dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS"

Alexandra Papné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Fejlesztések

2 Főbb irányok Technológia váltás Veszteségcsökkentések beruházással (pl. alternatív tüzelőanyag rendszer Veszteség hasznosítás (hő- és nyomásveszteségre) Tárolók telepítése Szokásos célfüggvény: é a megtérülési idő min

3 Biztonsági követelmények Az eredeti technológia üzemét nem szabad veszélyeztetni pl. tartalékhűtő a kompresszor hűtésére kerülő kémény a füstgázhő- hasznosításánál á ál lefúvató, túlfolyó, szükségkondenzátor stb.

4 Ahőhasznosítás módjai külső felhasználó technológián belül (rekuperáció) a hőtermelő rendszerben

5 Külső hőhasznosítás primer energia Hő- termelő TECHNOLÓGIA hasznosítható veszteséghő Hőhasznosító technológia A második technológia függőségbe kerül! A második technológia alacsonyabb hőmérséklet- (nyomás-) szintű

technológia A második technológia függőségbe kerül!

6 Hőmérséklet korlát t t t hbe hbe, t hk i adott : adott : t W h,max h, max = t = mki W m t ( t t t ) mbe t hki t t W m W ( ) max h adott : Qh,max = Wh thmax thbe hbe hbe t h,ki Q h W h veszteséghő t hbe h,be Q max

7 Kondenzálódó gázok a Hő őmérsékle et, o C b melegáram Hőmennyiség, GJ/nap c

8 Sorbakapcsolt hőhasznosítás (gázmotor) Füstgáz hőhasznosító Előremenő víz Földgáz GÁZMOTOR G Hűtővíz hőcserélő 85 O C Visszatérő víz

9 Hőmérsé éklet Hűtővíz hőcserélő Hűtővíz hőmérséklet Füstgáz hőhasznosító Füstgáz hőmérséklet Előremenő hőmérséklet Vissza atérő hőmér rséklet 85 O C 53,4% 46,6% Fűtési teljesítmény = 100% Hőteljesítmény

10 Előremenő víz I. KAZÁN Nyár ri átköt tés II. KAZÁN III KAZÁN TC GÁZMOTOR Visszatérő víz

11 Gázmotoros hőszivattyú hideg Kondenzátor Hűtővíz hőhasznosító füstgáz Füstgáz hőhasznosító meleg HŐSZIVATTYÚ GM Q be Elpárologtató l Kompresszor GÁZMOTOR

12 t GÁZMOTOR t s t t e t v HŐSZIVATTYÚ Füstgáz hőhasznosító Q t k Hűtővíz hőhasznosító Q Q GM Q össz

13 Optimális hőhasznosító hőcserélő* Beruházási költség, K1 Üzemeltetési költség, K2 Haszon, H Célfüggvény: C=H-K1-K2 C = a Q W Φ T 1 max τ β 2 ( a F + b) a τ F E p Vi η i i= szi *dr Harmata András: Hőhasznosítás =MK, Bp

C = a Q W Φ T 1 max τ β 2 ( a F + b) a τ F E p Vi η i

14 Dimenzió nélküli alakban: Dimenzió nélküli alakban: Φ 2 i i E F V p a b F a C β β = = Φ 1 max 1 max 1 max i szi i i Q E Q Q F p T W a T W a T W a C η τ β τ β Állandőkat elhagyva, W 1 =W 2 esetre: T k M C Φ Φ Φ = T k Φ max 0 ahol 1 β F a M = 1 ahol τ β a Q M 1

T W a T W a T W a C η τ β τ β Állandőkat elhagyva, W 1 =W 2 esetre:

15 100 1,00 0, ,80 0,70 0,60 M 1 /(k T max )=0,01 0,05 C 0 0,50 0,1 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,2 0,4 0,6 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

16 Rekuperáció Technológia t Összköltség Q hh fűtés t Beruházási költség Energiaköltség Q optimum t

17 Rekuperáció gazdaságossága á Szennyvíz hőhasznosító t 55 o C 30 o C W 1=0,8W 2 12 o C 5 o C Q h Q 0 Q dt t 2be t 2ki t 1be 5 o C 12 o C 55 o C o 30 o C t 1ki 17 o C Q h /Q 0 24,19 %

18 35,00 350,00 Hasznos sított hő ő, % 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 300,00 250,00 200,00 150, ,00 50,00 F/F F 5, % 000 0, Minimális hőmérsékletkülönbség, o C 000 0,00

200,00 150,0000 100,00 50,00 F/F F 5, % 000

19 Szellőzés-légfűtés t elszívott levegő 22 o C 40 o C friss levegő Q tr -13 o C Q hh fűtés Q

20 Füstgáz hőhasznosítás Füstgáz hőhasznosítás ( ) ε η = = t t c V H H q H q ki fg pfg fg v v 1 = 1 ε η = + = llandó Q Q Q h h be á ε η = = + Q B B B h 1 1 ε ε η η + = = B H B B B 0 ε η ε + = B B Kazán

21 Füstgáz hőhasznosítók

22 Közvetítőközeges hőcserélők a füstgáz hőhasznosításban

23 Afüstgázhőhasznosító kapcsolása (rendszeren belül)

24 Hőmérséklet korlátok kazánoknál t Magas t Magas t visszatérő gőznyomás hőmérséklet Pinch point Kevés hőfelvevő közeg és/vagy alacsony fg. hőmérséklet Q Q Q

25 Füstgáz hőhasznosítás füstgáz füstgáz p 1 tápvíz- előmelegítő (ECO) füstgáz fűtés t HMV levegőelőmele- gítő t t Q Q Q a.) HMV termelés b.) gőzkazán c.) kétfokozatú gőz p 2

26 t 509 O C 539 O C Többfokozatú gőztermelés 75bar 290 O C 45,2kg/s 19,1bar 210 O C 54,36kg/s 178 O C 30 O C 114,34 MW 44,91 MW Q 159,25 MW

27 Gázturbinából 539 O C 405kg/s 75bar 509 O C 45,2kg/s Gőzturbina T G 19,1bar 210 O C 9,16kg/s 1bar i-c 4 turbina 95 O C T G 34 O C 90 O C Léghűtő kondenzátor Ipari gőz 30 t/h 14 bar 195 O C

28 A lelúgozás hőtartalmának hasznosítása

29 Sarjúgőz hasznosítás

30 Nyomáscsökkentés hasznosítása (földgázvezeték hálózatok összekapcsolása)

31 Gőzhálózatok

32 TÁROLÁS

33 Ahő tárolásának indokaa Egyenetlen forrás (pl. napenergia) Egyenetlen fogyasztás (pl. HMV) Mindkettő egyenetlen Csúcsok csökkentése Kapacitások csökkenthetők (Berendezés ára kisebb) Időbeli eltérések kiegyenlíthetők (pl. hulladékhő hasznosítás)

34 Összefüggések Folytonos: Diszkrét Tároló mérete M M n q = dm τ i i= 1 d () τ = M + 0 τ n 0 i= 1 q i dτ ( n ) = M + 0 M 0 max { M ( τ ) } min { M ( τ ) } ( ) max 0 < τ < T n i = 1 q i

35 Időszak óra m Fogyasztás Példa A tároló Töltés: 2 m 3 /h 12 szintje Tárolókapacitás: á 14 m A többi időszakban nincs fogyasztás MM Óra = Töltés Elvétel 3 2

36 Töltési sebesség növelése Töltés: 3 m 3 /h Tárolókapacitás: áolókapacitás: 12 m Óra

37 Gazdaságosság g számítása Melegvíz igény Hőigény 400 liter/nap kj/nap 100 literes bojler csúcsidőben 500 literes bojler csócsidőn kívül Veszteség, % Vill. energia igény, kwh Áramdíj, Ft/kWh ÁFÁval Éves költság g( (365 nap), ezer Ft Megtakarítás, ezer Ft/év 52.01

38 A tároló beruházási á B t lendkerék költsége B = c P + t telj b = c + t telj t kc c tár tár E t szivattyús tár. gázturbina k = E t P t Pt a tároló (általában kisütési) teljesítménye, kw k Et a tároló kapacitása, kwh k kisütési óraszám, h

39 80,00 0,96 0,94 hatásfok Hatásfok 0,92 0,90 nagy berendezés ende fogyasztása 0,88 75,00 0,86 0,84 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 Terhelés Fogyas sztás, kw 70, ,00 60,00 55,00 gyakoriság Terhelés hl kis berendezés fogyasztása 50, Terhelés, kw

40 Klímagép tüzivíz tározóval Hûtõgép Fogyasztók Tüzovíz tározó

41 A tárolás veszteségei Falazati veszteség Keveredés a hideg és meleg határfelületen Párolgás Nyomás- ill. hőmérsékletveszteségek (potenciálveszteség) stb.

42 HMV termelés HMV Hőcserélő Tároló Si Szivattyú ttú hidegvíz

43 Hőtárolás atmoszférikus tárolóban Töltési hpmérséklet Töltési visszatérő t Tárolási hümérséklet Kisütési hőmérséklet Előremenő hőmérséklet Visszatérő hőmérséklet Töltés Tároló kapacitás Q = Vρ t Kisütés

44 Gőztárolás Ruths tároló Tőltés Elvétel

45 Regenerátorok (Tárolás szilárd anyagban)

46 Rejtett hő tárolása

47 Klíma helyett hidegtároló O C Hőmérséklet, O Külső hőmérséklet ékl Szellőző levegő hőmérséklete Hőtároló hőmérséklete Óra

48 Hőtároló eutektikumok Jelölés Olvadási hőmérséklet Sű rű ség Olvadási hő O C kg/m 3 kj/kg MJ/m 3 E A E

49 További lehetőségek Hűtőgépek éjszakai járatása Szilárd tüzelésű kazánok hőleadásának szabályozása Napenergia tárolása Ipari veszteséghők gyűjtése és hasznosítása tűzoltó védőfelszerelés, stb...

50 - vége-

Hasonló dokumentumok

Hőszivattyúk 2010. Makk Árpád Viessmann Akadémia. Viessmann Werke 23.04.2010. Hőszivattyúk. Chart 1

Hőszivattyúk 2010. Makk Árpád Viessmann Akadémia. Viessmann Werke 23.04.2010. Hőszivattyúk. Chart 1 Hőszivattyúk Chart 1 Hőszivattyúk 2010 Makk Árpád Viessmann Akadémia Vorlage 2 560 3 550 2 440 1 500 1 000 700 550 420 850 1 000 1 300 1 400 1 900 2 300 3 578 6 100 5 240 4 600 4 719 5 736 8 330 8 300