Газовый котел с электрогенератором Viessmann Vitotwin

Принцип действия электродных котлов

Принцип, по которому распространяется теплоноситель по системе отопления, зависит от вида оборудования:

• Если система имеет закрытый тип, требуется установка циркуляционного насоса, иначе движение теплоносителя происходить не будет.
• При открытой системе, теплоноситель движется естественным путем.

Работа заключается в соблюдении физических законов. Жидкость разогревается, потому что молекулы воды распадаются на разнозаряженные ионы.

Теплоноситель нагревается по причине движения ионов между двумя, расположенными напротив друг друга, электродами. Создается хаотичное движение положительно, отрицательно заряженных частиц, выделяется тепловая энергия. Энергией пользуются для прогрева воды, антифриза.

Электроды — производители электрополя с переменным действием.

Способ нагрева исключает образование накипи на стенках отопительного оборудования, продлевает срок эксплуатации.

Альтернативная и малая энергетика на паровом двигателе

КОТЕЛ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ, НА ДРОВАХ, ОПИЛКАХ И ПЕЛЛЕТАХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

прямоточный котел

Теперь давайте рассмотрим тему котлов, которые будут давать пар от тепла сжигания твердого топлива для привода в действие парового двигателя и далее- для вращения электрического генератора.

Такой котел на твердом топливе (чаще всего в качестве твердого топлива используются дрова, пеллеты или даже опилки), является непременным атрибутом многих сельских домов и усадеб в малых городах и в поселках. Котел на твердом топливе – это более совершенное устройство для отопления и обогрева, чем простая русская печь или печь-голландка. Его КПД может достигать 80 – 85 % , и через теплообменник по трубам горячая вода может разводиться на большие расстояния для обогрева через радиаторы сразу нескольких комнат или иных помещений.

Я со своими коллегами решили модернизировать так хорошо знакомый многим отопительный котел и на его базе создать малую электростанцию на дровах — пеллетах — опилках. Действительно сетевое электричество повсюду только дорожает, а те люди, кто вырабатывал электроэнергию на автономных дизель – генераторах, вынуждены платить за солярку уже очень серьезные деньги. А в нашем случае есть котел на очень дешевом местном твердом топливе – который, по сути дела, представляет собой уже половину малой электростанции. Конечно, группе разработчиков пришлось создавать особый котел для малой электростанции. В отличие от водогрейных водяных котлов, это теперь паровой котел высокого давления, где давление перегретого пара имеет значение до 60 атм. Но свою функцию давать тепло для обогрева помещений установка с таким котлом теперь выполняет даже лучше. При этом такой котел абсолютно взрывобезопасен, не смотря на высокое давление. Дело в том, что конструкция котла – прямоточная, и его устройство состоит из тонких и длинных плоских кипятильных панелей, и не имеет в свой конструкции сосудов, находящихся под давлением. При этом конструкция прямоточного котла с плоскими кипятильными панелями оказывается заметно эффективнее, чем традиционные прямоточные котлы со стандартными решетками из кипятильных трубок. Такие решетки (если их устанавливать в один ряд) могут улавливать только не более 60% радиационной энергии горящего топлива, а кипятильные панели улавливают практические 100% радиационной энергии. В настоящее время идет патентование этой конструкции кипятильных поверхностей.

Но самое главное в этой новаторской разработке, то, что теперь паросиловая установка дает не только тепло для отопления, но и электричество, и в значительных объемах. Линейка установок включает в себя установки от 6 до 60 квт мощности по электричеству.

Перегретый пар высокого давления из котла на твердом топливе идет в малый паровой аксиально – поршневой двигатель, который вращается с частотой в 600 – 800 оборотов в минуту и приводит в движение генератор переменного тока. И далее ток идет в электро-силовую систему, где за счет действия силовой электроники может преобразовываться в электроэнергию разного типа и разного напряжения. Можно на выходе получать постоянный ток на 12 или на 24 вольта, а можно иметь и переменный ток со стабильной частотой в 50 герц, в виде обычных 220 вольт, а можно и получать три фазы на 380 вольт. Трёхфазный ток обычно используется в различных цехах, мастерских или на фермах для привода в действие электромоторов различного оборудования. Таким образом, в России начался выпуск малых когенерационных паросиловых установок на основе котла на твердом топливе и малой паросиловой установки с электрогенератором. Такая установка дает одновременно и тепло для отопления и электроэнергию. Прежде такие системы действовали и действуют только в очень больших габаритах: это всем известные ТЭЦ, электрической мощностью в сотни мегаватт, которые снабжают теплом и электричеством крупные города. А вот малых установок подобного типа, которые бы работали от котла на любом твердом дешевом топливе: на дровах — пеллетах, на опилках – щепе, угле или торфе, и при этом могли устанавливаться для автономного и независимого тепло — электроснабжения в любой сельской усадьбе, или при небольшой лесопилке в отдаленном лесном районе, прежде никто в мире не делал… КПД по электричеству в подобной малой энергетической системе составляет 10 -12%, что значительно лучше, чем у паровозов 100 летней давности, КПД которых составлял около 5%. В заключение можно сказать, что такая малая электростанция с котлом высокого давления на местном, практически подножном, твердом топливе (от угля — до опилок и пеллет) и с современной паровой машиной, может значительно облегчить создание различных малых сельскохозяйственных и обрабатывающих производств в сельской глубинке и в отделённых лесных районах.

Видео испытания малого парового котла на твердом топливе.

Малая местная электрогенерация основной своей топливной базой должна и может иметь дешевое твердое топливо, которое добывается совсем не далеко от места его сжигания для производства электроэнергии. Именно тогда она станет поистине дешевой и доступной для всех.

ТОПЛИВНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА

Топливно-сырьевая база малой (распределенной или альтернативной) электроэнергетики для автономного электроснабжения поистине безгранична. Прежде всего — это дешевое местное твёрдое топливо и горючие отходы. И если местное топливо — стоит хоть каких- то небольших денег, то горючие отходы не просто бесплатны, а нуждаются в утилизации и необходимы затраты для его вывоза и переработки. На что тратятся немалые деньги, как и деньги тратятся на штрафы за нарушение экологических норм за складирование и хранение таких отходов.. В этом случае сжигание на месте появления таких отходов троекратно выгодно, ибо помогает практически избежать таких постоянных и серьезных штрафов. . Коротко рассмотрим основные составляющие элементы этой группы топливных веществ и материалов..

1. ТОРФ

Россия делит с Канадой два первых места по залежам торфа – примерно 150-160 млрд тонн топлива. При этом торф является возобновляемым полезным ископаемым – его каждый год нарастает в болотах страны примерно 260-280 млн тонн. Сжигание торфа является экологически чистым процессом. Дело в том, что торф не содержит серы, чего не скажешь о мазуте, угле или солярке. Огромные залежи торфа протянулись по России от Псковской области на западе страны, до Томской и Тюменской областей на востоке. Торф является очень дешевым, местным, по сути дела «подножным» топливом для очень большого количества регионов в средней России, на русском севере, на Урале и в Западной Сибири. При этом доля торфа в национальном энергобалансе России крайне мала- всего 0,2%, в то время как, например, в Финляндии эта цифра достигает 11%, а в Ирландии – 16 %.

1. ГОРЮЧИЕ ОТХОДЫ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

На территории Российской Федерации размещено около 25% мирового запаса лесных ресурсов планеты, а это приблизительно 82 млрд. м 3 древесины. Учитывая допустимый размер ежегодной вырубки (500 млн. м3), сегодня обрабатывается не более 40% объема. При разработке лесосечного фонда в объёме приблизительно 400 млн. м3 отходы лесной промышленности составили примерно 120 млн. м3 древесины, а отходы деревообрабатывающей промышленности — примерно 57 млн. м3. В настоящее время из общего количества отходов используется в виде технологического сырья немногим более 5 млн. м3 и в виде топлива для предприятий — примерно 20 млн. м3. Т.е. используется не более 12 % отходов в этой отрасли.

На сегодняшний день в лесной и деревообрабатывающей промышленности в год получают около 70 млн. т. древесных отходов (ветки, горбыли, опилки, щепа, кора, стружка и проч.) В этих отраслях производства по технологическим особенностям производственные отходы очень велики: — в лесопилении — 40 %, — в мебельном производстве — 50 % от расходуемого сырья.

Сегодня в России насчитывается около 10 000 производителей пиломатериалов, при этом почти 75% всей продукции лесопромышленной отрасли изготавливаются на малых предприятиях — небольших частных лесопилках. Это формат небольших предприятий, которые выпускают до 10 тыс. м3 пиломатериала в год. При этом, в каждом из таких предприятий в год будет образовываться от 300 тонн до 1 тысячи тонн древесных отходов. Каждые 100 тонн опилок и щепы заменяют 27 тонн солярки, что в ценах начала 16г. стоит около миллиона руб. Энерговооруженность по оборудованию большинства таких предприятий не превышает 200 – 300 кВт мощности по электромоторам. Все эти предприятия потребляют электроток из сети, или работают за счет автономной электрогенерации на дизель- генераторах на дорогой солярке. Все такие предприятия получают побочным результатом к выпуску основной продукции, большое количество горючих твёрдых древесных отходов. Если перевести такие предприятия на автономную выработку электроэнергии за счёт сжигания собственных отходов, то цена электроэнергии для них может уменьшиться в разы и достигнуть до 40-60 коп. за 1 квт. Цена будет иметь некий вес при бесплатном топливе – ибо надо оплачивать труд специалиста, следящего за котлом и его полуавтоматической загрузкой топливом, а так же на эксплуатацию автоматики и проч. Многие из этих 10 тыс. предприятий будут иметь интерес к покупке генераторов на 30 –300 кВт, с приводом от паровых двигателей на сжигании отходов. Еще существует возможность перевести часть технического транспорта (тягачи, грузовики и трактора) на паровой ход и не тратить на них дорогое жидкое топливо.

1. ОТХОДЫ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Отходы сельскохозяйственного производства являются очень энергоемким топливом, для сжигания с топках котлов. С другой стороны эти отходы являются большой проблемой для сельхоз-производителей, ибо их экологически безопасная утилизация оказывается трудной экономической и технической задачей. Так, например, в Краснодарском крае каждый год остается около 900 тыс. тонн рисовой соломы, которая долго не перегнивает в почве из-за повышенного содержания кремния в ней. Или на юге России каждый год остается после уборки урожая подсолнечника и переработки его на масло примерно 5 миллионов тонн лузги. А вообще на полях юга и центральной части России остается отходов в массе эквивалентной примерно 11-12 млн. тонн условного топлива (т.е. эквивалент 11-12 млн. тонн хорошего угля). А еще есть отходы животноводства, которые так же трудно утилизировать и лучшим способом является их сжигание. Так 1 кг. прироста мяса курицы- бройлера производит 3 кг отходов в виде подстилочно-пометной массы. В год в России производится в среднем 3.5 млн тонн мяса птицы, т.е. получается около 10 млн тонн отходов. Но есть еще отходы от поголовья кур-несушек, это еще и еще отходы. Кроме птицы подстилочно- пометную массу производят свинофермы и поголовье стада коров и пр. и др. Все это многие десятки миллионов тонн весьма токсичных и трудно утилизируемых отходов. И лучший выход из положения это сжигать все это и вырабатывать на полученном тепле электроэнергию.

1. ФАКЕЛЫ ПОПУТНОГО ГАЗА

В России на нефтепромыслах в год сжигается 10 млрд. куб.м попутного газа в факелах. И нефтедобытчики регулярно и непрерывно платят значительные штрафы за такой способ утилизации попутного газа, ибо он загрязняет атмосферу. Наилучший способ утилизировать такие объемы попутного газа- это сжигать его в топках и получать электроэнергию для буровых и поселков нефтяников. Ибо они получают сейчас на приисках электроэнергию от дизель — генераторов, которые потребляют дорогую солярку.

1. ЭНЕРГИЯ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА

За счет использования паросиловых контуров с роторными двигателями при применении в качестве рабочего тела легкокипящих жидкостей, можно очень хорошо использовать тепло солнечных лучей. Т.е. в солнечных коллекторах легкокипящая жидкость будет испаряться, крутить лопасти парового роторного двигателя и давать электричество. По расчетам, КПД такой установки по электричеству может достигнуть 28-32 %, что примерно в 2,5 раза лучше, чем наиболее распространенные сегодня фотоэлектрические кремниевые батареи. Продолжение темы про энергогенерацию и электроснабжение на тепле солнечных лучей — смотри ТУТ.

6. ОТХОДЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ТЕПЛА ПРОМПРЕДПРИЯТИЙЭто большая и многообразная тема. Но рассматривать здесь ее подробно не будем, по причине ее специфичности. Но могу привести только один пример – вращающиеся печи по производству цемента выбрасывают воздух с температурой 600-700 градусов. И таких примеров в сегодняшней промышленности масса. Это тепло можно без больших технических трудностей превращать в пар, и вращать этим паром паровые роторный двигатели для привода электрогенераторов.

1. УГОЛЬ.

Уголь — один из самых распространенных и недорогих видов топлива. Но он не является местным видом топлива, и чаще всего завозится на места из далека. Поэтому и не будем его рассматривать в этом обзоре.

8. СЖИГАНИЕ БЫТОВОГО МУСОРА

…. Во всем мире остро стоит проблема утилизации бытового мусора. В бытовом мусоре задыхаются города Европы, Азии, обеих Америк и Австрайлии… Россия тоже во всей полноте испытывает проблему «заполнения мусором»… …. Одним из наиболее подходящих способов утилизации мусора является его сжигание на специальных заводах. Этот процесс сжигания идет в факелах природного газа — и поэтому является достаточно дорогостоящим процессом. У большинства городских властей нет денег не только на строительство таких заводов, но -главное — нет денег на оплату постоянно и регулярно больших счетов за газ. который тратится на сжигание мусора. Власти экономят деньги на процессе сжигания- газа идет мало, поэтому процесс сжигания идет при невыысокой температуре и происходит не полностью. Поэтому в трубу вылетают продукты неполного сгорания пластиков, полимеров, резины, красок и проч. Это цианиды, диоксины, окислы токсичных металлов и проч. Но если увеличить количество газа и повысить температуру сжигания — будет сгорать все без основных вредных выхлопов, но и цена топлива на такое высокотемпературное сжигание значительно увеличиться. Вот и экономят наши муниципалитеты свой скудный бюджет, отравляя продуктами неполного сгорания воздух на много километров вокруг. Но если такой горячий воздух от высокотемпературного сжигания пускать к котел, где циркулирует легкокипящая жидкость, и полученный пар высокого давления затем подавать в роторный паровой двигатель, то опять же можно в значительных количествах получать электричество, и мусоросжигательный завод начнет давать прибыль муниципалитету в виде дешевой электроэнергии, которую можно подавать на муниципальные предприятия, приводить в работу городской общественный электротранспорт и проч…. …. Вроде — бы простая схема, но она прежде не реализовывалась потому, что мощность по теплу у мусоросжигательных заводов не очень велика, и стандартную паровую турбину от электростанций туда не поставишь. Да и цена даже у небольших паровых турбин на 2-3 мВт такова, что даже крупный и богатый город не сможет себе такой установить… А что говорить о средних райцентрах или небольших городах, которые так же задыхаются от избытка бытовых отходов и испытывают проблемы с оплатой электроэнергии на коммунальные нужды… Да и не производит небольшой город столько мусора — ТБО (твердых бытовых отходов) , чтобы круглые сутки крутить от его сжигания большую и мощную паровую турбину. Так же — по опыту известно, чтобы энергетическое предприятие было рентабельным по выработке электроэнергии, паровая турбина должна быть мощностью не менее 6 мВт… Строительство мусоросжигательного завода такой мощности с паросиловой установкой такого размера под силу уже даже не всякому крупному и финансово благополучному областному центру, т.е. даже городу- миллионнику…. Но при этом мусор (твердые бытовые отходы) образуется везде, и в малом селе, и в небольшом райцентре и среднем промышленном городке. …. В итоге — в России ежегодно используется в качестве топлива менее 1% твердых бытовых отходов (из 40 млн.тонн бытовых отходов), что ничтожно мало по сравнению со Швейцарией (80 %), Данией (80%), Японией (85%), Францией (65%), Германией (60%) и некоторыми другими странами. … Поэтому около 80% процентов мусора организовано и относительно законно вывозятся на свалки, от состояния которых у экологов волосы встают дыбом. А остальные 20 % мусора страны нелегально вываливается в овраги, на опушки лесов, на пустыри вокруг городов и сел, в лесополосы и проч и проч…

…. Выход из этой ситуации таков- ставить на местах появления бытового мусора (в райцентра, малых и средних городах и проч) небольшие мусоросжигательные заводы на твердом местном топливе, которые будут сжигать это топливо пополам с мусором и горячие газы от их сжигания направлять в котлы, а полученный пар будет крутить средние по мощности паровые роторные двигатели, что будут приводит в действие электрогенераторы для электроснабжения. И мощность таких паровых роторных моторов может быть любой- от 10 до 1000 кВт….

Перейти — страница о «Паровые Роторные Двигатели»

Вернутся — на «Главную — Малая Электроэнергетика и Электроснабжение«

Требования к теплоносителю

Электродный котел, очень чувствителен к составу теплоносителя. Обычная водопроводная вода не подойдет. Необходимо приобретать дистиллированную воду, добавлять немного поваренной соли. Пропорция: 100 грамм соли на 100 литров жидкости.

Готовые теплоносители

Для нормальной работы жидкость нужно довести до нужной плотности, проводимости. Соль различается по составу, результаты могут отличаться.

Завершая подготовку раствора, ориентируйтесь по значению тока в электронном котле. В инструкции к устройству можно найти подробную таблицу необходимых значений. Берутся в зависимости от мощности, объема залитого теплоносителя. Постепенно добавляя соль, дистиллированную воду, нужно добиться необходимых показателей.

Перед наполнением системы электролизным раствором, проведите обязательную чистку от накипи, отложений солей. Если не сделать, проблема может изменить теплопроводность жидкости.

Плюсы, минусы оборудования

Отзывы покупателей электродных котлов сильно отличаются. Преимущества:

• Прибор компактный. Возможна транспортировка устройства без проблем.
• Устройство просто подключить.

Установленное устройство

• Благодаря небольшим размерам прибора, можно использовать как дополнительный, резервный теплогенератор.
• Чтобы установить устройство, не нужно составлять проект, обращаться в службу для согласования.
• Если произойдет утечка теплоносителя, прибор будет работать как прежде. После устранения проблемы, можно заново запускать устройство в работу.
• Электролизные котлы спокойно относятся к перепадам напряжения.
• Не выбрасывают вредные вещества, не создают мощные электромагнитные поля.

Недостатки:

• Использование в системе отопления, стальных, чугунных радиаторов, недопустимо. Для эффективной работы, нужны приборы, изготовленные из биметалла, алюминия. Нюанс делает систему более дорогой.
• Использование водопроводной воды недопустимо. Необходимо применять дистиллированную воду, смешанную с поваренной солью, изготавливая электролизную жидкость.

Запрет на водопроводную воду

• Монтаж котла возможен в контур замкнутого типа. Требует покупки герметичной расширительной емкости, клапана аварийного сброса давления, воздухоотводчика.
• Теплоноситель не должен нагреваться выше 85оС.

Проведя анализ минусов аппарата, можно понять, что связаны с качеством теплоносителя, химическими свойствами.

С одним контуром

Устройство одноконтурного газового котла подразумевает его использование только для обогрева помещений с подключением к системе отопления.

Обычный одноконтурный котел состоит из следующих элементов:

• корпуса с патрубками прямой и обратной подачи теплоносителя;
• камеры сгорания с газовой горелкой;
• системы дымоотвода;
• теплообменника;
• встроенного или выносного циркуляционного насоса и расширительного бака;
• блоков автоматики и датчиков различного назначения.

В простых одноконтурных котлах тепло от сгорающего топлива через теплообменник передается теплоносителю, циркулирующему в системе отопления. Часть тепла при этом теряется через дымоотвод, что снижает общую эффективность оборудования.

Некоторые модели одноконтурных теплогенераторов оснащаются специальным теплообменником, который устанавливается в системе дымоотвода. Он позволяет забирать большую часть тепла у отводимых газов. Такой вид оборудования получил название конденсационного.

Последствия электролиза, прямого действия тока

В процессе работы гидролизного раствора, происходит распад воды на водород, кислород, ведет к образованию воздушных пробок. Не дает жидкости нормально циркулировать внутри системы.

Некоторые пользователи обнаружили на алюминиевых радиаторах следы коррозии — следствие электрохимического воздействия.

Если установить в систему отопления чугунные радиаторы, качество теплоносителя изменится в худшую сторону. Из пор чугуна дистиллированная вода вымывает примеси. Электродный котел требует установки биметаллических конструкций.

Жидкость в системе находится под постоянным воздействием тока, установка заземления обязательна. Процесс сложный, не на всех видах отопительной системы возможно.

На стальную трубу можно установить хомут, если система состоит из чугунных радиаторов и пластиковых труб — процесс практически не решаемый.

Сравнение КПД электродного и обычного электрического котла.

Производители нахваливают электродные котлы за их высокий КПД. Отсутствие потерь они объясняют тем, что электрический ток нагревает непосредственно теплоноситель. Но при этом почему-то ничего не говорится о потерях при использовании ТЭНов. Приведу рисунок, чтобы напомнить вам их устройство:

Внутри ТЭНа происходит последовательный нагрев нихромовой спирали, потом наполнителя из периклаза, а потом металлической трубки. Вся эта конструкция плотно прокатана и внутри нет никаких воздушных полостей, которые могли бы удерживать тепло. Поэтому практически вся энергия, выделяемая на нихромовой спирали уходит на нагрев воды. Точно так, как в электродном котле.

Есть еще одно утверждение . Это тоже спорный аргумент. Воды внутри котла умещается мало, а мощность для ее нагрева прикладывается большая. Безусловно, какое то преимущество во времени будет, но скорее всего оно для вас не будет играть роли. И никаких обещанных 30% процентов экономии не принесет.

Также очень важна температура теплоносителя в системе. Связано это с тем, что при повышении его температуры происходит падение его сопротивления. А это вызывает повышение потребляемой мощности:

По этой причине температура теплоносителя не должна превышать 50°. А что это будет означать для вас? Это еще одна засада! Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов измеряется исходя из условия, что температура теплоносителя равна 90°, а температура воздуха в помещении 20°. При более низко температуре теплоносителя вам нужно будет увеличивать количество секций радиаторов. Так, например делается в системе отопления под названием «Ленинградка», где наиболее удаленные от стояка или котла радиаторы должны быть с большим количеством секций. Чем больше секций, тем дороже система отопления выйдет по цене. Единственный вариант с такой температурой теплоносителя — водяные теплые полы. Но нужно помнить, что для нашего холодного климата они не подойдут в качестве основной системы отопления.

Мораль всего, что сказано выше такова — никакого особенного преимущества по КПД у электродного котла по сравнению с обычным электрическим нет, а вот сложностей с эксплуатацией прибавляется. О других сложностях поговорим ниже.

Мифы о выдающемся КПД

В рекламных материалах утверждают, что котельное оборудование на электродах добывает тепловую энергию из пустоты. Показатели — 120-150% от приложенной электрической мощности. Но они совершенно не обращают внимание законы физики, теплотехники.

Миф — преобразование электрической энергии электродным котлом во много раз. Акцентировали внимание на продвижении тепловой техники, которая работала от теплового насоса с положительным коэффициентом СОР.

Не стоит верить заявлению, что электрическая энергия на 100% преобразуется в тепловую. Потери неизбежны.

Газовый котел с электрогенератором Viessmann Vitotwin

Экология потребления.Наука и техника: Альтернативой стандартным газовым котлам является установка когенерации тепловой электрической энергии (мини-ТЭС).

С развитием электросетей в нашем мире постоянно совершенствуются как сами электростанции, так и метод получения электричества. Не так давно на мини ТЭЦ стали использовать тепловую энергию, получаемую при выработке электричества в некоторых приборах. Этот метод комбинированного получения тепла и света одновременно был назван когенерацией, а затем на его основе был сконструирован двигатель «Стирлинга».

Установку Стирлинга относят к ряду двигателей внутреннего сгорания, способному работать практически на любом топливе. Его особенностью является то, что во время работы он использует нагрев и охлаждение рабочего тела, благодаря чему вырабатывается электрический ток. Именно эту технологию, появившуюся в 1943 году, используют сейчас в газовых котлах с генератором Стирлинга, довольно широко распространенных на западе.

Несмотря на то, что сама технология не нова, только сейчас компания Висман впервые решилась на применения этих двигателей в бытовых котлах, и, по сути, она является единственной на рынке, кто уже сейчас может предложить автономный газовый котёл с электрогенератором.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА:

Внутри закрытого поршня являющегося основой двигателя, находится закаченный газ, который во время нагрева сильно расширяется, толкает поршень, а затем, попав в охладитель, возвращается в свое исходное состояние вместе с поршневой группой.

Единственным минусом, которым обладают газовые электрогенераторы и котлы в одном корпусе, являются их размеры, так как, нагрев может происходить от небольшой газовой горелки, а вот для охлаждения требуются внушительные радиаторы. По этой причине котел с двигателем Стирлинга изготавливается в основном с напольным методом монтажа и довольно громоздок.

УСТРОЙСТВО КОТЛА ТАКОГО ТИПА:

Так как газ является источником тепла не требующим большое оборудование и при этом он способен дать высокую температуру нагрева, газовый котел с электрогенератором в качестве топлива использует именно его. Небольшая газовая горелка установленная под двигателем способна не только нагревать поршень до необходимой температуры, но и при необходимости догревать теплообменник конденсационного типа в котлах Viessmann с двигателем Стирлинга.

ТОПОВЫЕ МОДЕЛИ ПОДОБНОГО ОБОРУДОВАНИЯ:В среднем отходящее тепло при работе двигателя колеблется в районе 500 градусов, это более чем достаточно чтобы нагревать достаточно большой объем воды необходимый для бытовых нужд. При этом устройство способно вырабатывать достаточный объем электроэнергии при среднем расходе 3500 кВт/ч. в год.

В некоторых случаях при пиковых нагрузках бытовой котёл с выработкой электроэнергии не способен полноценно обеспечивать электричеством, тогда не хватающая мощность добирается из центральной электросети.

Горелка в котле также может работать в двух режимах, расходуя газ по минимуму для нагрева только элементов двигателя, или повышая свою мощность в том случае, когда потребление горячей воды максимально и тепла исходящего от самого агрегата не хватает. Ряд оборудования оснащается дополнительным бойлером для обеспечения большего объема горячей воды.

Наиболее распространенными моделями котлов использующих технологию Стирлинга принято считать Viessmann Vitotwin 300 W и его более новую модификацию Vitotwin 350 F Viessmann.

Обе модели Viessmann Vitotwin оснащаются полностью герметичным двигателем, не требующим какого-либо сервисного ремонта. Более того идеально подогнанные подвижные элементы не производят шума, это позволяет монтировать котельное оборудование в любом удобном месте, вплоть до гостиных комнат.

Несмотря на сложную технологическую конструкцию индивидуальные газовые котлы с электрогенератором Висман относительно невелики. Основное отличие новой модели Vitotwin 350 F Viessmann от своего предшественника Viessmann Vitotwin 300 W заключается во встроенном бойлере на 175 литров. Наличие бойлера приводит к тому, что вся котельная установка обладает достаточно большим весом и монтируется только на пол, в отличие от 300W, который можно было подвешивать на стену по принципу обычного газового котла.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ОБОРУДОВАНИЯ:

Основным преимуществом, которым обладает бытовой газовый котел с электрогенератором, является то, что кроме тепла владелец устройства получает дешевую электроэнергию.

Чем больше потребления тепла, тем больше электроэнергии вырабатывается. В некоторых случаях рекомендовано подключения дополнительных аккумуляторных батарей для накопления вырабатываемого света в часы пиковой нагрузки котельного оборудования. Кроме этого есть еще ряд причин, существенно выделяющий эти мини ТЭЦ:

• Котлы вырабатывающие электрическую энергию полностью автоматизированы, не требуют сервисного ремонта или любого другого вмешательства человека после их запуска.
• Регулирующая электроника позволяет выбирать любую подходящую программу и режим температурного нагрева, который затем поддерживается автоматически.
• Благодаря тому, что автономные котлы отопления вырабатывают электроэнергию, все электрические элементы котла нее нуждаются в подключении внешнего источника питания и как следствие котел зависит только от поставок магистрального газа либо от наличия бытового газа в баллоне или газгольдере.
• Газ практически не продуцирует вредных компонентов во время горения, это позволяет отнести симбиоз газового конденсационного котла и двигателя Стирлинга, к экологически чистому оборудованию.

опубликовано

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Целесообразность использования

Используются для обогрева небольших помещений. Оборудование электродного типа имеет небольшую инерционность, нагрев происходит практически мгновенно, за короткий срок можно обогреть небольшую комнатку.

При компактных размерах можно разместить в любой части системы отопления.

Электродные котлы предназначены для систем закрытого типа, где водоизмещение минимизировано. Устройство можно использовать для обогрева теплого пола, радиаторов одновременно. Процесс требует тщательной подготовки теплоносителя, сложных электронных схем термоконтроля.

Обслуживание системы отопления на электродном оборудовании

Электродные котлы – техническая разработка для обогрева дачи помещений с небольшой площадью. Особенность, которая отличает от аппарата, работающего на ТЭНе — невозможность поломки от перепада напряжения.

Во время эксплуатации прибора, работающего на пределе, внутри корпуса образуется высокая температура, давление, возникает циркуляция некачественного теплоносителя, устройство очень быстро изнашивается. В таких условиях происходит износ электродов, изоляторов, герметичность соединений придет в негодность.

В случае некачественного нагрева теплоносителя, утечки, требуется провести срочный ремонт оборудования. Перед началом работ, устройство требуется обесточить.

Чистка прибора

• Чтобы провести обслуживание, нужно демонтировать устройство. Открутить резьбовое соединение на фланце, вытащить электрод.
• Оцените, насколько изношены электроды. Убедитесь, что изоляторы целые. На корпусе нет трещин. Если электроды изношены более чем на 40%, требуется замена оборудования.
• Проведите чистку поверхности электродов, держателей.
• Очистите внутреннюю часть корпуса.
• Можно собирать аппарат в обратном порядке.
• Проведите обезжиривание поверхностей, нанесите герметик. Понадобится высокотемпературная субстанция.

Набор для ремонта

Отзывы

«Вышла на пенсию, занялась дачными хлопотами, в весенне-осенние периоды прохладно. Задалась вопросом, как обогреть дачу. Недавно приобрела электродный котел. Мой домик утеплен, защищен от продувания ветрами, вариант устроил. Котел работает не постоянно, все в порядке».

Надежда, Старый Оскол.

«Мы с женой приобрели устройство специально для дачи. Ребята, котел работает хорошо. В больших помещениях не пробовал. Можно установить в комнате, не заморачиваясь на выделении отдельной комнаты под котельную. Советую».

Владимир, Краснодар.