Dandang gas dengan penjana elektrik: peranti, prinsip operasi, semakan jenama terbaik

Sikap berhati-hati terhadap sumber tenaga ditentukan terutamanya oleh fakta bahawa hampir semua rizab semula jadi tidak terhingga.Penggunaan ekonomi semua jenis bahan api memerlukan pembangunan sistem baru atau pemodenan radikal yang sedia ada.

Oleh itu, dandang gas dengan penjana elektrik adalah salah satu jenis sistem hibrid yang membolehkan anda menguruskan bahan api biru dengan bijak. Kami akan memperkenalkan anda kepada prinsip operasi peralatan yang menghasilkan tenaga elektrik bersama-sama dengan tenaga haba. Mari bayangkan model tipikal unit hibrid.

Penggunaan tenaga yang cekap

Malah orang biasa yang mempunyai dandang gas dipasang untuk memanaskan rumah mereka mungkin tertanya-tanya tentang penggunaan tenaga haba yang rasional. Sesungguhnya, apabila gas dibakar dalam dandang, tidak semua haba yang dihasilkan digunakan.

Apabila sistem pemanasan beroperasi, sebahagian daripada haba sentiasa hilang tanpa dapat dipulihkan. Ini biasanya berlaku apabila produk pembakaran dilepaskan dari dandang ke atmosfera. Sebenarnya, ini adalah tenaga terbuang yang boleh digunakan.

Apa sebenarnya yang kita bincangkan? Mengenai kemungkinan menggunakan haba "terbuang" terbuang dalam pengeluaran tenaga elektrik.

Jika kita mengandaikan bahawa sistem dandang pemanasan sudah dioptimumkan untuk memaksimumkan kecekapan, maka tenaga "dibuang" masih merupakan sebahagian besar tenaga yang dibebaskan semasa pembakaran bahan api

Jenis bahan api boleh berbeza, bermula dengan kayu api cetek dan semua jenis briket, berakhir dengan pilihan yang paling menjimatkan: gas utama dengan dominasi metana dalam komposisinya, bahan api biru tiruan dan campuran propana-butana cecair.

Nampaknya ini jauh dari "penemuan Amerika," tetapi sebenarnya, teknologi, atau lebih tepatnya, pemasangan, yang dibangunkan pada tahun 1943 oleh Robert Stirling, wujud. Ciri reka bentuk dan prinsip operasi asas membolehkan sistem ini diklasifikasikan sebagai enjin pembakaran dalaman.

Mengapakah pemasangan ini tidak digunakan untuk masa yang begitu ketara? Jawapannya mudah - perkembangan teori teknologi pada empat puluhan abad yang lalu ternyata sangat menyusahkan dalam amalan.

Teknologi dan bahan yang wujud pada masa pembangunan tidak membenarkan mengurangkan saiz pemasangan, dan kaedah sedia ada untuk menghasilkan tenaga elektrik adalah lebih menjimatkan kos.

Memasukkan peranti dalam litar dandang gas yang menukar haba terbuang kepada elektrik boleh meningkatkan kecekapan loji pemprosesan gas dengan ketara.

Apakah yang boleh membuatkan kita hari ini berfikir tentang sikap yang lebih berhati-hati terhadap sumber yang tidak diklasifikasikan sebagai boleh diperbaharui? Pada masa kini terdapat masalah biasa di seluruh dunia - perkembangan teknologi tidak dapat dielakkan membawa kepada peningkatan dalam penggunaan tenaga elektrik.

Peningkatan penggunaan berlaku pada kadar yang begitu pantas sehingga syarikat rangkaian tidak mempunyai masa untuk memodenkan sistem penghantaran tenaga elektrik, apatah lagi pengeluaran.Keadaan ini tidak dapat dielakkan membawa kepada fakta bahawa unsur-unsur sistem bekalan kuasa gagal, dan dalam beberapa kes ini boleh berlaku dengan kerap yang dicemburui.

Dandang pemanasan moden dilengkapi dengan sistem kawalan yang juga bergantung kepada tenaga. Pam edaran, penderia, automasi, dan panel itu sendiri memerlukan kuasa. Keseluruhan set peranti tidak boleh tidak menimbulkan kebimbangan untuk mengekalkan fungsi semasa gangguan bekalan elektrik.

Tidak mungkin menjalankan sistem pemanasan paksa tanpa elektrik. Gangguan bekalan elektrik semasa musim pemanasan hampir membawa bencana kepada mereka. Ini bukan sahaja akan membawa kepada penyejukan bilik yang cepat, tetapi jika pemanasan tidak beroperasi untuk masa yang lama, litar mungkin membeku.

Ketiadaan operasi sistem pemanasan yang berpanjangan semasa musim sejuk membawa kepada pembekuan sistem pemanasan, penampilan palam ais di dalamnya dan, akhirnya, kerosakan pada peralatan dan paip pemanasan akibat pecah.

Pilihan sedia ada standard untuk menyelesaikan isu - pemasangan bekalan kuasa yang tidak terganggu, penjana pelbagai pengubahsuaian (gas, petrol, penjana diesel atau sumber bukan tradisional - penjana angin atau loji kuasa haba mini, stesen janakuasa hidroelektrik).

Tetapi penyelesaian ini tidak boleh diterima oleh semua orang, kerana ramai yang mendapati sukar untuk memperuntukkan ruang untuk memasang pembekal elektrik autonomi.

Walaupun penduduk rumah individu masih boleh memperuntukkan ruang untuk penjana, ini hampir mustahil untuk dipasang di bangunan berbilang tingkat. Oleh itu, ternyata penduduk bangunan pangsapuri dengan sistem pemanasan individu adalah yang pertama menderita apabila kuasa padam.

Itulah sebabnya, pertama sekali, syarikat yang menghasilkan komponen untuk memasang sistem pemanasan telah bertanya kepada diri mereka sendiri persoalan menggunakan sepenuhnya haba yang "dibuang" oleh sistem pemanasan. Kami memikirkan cara menggunakan bahan terbuang ini untuk menjana elektrik.

Daripada teknologi yang terkenal, pembangun memilih pemasangan Stirling yang "dilupakan dengan baik", teknologi moden memungkinkan untuk meningkatkan kecekapannya sambil mengekalkan saiz yang padat.

Prinsip operasi enjin Stirling ialah pergerakan omboh enjin ke bawah dan ke atas. Enjin beroperasi hampir senyap dan tidak menyebabkan getaran peralatan

Prinsip operasi pemasangan Stirling adalah berdasarkan penggunaan pemanasan dan penyejukan cecair kerja, yang seterusnya mengaktifkan mekanisme yang menjana tenaga elektrik.

Di dalam omboh (tertutup) terdapat gas yang dipam; apabila dipanaskan, medium gas mengembang dan menggerakkan omboh ke satu arah; selepas menyejukkan dalam penyejuk, ia mengecut dan menggerakkan omboh ke arah yang lain.

Kajian semula pengeluar dandang dengan penjana

Mari kita lihat contoh khusus sistem dandang domestik yang wujud hari ini, di mana prinsip penggunaan gas ekzos (produk pembakaran) untuk menghasilkan tenaga elektrik telah berjaya dilaksanakan. Syarikat Korea Selatan NAVIEN telah berjaya melaksanakan teknologi di atas dalam dandang jenama HYBRIGEN SE.

Dandang menggunakan enjin Stirling, yang, menurut data pasport, menjana elektrik dengan kuasa 1000W (atau 1kW) dan voltan 12V semasa operasi. Pemaju mendakwa bahawa tenaga elektrik yang dijana boleh digunakan untuk membekalkan peralatan rumah.

Kuasa ini sepatutnya mencukupi untuk menghidupkan peti sejuk isi rumah (kira-kira 0.1 kW), komputer peribadi (kira-kira 0.4 kW), TV LCD (kira-kira 0.2 kW) dan sehingga 12 mentol lampu LED dengan kuasa 25 W setiap satu.

Dandang siri hybrigen se dari navien dengan penjana terbina dalam dan enjin Stirling. Apabila dandang beroperasi, sebagai tambahan kepada fungsi utamanya, elektrik kira-kira 1000 W kuasa dijana

Daripada pengeluar Eropah, Viessmann sedang membangun ke arah ini. Viessmann berpeluang menawarkan pengguna pilihan dua model dandang siri Vitotwin 300W dan Vitotwin 350F.

Vitotwin 300W adalah pembangunan pertama ke arah ini. Ia dibezakan oleh reka bentuk yang agak padat dan sangat serupa dengan penampilan konvensional dandang gas yang dipasang di dinding. Benar, semasa operasi model pertama, titik "lemah" dalam operasi enjin Stirling dikenal pasti.

Masalah terbesar ternyata adalah penyingkiran haba; asas operasi peranti adalah pemanasan dan penyejukan. Itu. pemaju menghadapi masalah yang sama yang dihadapi oleh Stirling pada empat puluhan abad yang lalu - penyejukan yang berkesan, yang hanya boleh dicapai dengan saiz penyejuk yang ketara.

Itulah sebabnya model dandang Vitotwin 350F muncul, yang termasuk bukan sahaja dandang gas dengan penjana elektrik, tetapi juga dandang 175 liter terbina dalam.

Tangki simpanan untuk air panas dibuat dalam versi yang dipasang di lantai kerana berat kedua-dua peralatan itu sendiri dan cecair yang disediakan untuk tujuan kebersihan.

Dalam kes ini, isu dengan masalah menyejukkan omboh pemasangan Stirling kerana air masuk dandang. Walau bagaimanapun, keputusan itu membawa kepada peningkatan dalam keseluruhan dimensi dan berat pemasangan. Sistem sedemikian tidak lagi boleh dipasang pada dinding seperti dandang gas konvensional dan hanya boleh dipasang di lantai.

Dandang Viessmann menyediakan kemungkinan memberi makan sistem pengendalian dandang daripada sumber luaran, i.e. daripada rangkaian bekalan kuasa pusat. Syarikat Viessmann meletakkan peralatan sebagai peranti yang menyediakan keperluannya sendiri (pengendalian unit dandang) tanpa kemungkinan memilih lebihan elektrik untuk kegunaan domestik.

Sistem Vitotwin F350 adalah dandang dengan dandang pemanasan air dengan isipadu 175 liter. Sistem ini membolehkan anda memanaskan bilik, menyediakan air panas dan menjana tenaga elektrik

Untuk membandingkan kecekapan menggunakan penjana yang dibina ke dalam sistem pemanasan. Perlu dipertimbangkan dandang, yang dibangunkan oleh syarikat TERMOFOR (Republik Belarus) dan syarikat Kryotherm (Rusia, St. Petersburg).

Mereka patut dipertimbangkan bukan kerana mereka boleh bersaing dengan sistem di atas, tetapi untuk membandingkan prinsip operasi dan kecekapan penjanaan tenaga elektrik. Dandang ini hanya menggunakan kayu sebagai bahan api, habuk papan yang ditekan atau briket berasaskan kayu, jadi ia tidak boleh diletakkan setanding dengan model dari NAVIEN dan Viessmann.

Dandang, yang dipanggil "Kompor Pemanas "Indigirka", bertujuan untuk pemanasan jangka panjang dengan kayu, dsb., tetapi dilengkapi dengan dua penjana elektrik haba jenis TEG 30-12. Ia terletak di dinding sisi unit. Kuasa penjana adalah kecil, i.e. secara keseluruhan mereka hanya mampu menjana 50-60W pada 12V.

Reka bentuk asas dapur Indigirka membolehkan anda bukan sahaja memanaskan bilik, tetapi juga memasak makanan di atas pembakar. Sistem ini dilengkapi dengan dua penjana haba 12V dengan kuasa 50-60W.

Dalam dandang ini, kaedah Seebeck, berdasarkan pembentukan emf dalam litar elektrik tertutup, telah digunakan. Ia terdiri daripada dua jenis bahan yang berbeza dan mengekalkan titik sentuhan pada suhu yang berbeza. Itu. pemaju juga menggunakan haba yang dihasilkan oleh dandang untuk menjana tenaga elektrik.

Perbandingan kecekapan dandang

Membandingkan jenis dandang yang dibentangkan, yang bukan sahaja memanaskan bilik (panas penyejuk), tetapi juga menjana elektrik melalui penggunaan haba yang dijana, perhatian harus diberikan kepada aspek penting semasa operasi.

Kedua-dua syarikat NAVIEN dan syarikat Viessmann meletakkan dandang mereka, menunjukkan kelebihan yang tidak diragukan - automasi lengkap proses, tidak memerlukan pembaikan perkhidmatan dan secara amnya kekurangan campur tangan sepenuhnya selepas pentauliahan oleh pembeli.

Untuk pengendalian dandang ini, semua yang diperlukan ialah pengendalian sistem yang stabil dan ketersediaan gas yang stabil (sama ada bekalan utama, pemasangan botol dengan gas cecair atau pemegang gas). Sehubungan itu, gas domestik digunakan untuk mengendalikan dandang, yang selepas pembakaran tidak mendatangkan sebarang bahaya kepada alam sekitar.

Pada dasarnya, hampir sama boleh dikatakan mengenai dapur pemanasan Indigirka, hanya jenis bahan api di sini bukan gas, tetapi kayu api, pelet atau habuk papan yang ditekan.

Ketiadaan sepenuhnya automasiyang memerlukan tenaga elektrik. Sistem penjanaan tenaga elektrik dan dandang itu sendiri tidak menjejaskan operasi satu sama lain, i.e.Jika sistem pengeluaran elektrik gagal, dandang terus menjalankan fungsinya.

Kesemua unit pemanasan pemprosesan gas ini, dengan enjin Stirling terletak di bawah penunu, menghasilkan tenaga elektrik yang boleh digunakan untuk pelbagai tujuan

Dandang dari NAVIEN dan Viessmann tidak boleh membanggakan ini, kerana enjin Stirling dibina terus ke dalam reka bentuk dandang. Tetapi sejauh manakah sistem sedemikian menguntungkan dan berapa lama masa yang diperlukan untuk dandang sedemikian untuk membayar sendiri? Isu ini patut difahami secara terperinci.

Keuntungan sistem yang sedang dipertimbangkan

Pada pandangan pertama, dandang dari NAVIEN dan Viessmann boleh dikatakan loji janakuasa haba mini di rumah persendirian atau apartmen.

Walaupun dimensi keseluruhan yang besar, keupayaan untuk menghasilkan tenaga elektrik hanya dengan menggunakan dandang untuk memanaskan dandang atau bilik haba harus mendorong pembeli untuk memasang "keajaiban teknologi" sedemikian tanpa teragak-agak.

Tetapi apabila pemeriksaan lebih dekat dandang NAVIEN, timbul persoalan yang memerlukan jawapan. Dengan kuasa yang diisytiharkan sebanyak 1 kW (kuasa bebas yang boleh digunakan mengikut budi bicara anda), dandang agak ketara menggunakan elektrik apabila sistem beroperasi.

Apakah yang dimaksudkan? Sekurang-kurangnya, automasi berfungsi, walaupun sedikit kuasa diperlukan, tetapi ia diperlukan untuk kipas dan pam edaran berfungsi. Peranti yang disenaraikan secara keseluruhan bukan sahaja boleh berjaya menggunakan kilowatt tenaga ini, tetapi ia mungkin tidak mencukupi apabila "overclocking" sistem.

Gambarajah skematik sistem pemanasan Vissmann Vitotwin 350F dengan dandang lantai 175 liter.Sistem ini membolehkan anda menggunakan elektrik daripada sumber luaran dan mengagihkan lebihan elektrik yang dijana ke rangkaian umum

Persoalan yang sama timbul mengenai dandang Viessmann, tetapi sekurang-kurangnya kemungkinan mengekstrak elektrik untuk keperluan sendiri tidak dinyatakan di sini. Hanya kemungkinan operasi autonomi sistem jika tiada bekalan luaran telah ditetapkan.

Walaupun pemaju segera menunjukkan bahawa "sistem mungkin memerlukan kuasa elektrik tambahan pada beban puncak." Dengan latar belakang 3500 kWh tenaga elektrik yang diisytiharkan setiap tahun, nuansa ini sudah diragui, tetapi melalui pengiraan mudah dan mudah kita mendapat perkara berikut:

3500:6 (bulan musim pemanasan standard): 30 (purata 30 hari kalendar): 24 (24 jam sehari) = 0.81 kW*jam.

Itu. Dandang menghasilkan kira-kira 800 W semasa operasi stabil (malar), tetapi berapa banyak yang digunakan oleh sistem itu sendiri semasa operasi? Mungkin yang sama, menghasilkan 800W, dan mungkin lebih.

Di samping itu, elektrik dijana hanya semasa operasi penunu. Itu. Sama ada operasi berterusan sistem diperlukan, atau semuanya berbeza sedikit daripada apa yang dikatakan oleh pembangun sistem.

Apakah yang membawa kepada pengiraan ini? Sistem dandang kayu sebenarnya menghasilkan 50Wh (atau 0.05kWh), yang boleh digunakan untuk mengecas semula tablet, telefon, dsb. walaupun untuk "mentol lampu LED tugas" cetek. Berbeza dengan perkembangan dua syarikat terkenal dunia, perkembangan yang diterangkan jelas kelihatan lebih seperti muslihat pemasaran yang baik, dan tidak lebih.

Bagi dasar penetapan harga untuk sistem ini, biasanya sukar untuk menilai apa-apa.Kerana syarikat pembuatan Viessmann dan NAVIEN serta-merta menetapkan bahawa peralatan "tidak memerlukan penyelenggaraan." Diterjemah ke dalam bahasa mudah, ia rosak, yang bermaksud unit itu perlu diganti sepenuhnya.

Ini mungkin tidak digunakan untuk keseluruhan sistem, tetapi untuk komponen individu: enjin Stirling, sistem penunu gas, dsb. Hasilnya akan menjadi jumlah yang sangat mengagumkan. Dengan mengandaikan bahawa harga purata untuk sistem ini adalah kira-kira 12 ribu. euro atau 13.5 ribu $. Skim operasi dandang dengan penjana, maka hanya pengeluar sistem boleh menang dalam keadaan sedemikian.

Kompor Indigirka tidak boleh mengambil bahagian dalam perbandingan sama sekali, bukan sahaja kerana jenis bahan api bukan gas, dan harganya tidak setanding (15 kali lebih rendah), tetapi kerana dapur diletakkan bukan untuk kegunaan domestik, tetapi lebih untuk perjalanan, ekspedisi, dsb. .P.

Jika di Eropah keadaan tenaga agak ketara mempengaruhi pilihan pengguna (apabila memilih pemanasan atau sistem bekalan tenaga) dari sudut kecekapan dan keramahan alam sekitar, maka negara-negara EU merangsang ini dengan mensubsidi pelaksanaan sistem tersebut.

Bagi pengguna isi rumah di Rusia, sistem sedemikian kemungkinan besar akan terlalu mahal, kedua-duanya pada mulanya "sistem + pemasangan" dan semasa operasi.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Prinsip operasi enjin Stirling yang melengkapkan dandang gas:

Demonstrasi operasi dandang gas dengan penjana elektrik:

Contoh dapur kayu dengan penjana elektrik untuk perbandingan dengan unit gas:

Jangan lupa bahawa syarikat penjana tenaga Eropah cukup setia kepada "pengilang" peralatan penjimatan tenaga.

Di Rusia, kemungkinan menjana dan menghantar tenaga elektrik ke grid oleh pengguna isi rumah bukan sahaja tidak termaktub dalam undang-undang, tetapi juga tidak dialu-alukan oleh syarikat grid. Oleh itu, sistem yang dibentangkan tidak mungkin mempunyai peluang yang serius untuk digunakan di Persekutuan Rusia hari ini.

Sila komen pada artikel yang dihantar untuk dipertimbangkan dalam borang blok di bawah, tanya soalan, siarkan foto mengenai topik tersebut. Beritahu kami jika anda biasa dengan dandang dan sistem penjanaan elektrik. Kongsi maklumat berguna yang akan berguna kepada pelawat tapak.