Kogeneracja: Różnice pomiędzy wersjami
m (Dodanie MetaData Description) |
m (cleanup bibliografii i rotten links) |
||
| Linia 13: | Linia 13: | ||
</ul> | </ul> | ||
}} | }} | ||
'''Kogeneracja''' – równoległe wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej oraz/lub mechanicznej. Cechą charakterystyczną kogeneracji jest wysoka [[sprawność]] procesu – sprawność procesy wynosi przeciętnie 80%. '''Zaletę stanowi również niska [[emisja]] zanieczyszczeń''' <ref>Kiciński J., Lampart P., (2016), ''Kogeneracja w dużej i małej skali'', ActaEnergetica, nr 2/2009</ref><ref name="Małecki A. 2014">Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), ''Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji'', Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, nr 2/2014</ref>. | '''Kogeneracja''' – równoległe wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej oraz/lub mechanicznej. Cechą charakterystyczną kogeneracji jest wysoka [[sprawność]] procesu – sprawność procesy wynosi przeciętnie 80%. '''Zaletę stanowi również niska [[emisja]] zanieczyszczeń''' <ref>Kiciński J., Lampart P., (2016), ''Kogeneracja w dużej i małej skali'', ActaEnergetica, nr 2/2009</ref><ref name="Małecki A. 2014">Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), ''Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji'', Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, nr 2/2014</ref>. | ||
'''Energia elektryczna''' i '''ciepło''' są podstawowymi rodzajami energii, które wykorzystuje się w obiektach produkcyjnych. Wytworzenie energii elektrycznej i ciepła polega w głównej mierze na zamianie energii chemicznej paliw w procesach cieplnych. [[Zasoby]] paliw kopalnych kurczą się, z tego względu istotne jest aby wdrażać na szeroką skalę rozwiązania pozwalające na [[oszczędności]] eksploatacyjne <ref>Kaleta P., Wałek T.,(2014), ''Innowacyjna [[metoda]] zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną'', Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2(8), str. 76-87</ref>. | '''Energia elektryczna''' i '''ciepło''' są podstawowymi rodzajami energii, które wykorzystuje się w obiektach produkcyjnych. Wytworzenie energii elektrycznej i ciepła polega w głównej mierze na zamianie energii chemicznej paliw w procesach cieplnych. [[Zasoby]] paliw kopalnych kurczą się, z tego względu istotne jest aby wdrażać na szeroką skalę rozwiązania pozwalające na [[oszczędności]] eksploatacyjne <ref>Kaleta P., Wałek T.,(2014), ''Innowacyjna [[metoda]] zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną'', Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2(8), str. 76-87</ref>. | ||
'''Kogenerację''' można wykorzystywać w elektrociepłowniach zawodowych oraz w mniejszej skali przy zastosowaniu '''agregatów kogeneracyjnych'''. | '''Kogenerację''' można wykorzystywać w elektrociepłowniach zawodowych oraz w mniejszej skali przy zastosowaniu '''agregatów kogeneracyjnych'''. | ||
==TL;DR== | ==TL;DR== | ||
| Linia 22: | Linia 22: | ||
==Elementy układów kogeneracyjnych== | ==Elementy układów kogeneracyjnych== | ||
Podstawowymi elementami układów kogeneracyjnych wykorzystywanych w elektrociepłowniach są '''turbiny parowe''' przeciwprężne bądź upustowo-kondesacyjne, które pracują w obiegu zamkniętym Rankine’a. Zastosowanie mają również '''turbiny gazowe''' pracujące w obiegu Braytona. Występują również układy '''kombinowane, dwupaliwowe'''. | Podstawowymi elementami układów kogeneracyjnych wykorzystywanych w elektrociepłowniach są '''turbiny parowe''' przeciwprężne bądź upustowo-kondesacyjne, które pracują w obiegu zamkniętym Rankine’a. Zastosowanie mają również '''turbiny gazowe''' pracujące w obiegu Braytona. Występują również układy '''kombinowane, dwupaliwowe'''. | ||
<google>t</google> | <google>t</google> | ||
W zamkniętym obiegu '''turbiny przeciwprężnej''', w kotle wytwarza się para, następuje również jej przegrzanie. W turbinie rozgrzana para ulega rozprężeniu i trafia do wymiennika. Poprzez wymiennik następuje oddanie ciepła przegrzania i kondensacji na podgrzanie wody sieciowej. | W zamkniętym obiegu '''turbiny przeciwprężnej''', w kotle wytwarza się para, następuje również jej przegrzanie. W turbinie rozgrzana para ulega rozprężeniu i trafia do wymiennika. Poprzez wymiennik następuje oddanie ciepła przegrzania i kondensacji na podgrzanie wody sieciowej. | ||
Przy zastosowaniu '''turbiny gazowej''', do komory spalania kierowane jest sprężone powietrze. Następuje spalenie paliwa, ciepło oddawane jest do spalin. Spaliny ulegają rozprężeniu w turbinie napędzającej generator. Z turbiny, gorące spaliny o temperaturze 400-600 stopni Celsjusza kierowane są do '''rekuperatora''', w którym sprężone powietrze zostaje wstępnie ogrzane. Końcowo trafiają do wymiennika, w którym następuje podgrzanie wody do celów ciepłowniczych <ref>Kiciński J., Lampart P., (2016), ''Kogeneracja w dużej i małej skali'' , ActaEnergetica, nr 2/2009</ref> | Przy zastosowaniu '''turbiny gazowej''', do komory spalania kierowane jest sprężone powietrze. Następuje spalenie paliwa, ciepło oddawane jest do spalin. Spaliny ulegają rozprężeniu w turbinie napędzającej generator. Z turbiny, gorące spaliny o temperaturze 400-600 stopni Celsjusza kierowane są do '''rekuperatora''', w którym sprężone powietrze zostaje wstępnie ogrzane. Końcowo trafiają do wymiennika, w którym następuje podgrzanie wody do celów ciepłowniczych <ref>Kiciński J., Lampart P., (2016), ''Kogeneracja w dużej i małej skali'' , ActaEnergetica, nr 2/2009</ref> | ||
==Kogeneracja w małej skali== | ==Kogeneracja w małej skali== | ||
W przypadku rozdzielnego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, ciepło może być produkowane na miejscu w kotłowni gazowej. Energia elektryczna wyprodukowana w elektrowni przesyłana jest do odbiorców siecią elektroenergetyczną, przesyłową oraz rozdzielczą. W polskich elektrowniach głównym substratem procesu spalania jest węgiel. Produktem jest para wodna napędzająca turbiny oraz generatory prądu. Niestety, całość powstałego w wyniku tego procesu ciepła jest tracona. Odmienna sytuacja występuje w elektrociepłowniach-tutaj ciepło nie jest tracone i usuwane do otoczenia a sprzedawane odbiorcom. Niestety wykorzystanie kogeneracji w elektrociepłowniach jest ograniczone, z uwagi na znaczne odległości pomiędzy źródłem ciepła a odbiorcą. Przy poszukiwaniu oszczędności warto więc skorzystać z możliwości jakie daje '''mikrokogeneracja'''. | W przypadku rozdzielnego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, ciepło może być produkowane na miejscu w kotłowni gazowej. Energia elektryczna wyprodukowana w elektrowni przesyłana jest do odbiorców siecią elektroenergetyczną, przesyłową oraz rozdzielczą. W polskich elektrowniach głównym substratem procesu spalania jest węgiel. Produktem jest para wodna napędzająca turbiny oraz generatory prądu. Niestety, całość powstałego w wyniku tego procesu ciepła jest tracona. Odmienna sytuacja występuje w elektrociepłowniach-tutaj ciepło nie jest tracone i usuwane do otoczenia a sprzedawane odbiorcom. Niestety wykorzystanie kogeneracji w elektrociepłowniach jest ograniczone, z uwagi na znaczne odległości pomiędzy źródłem ciepła a odbiorcą. Przy poszukiwaniu oszczędności warto więc skorzystać z możliwości jakie daje '''mikrokogeneracja'''. | ||
'''Mikrokogeneracja''' – według zapisów dyrektywy '''2004/8/EC''' oznacza '''skojarzoną produkcję energii elektrycznej i cieplnej z wydajnością poniżej 50 kW'''. Jest to rodzaj '''kogeneracji''', który dedykuje się prywatnym przedsiębiorstwom, niewielkim fabrykom oraz gospodarstwom domowym. Poprzez zredukowanie strat wiążących się z przesyłaniem energii cieplnej i elektrycznej możliwe jest ograniczenie emisji CO2 oraz innych toksycznych substancji <ref name="Małecki A. 2014"/>. | '''Mikrokogeneracja''' – według zapisów dyrektywy '''2004/8/EC''' oznacza '''skojarzoną produkcję energii elektrycznej i cieplnej z wydajnością poniżej 50 kW'''. Jest to rodzaj '''kogeneracji''', który dedykuje się prywatnym przedsiębiorstwom, niewielkim fabrykom oraz gospodarstwom domowym. Poprzez zredukowanie strat wiążących się z przesyłaniem energii cieplnej i elektrycznej możliwe jest ograniczenie emisji CO2 oraz innych toksycznych substancji <ref name="Małecki A. 2014"/>. | ||
W '''mikrokogeneracji''' znajdują zastosowanie <ref name="Lis Ł. 2018">Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), ''[[Potencjał]] rozwoju mikrokogeneracji w Polsce'', [[Przegląd]] elektrotechniczny, nr 4/2018</ref>: | W '''mikrokogeneracji''' znajdują zastosowanie <ref name="Lis Ł. 2018">Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), ''[[Potencjał]] rozwoju mikrokogeneracji w Polsce'', [[Przegląd]] elektrotechniczny, nr 4/2018</ref>: | ||
* Silniki spalinowe, | * Silniki spalinowe, | ||
| Linia 38: | Linia 38: | ||
* kogeneratory Solarne, | * kogeneratory Solarne, | ||
* turbiny parowe, | * turbiny parowe, | ||
* ORC. | * ORC. | ||
W '''kogenereacji''' stosować można następujące paliwa<ref name="Lis Ł. 2018"/>: | W '''kogenereacji''' stosować można następujące paliwa<ref name="Lis Ł. 2018"/>: | ||
* Biomasę, | * Biomasę, | ||
| Linia 47: | Linia 47: | ||
* Energię słoneczną, | * Energię słoneczną, | ||
== Przypisy == | ==Przypisy== | ||
<references /> | <references /> | ||
==Bibliografia== | ==Bibliografia== | ||
* Kaleta P., Wałek T., (2014), [https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-2c3245af-de7d-42cf-ab81-55d1d84cef16 ''Innowacyjna metoda zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną''], Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2 (8), str. 76-87 | <noautolinks> | ||
* Kiciński J., Lampart P., (2009), | * Kaleta P., Wałek T., (2014), [https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-2c3245af-de7d-42cf-ab81-55d1d84cef16 ''Innowacyjna metoda zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną''], Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2 (8), str. 76-87 | ||
* Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), [http://red.pe.org.pl/articles/2018/4/35.pdf ''Potencjał rozwoju mikrokogeneracji w Polsce''], Przegląd elektrotechniczny, nr 4/2018 | * Kiciński J., Lampart P., (2009), ''Kogeneracja w dużej i małej skali'', ActaEnergetica, nr 2/2009 | ||
* Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), | * Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), [http://red.pe.org.pl/articles/2018/4/35.pdf ''Potencjał rozwoju mikrokogeneracji w Polsce''], Przegląd elektrotechniczny, nr 4/2018 | ||
* Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), ''Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji'', Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, nr 2/2014 | |||
</noautolinks> | |||
[[Kategoria:Ochrona środowiska]] | [[Kategoria:Ochrona środowiska]] | ||
Wersja z 19:15, 27 paź 2023
| Kogeneracja |
|---|
| Polecane artykuły |
Kogeneracja – równoległe wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej oraz/lub mechanicznej. Cechą charakterystyczną kogeneracji jest wysoka sprawność procesu – sprawność procesy wynosi przeciętnie 80%. Zaletę stanowi również niska emisja zanieczyszczeń [1][2].
Energia elektryczna i ciepło są podstawowymi rodzajami energii, które wykorzystuje się w obiektach produkcyjnych. Wytworzenie energii elektrycznej i ciepła polega w głównej mierze na zamianie energii chemicznej paliw w procesach cieplnych. Zasoby paliw kopalnych kurczą się, z tego względu istotne jest aby wdrażać na szeroką skalę rozwiązania pozwalające na oszczędności eksploatacyjne [3]. Kogenerację można wykorzystywać w elektrociepłowniach zawodowych oraz w mniejszej skali przy zastosowaniu agregatów kogeneracyjnych.
TL;DR
Kogeneracja to równoległe wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej. Jest to efektywny proces o niskiej emisji zanieczyszczeń. Może być stosowana w elektrociepłowniach i mikrokogeneratorach. W przypadku elektrociepłowni, ciepło jest tracone, dlatego mikrokogeneracja jest bardziej efektywna. Mikrokogeneracja to skojarzona produkcja energii elektrycznej i cieplnej o mocy poniżej 50 kW. Może być wykorzystywana w prywatnych przedsiębiorstwach, fabrykach i gospodarstwach domowych. Stosowane są różne rodzaje silników i paliw.
Elementy układów kogeneracyjnych
Podstawowymi elementami układów kogeneracyjnych wykorzystywanych w elektrociepłowniach są turbiny parowe przeciwprężne bądź upustowo-kondesacyjne, które pracują w obiegu zamkniętym Rankine’a. Zastosowanie mają również turbiny gazowe pracujące w obiegu Braytona. Występują również układy kombinowane, dwupaliwowe.
W zamkniętym obiegu turbiny przeciwprężnej, w kotle wytwarza się para, następuje również jej przegrzanie. W turbinie rozgrzana para ulega rozprężeniu i trafia do wymiennika. Poprzez wymiennik następuje oddanie ciepła przegrzania i kondensacji na podgrzanie wody sieciowej. Przy zastosowaniu turbiny gazowej, do komory spalania kierowane jest sprężone powietrze. Następuje spalenie paliwa, ciepło oddawane jest do spalin. Spaliny ulegają rozprężeniu w turbinie napędzającej generator. Z turbiny, gorące spaliny o temperaturze 400-600 stopni Celsjusza kierowane są do rekuperatora, w którym sprężone powietrze zostaje wstępnie ogrzane. Końcowo trafiają do wymiennika, w którym następuje podgrzanie wody do celów ciepłowniczych [4]
Kogeneracja w małej skali
W przypadku rozdzielnego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, ciepło może być produkowane na miejscu w kotłowni gazowej. Energia elektryczna wyprodukowana w elektrowni przesyłana jest do odbiorców siecią elektroenergetyczną, przesyłową oraz rozdzielczą. W polskich elektrowniach głównym substratem procesu spalania jest węgiel. Produktem jest para wodna napędzająca turbiny oraz generatory prądu. Niestety, całość powstałego w wyniku tego procesu ciepła jest tracona. Odmienna sytuacja występuje w elektrociepłowniach-tutaj ciepło nie jest tracone i usuwane do otoczenia a sprzedawane odbiorcom. Niestety wykorzystanie kogeneracji w elektrociepłowniach jest ograniczone, z uwagi na znaczne odległości pomiędzy źródłem ciepła a odbiorcą. Przy poszukiwaniu oszczędności warto więc skorzystać z możliwości jakie daje mikrokogeneracja.
Mikrokogeneracja – według zapisów dyrektywy 2004/8/EC oznacza skojarzoną produkcję energii elektrycznej i cieplnej z wydajnością poniżej 50 kW. Jest to rodzaj kogeneracji, który dedykuje się prywatnym przedsiębiorstwom, niewielkim fabrykom oraz gospodarstwom domowym. Poprzez zredukowanie strat wiążących się z przesyłaniem energii cieplnej i elektrycznej możliwe jest ograniczenie emisji CO2 oraz innych toksycznych substancji [2]. W mikrokogeneracji znajdują zastosowanie [5]:
- Silniki spalinowe,
- Mikroturbiny gazowe,
- Ogniwa paliwowe,
- Silniki Stirlinga,
- kogeneratory Solarne,
- turbiny parowe,
- ORC.
W kogenereacji stosować można następujące paliwa[5]:
- Biomasę,
- Węgiel,
- Gaz palny,
- Wodór,
- Produkty ropopochodne,
- Energię słoneczną,
Przypisy
- ↑ Kiciński J., Lampart P., (2016), Kogeneracja w dużej i małej skali, ActaEnergetica, nr 2/2009
- ↑ 2,0 2,1 Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, nr 2/2014
- ↑ Kaleta P., Wałek T.,(2014), Innowacyjna metoda zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną, Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2(8), str. 76-87
- ↑ Kiciński J., Lampart P., (2016), Kogeneracja w dużej i małej skali , ActaEnergetica, nr 2/2009
- ↑ 5,0 5,1 Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), Potencjał rozwoju mikrokogeneracji w Polsce, Przegląd elektrotechniczny, nr 4/2018
Bibliografia
- Kaleta P., Wałek T., (2014), Innowacyjna metoda zaopatrywania małych i średnich przedsiębiorstw produkcyjnych w ciepło i energię elektryczną, Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, zeszyt 2 (8), str. 76-87
- Kiciński J., Lampart P., (2009), Kogeneracja w dużej i małej skali, ActaEnergetica, nr 2/2009
- Lis Ł., Siwek T., Sztekler K., Kalawa W., (2018), Potencjał rozwoju mikrokogeneracji w Polsce, Przegląd elektrotechniczny, nr 4/2018
- Małecki A. , Chmielewski A., Mydłowski T., Gumiński R., Dybała J. (2014), Silniki spalania zewnętrznego w układach mikrokogeneracji, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, nr 2/2014
Autor: Patryk Wykręt
