25 тыс. евро.
МикроТЭЦ (Mini-BHKW) ecopover немецкой компании PoverPlus Technologies
(Vaillant Group) на природном или сжиженном газе предлагается на европейском рынке.
Электрическая мощность микро-ТЭЦ модулируется в диапазоне от 1,3 до 4,7 кВт, тепловая - в диапазоне от 4,0 до 12,5 кВт. Суммарный КПД установки превышает 90%. Ориентировочная стоимость
установки - 20 тыс. евро.
Компанией Otag Vertribes выпущена партия напольной газовой микроТЭЦ
lion®- Powerblock электрической мощностью 0.2-2,2, тепловой - 2,5-16,0 кВт. В ней применен паровой двухцилиндровый двигатель со сдвоенным свободно движущимся поршнем: пар поочередно поступает то в левый, то в правый цилиндр, приводя в движение рабочий поршень. Парогенератор аппарата состоит из наддувной горелки и стального змеевика; температура пара - 350 °С, давление - 25-30 бар. Его конденсация осуществляется непосредственно в аппарате.
Как ожидается,
модель на пеллетах.
Компания
Microgen (Великобритания), один из лидеров в производстве мини-ТЭЦ, впервые разработала двигатель Стирлинга настолько маленького размера, что его можно встроить в котёл автономной системы отопления.
Компанией Вахi Heating UK было объявлено о намерении вывести на рынок Великобритании компактную (в настенном исполнении) микроТЭЦ электрической мощностью 1, тепловой - до 36 кВт. Установка разрабатывалась совместно с компанией
Microgen Energy и представляет собой сочетание созданного ею компактного однопоршневого двигателя Стирлинга с конденсационным котлом Вахi. Модель оснащена двумя горелками: первая - наддувная модуляционная -обеспечивает работу электрогенератора и получение 15 кВт тепловой мощности, вторая -удовлетворяет дополнительную потребность объекта в тепле. Прототип установки был представлен на выставке ISН-2007.
Microgen, в сотрудничестве с голландской компанией-поставщиком природного газа Gausine и De Dietrich Remeha Group, производящим котлы Remeha, разрабатывает комплексное решение для отопления и производства электричества. Группа De Dietrich-Remeha планирует производить и продавать настенный конденсационный котел со встроенным двигателем Стирлинга. Он уже экспонировался на выставках ISН-2007, 2009. Котел будет выпускаться в одно- и двух-контурном исполнениях. Некоторые технические характеристики котла: Его тепловая мощность составит 23 кВт, во втором случае - 28 кВт; электрическая мощность - 1 кВт; тепловая мощность Stirling – 4.8 кВт, КПД при 40/30°C – более 107%, низкие выбросы CO2 и NOx, уровень шума – менее 43 дб(A) на 1 м. Габариты: 900x420x450 мм.
Самое главное преимущество котла HRE состоит в том, что часть его высокой производительности до 107% (благодаря технологии конденсации) используется для выработки электричества. Стоимость электричества, а также выбросы вредных веществ снижены на 65% по сравнению с тепловыми электростанциями на традиционном топливе. Для среднего жилища котел “Remeha-HRE” производит 2500 – 3000 кВт в год, что составляет 75% от среднего потребления, тем самым экономится примерно 400 евро в год. При отоплении и производстве электроэнергии на 20 % сокращаются выбросы вредных веществ. В Голландии тестируются 8 котлов. В настоящий момент для более масштабного тестирования запускаются еще 120 котлов. Коммерческое производство предусмотрено начать в 2010 году.
В Японии более 30.000 домовладельцев установили микро-ТЭЦ Honda с тихими, эффективными двигателями внутреннего сгорания, размещенными в гладком металлическом корпусе.