Системы тригенерации

Автономная электростанция — основной элемент системы для собственной генерации электроэнергии. В качестве топлива используется природный газ, попутный нефтяной газ (ПНГ) или биогаз. ГПЭС от НПК МСА адаптирована для работы с газом, имеющим метановое число от 30, что делает ее гибкой и надежной.

Основные виды топлива:

• Природный газ (метан)
• Сжиженный газ (СУГ / пропан-бутан)
• Биогаз
• Попутный нефтяной газ (ПНГ). У ГПД (газопоршневого двигателя) Unigine низкая чувствительность к виду и качеству топлива, что позволяет ему работать на газе с метановым числом от 30.

Утилизирует тепло, которое является побочным продуктом выработки электроэнергии ГПЭС. Состоит из теплообменников, которые забирают тепло от охлаждения двигателя и выхлопных газов, превращая их в ценный энергоресурс — горячую воду.

Состав оборудования СУТ:

• Система охлаждения блока цилиндров отводит избыточное тепло от двигателя. Именно оно является одним из основных источников низкопотенциальной энергии.
• Котел-утилизатор (теплообменник) забирает тепло из горячих отработавших газов.

• Прием и распределение тепла — принимает теплоноситель от первичного контура, после чего разделяет его на потоки для разных нужд.
• Регулирование параметров — поддерживает заданную температуру и давление в каждом из контуров (отопление, вентиляция, ГВС, питание АБХМ).
• Преобразование тепла — с помощью теплообменников передает тепло от одного контура к другому, обеспечивая изоляцию разных систем.
• Учет и контроль — оснащается приборами учета тепловой энергии, расходомерами, датчиками температуры и давления.
• Защита и безопасность — включает в себя системы защиты от превышения давления, замерзания и другие аварийные механизмы.

Пиковый водогрейный котел в системе тригенерации выполняет функцию резервного и пикового источника тепла. Его основное назначение — покрывать тепловую нагрузку, которая превышает текущую производительность основного контура утилизации тепла от ГПЭС. Включается в моменты пиковых нагрузок или при необходимости покрыть дефицит тепловой энергии.

Основные виды топлива:

• Природный газ (метан) — самый распространенный вид, благодаря высокой эффективности и доступности.
• Сжиженный газ (СУГ / пропан-бутан) — используется для автономных систем, где нет магистрального газопровода.
• Биогаз — получается при анаэробном брожении органических отходов (на очистных сооружениях, свалках).

АБХМ в системе тригенерации выполняет ключевую функцию — преобразование тепловой энергии, полученной от утилизации отходящего тепла первичного двигателя, в холод. В отличие от обычных компрессорных чиллеров, АБХМ потребляет не электроэнергию, а тепло (горячую воду от СУТ). Внутри машины происходит абсорбционный цикл, который и создает холод. Это позволяет получать холод практически «бесплатно».

Ключевые особенности:

• АБХМ «поглощает» это тепло и производит холодную воду для систем кондиционирования или промышленных процессов. Коэффициент использования топлива (КИТ) до 80–90%, против 35–45% при простой выработке электричества.
• Экономия электроэнергии — АБХМ потребляет на порядок меньше электроэнергии по сравнению с ПКХМ (парокомпрессионными холодильными машинами).
• Обеспечение автономности — АБХМ позволяет получать холод без подключения к центральным электросетям, используя только тепло от собственного генератора

Специфика:

• Центры обработки данных являются потребителями с высокоемким потреблением электроэнергии. На квадратный метр серверного помещения может быть использовано до десятка киловатт электрической нагрузки.
• Круглогодично необходима электрическая энергия и холод.

Применение:

• Питание ИТ-оборудования.
• Система охлаждения центров обработки данных.

Специфика:

• Тригенерация находит применение на всех этапах пищевой цепочки — от переработки сырья до хранения готовой продукции. Процессы требуют больших затрат энергии как для термической обработки, так и для поддержания низких температур.

Применение:

• Молочное производство — охлаждение на этапах ферментации, упаковки и холодного хранения.
• Пивоварение — охлаждение на стадии брожения (критически важный процесс).
• Производство замороженной продукции.
• Производство продуктов питания с циклом пастеризации и стерилизации.

Применение:

• Электроснабжение — питание собственных нужд завода.
• Теплоснабжение — нагрев технологической воды, подготовка шихты или отопление цехов и административных зданий.
• Холодоснабжение — охлаждение оборудования и кондиционирование производственных помещений.

Специфика:

• Высокая энергоемкость.
• Жесткие требования к надежности и точности поддержания температурного режима для реакторов, ферментеров, сублимационных сушилок и другого технологического оборудования.

Применение:

• Системы ОВиК чистых помещений.
• Системы охлаждения: реакторов, биореакторов, ферментеров, систем подготовки воды, сублимационных сушилок (лиофилизаторов), оборудования для экструзии и грануляции, центрифуг и сепараторов, воздушных компрессоров.

Специфика:

• Химическое производство является одним из самых энергоемких, где затраты на энергию могут составлять до 70% от себестоимости продукции.
• Требуется точное поддержание температурного режима для обеспечения технологических процессов. Процессы требуют одновременно больших объемов пара и горячей воды для реакций, а также точного охлаждения для контроля экзотермических процессов.

Применение:

• Энергообеспечение технологического оборудования.
• Охлаждение реакторов и ферментеров.
• Теплообменники и конденсаторы.
• Охлаждение подшипников, корпусов центрифуг и сепараторов.
• Охлаждение воздушных компрессоров.

Применение:

• Электроэнергия для мощных систем досветки, критически важной для круглогодичного выращивания культур.
• Тепло для обогрева теплиц в холодное время года.
• Тепло для технологических процессов (пастеризация, варка, сушка).
• CO₂ из выхлопных газов очищается и подается в теплицы, что может увеличить урожайность культур до 30%.
• Холод для поддержания низких температур в камерах хранения готовой продукции и сырья.
• Поддержание температурно-влажностного режима в овощехранилищах.

Применение:

• Бизнес-центры — экономия ресурсов и сокращение эксплуатационных затрат.
• ТРЦ — одни из самых энергозатратных объектов, где системы кондиционирования являются основными потребителями электроэнергии.
• Аквапарки и крытые бассейны — объекты с наиболее сбалансированным круглогодичным потреблением тепла и холода, что делает тригенерацию максимально эффективной.