Sala de calderas de biogás.
Como se señaló anteriormente, la base es la preparación de biogás con su posterior uso. La composición ampliada del equipo de dicha sala de calderas: un sitio de recepción de combustible, equipo de mezcla de biocombustible, biorreactores, un sistema de suministro de combustible para biorreactores, sistemas de purificación de biogás (si es necesario). Además, según los objetivos de la sala de calderas, puede instalar una caldera de gas clásica (agua caliente o vapor). Si es necesario generar energía eléctrica, además de calor, es posible instalar una GPU, una turbina de gas o una turbina de vapor. Se instala una caldera de calor residual después de la turbina de gas. Se puede instalar una sala de calderas de este tipo, incluso cerca de las instalaciones de tratamiento, para la eliminación de acumulaciones de lodo.
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Tradicionalmente, una caldera de gas se utiliza como fuente de calor en una casa privada. Pero a menudo hay que considerar otras formas de calentar un edificio. Por ejemplo, si la casa no está conectada a la red de gas o si desea reducir la "dependencia del gas" del edificio.
A continuación, descubrirá cómo puede reemplazar una caldera de gas, qué dispositivos de calefacción servirán como un seguro confiable en caso de interrupciones en el suministro de gas y durante heladas severas.
¿Qué se puede considerar una fuente de calefacción alternativa?
Dado que el gas se utiliza tradicionalmente para calentar un edificio, cualquier dispositivo de calefacción que no funcione con gas puede considerarse una fuente alternativa de energía.
¿Cuándo puede esto ser relevante?
- No hay posibilidad de conectarse a la red de gas o el costo de conexión es muy alto. En este caso, no hay otra salida que buscar métodos de calentamiento alternativos.
- Reduzca su propia dependencia del gas.
- Tener seguro en caso de frío severo. En el exterior con mucho frío, cuando la caldera de gas no pueda soportar la carga, será útil tener una fuente de calor de respaldo.
- Para ahorrar en gastos de calefacción. La combinación y la gestión correctas de las fuentes de calor reducirán significativamente los costes de calefacción.
¿Cómo se pueden utilizar?
Hay muchas formas de utilizar fuentes de energía alternativas. Todos ellos difieren en esquemas de conexión, combinación y principio de uso, pero al mismo tiempo, se pueden distinguir 2 básicos de todos:
- Complemento a la caldera de gas.
En este caso, la caldera de gas se utiliza como fuente principal de calor, y todas las demás funcionan además de ella. - La principal fuente de calor.
Este enfoque es relevante cuando el edificio no está conectado a la tubería de gas y necesita seleccionar una fuente de calor que cubra toda la capacidad de calefacción.
A continuación, consideraremos en detalle qué fuentes de calefacción alternativas se pueden utilizar en ambos casos.
Tipos de fuentes alternativas de calefacción en una casa particular.
Las bombas de calor se pueden usar como la única fuente de calor: en el suelo y como complemento de una caldera de gas: aire.
- Las bombas de calor de fuente terrestre son un reemplazo completo de una caldera de gas y tienen un alto rendimiento en cualquier momento del día y a cualquier temperatura exterior. Al mismo tiempo, tienen varias desventajas: alto costo inicial y un largo período de recuperación (quizás más de 10 años), se requieren costosos movimientos de tierra y un terreno para la instalación.
- Las bombas de calor de aire son más baratas y fáciles de instalar, pero se utilizan principalmente como complemento de una caldera de gas, ya que su rendimiento disminuye a temperaturas bajo cero. Esto aumenta el consumo de energía y los costes de calefacción, lo que hace que el uso de una bomba de aire no sea rentable desde el punto de vista económico.
Calderas de combustible sólido y pellet
Una caldera de combustible sólido: madera, briquetas de combustible o pellets pueden satisfacer completamente la demanda de calor del edificio independientemente de la hora del día y la temperatura exterior. Sin embargo, al usarlos, es importante tener en cuenta los siguientes puntos:
- Debe controlar constantemente el suministro de combustible y crear nuevos marcadores. Deje que tenga que hacerlo no tan a menudo, pero por ejemplo una vez al día, pero aún así debe hacerlo.
- La necesidad de combustible sólido de alta calidad. La carpintería no está desarrollada en todas las regiones y, a menudo, se debe transportar madera de alta calidad desde las regiones vecinas, lo que en última instancia afecta el costo de la leña. Por lo tanto, antes de instalar una caldera de combustible sólido, vale la pena elegir de antemano varios lugares donde puede comprar leña.
- Se requiere un lugar para almacenar leña. Además, para preservar su valor energético, es mejor almacenar leña debajo de un dosel para evitar mojarse.
Sala de calderas de gas generador.
La composición ampliada de una sala de calderas de este tipo: un sitio para recibir combustible inicial, equipo de mezcla, equipo de secado, briquetadoras, generador de gas. El gas generador resultante se envía luego a una caldera de gas (agua caliente o vapor) con quemadores adaptados para este gas, oa una unidad de compresor de gas (en el caso de una unidad de compresor de gas, se requiere un sistema de purificación de gas del generador). Actualmente, en los países de la CEI se implementan proyectos que solo se basan en la obtención de pirólisis durante el procesamiento de astillas de madera.
Bombas de calor
En este caso, las fuentes de calefacción alternativas son el agua y la energía de la tierra. Durante el período cálido, este sistema se utiliza como un acondicionador de aire grande: enfría el edificio transfiriendo el exceso de calor al suelo.
El principio de funcionamiento de una bomba de calor que utiliza energía hídrica.
La ventaja de este método de calentamiento es el completo respeto al medio ambiente, que se logra utilizando solo recursos renovables. El coste de la calefacción alternativa en una casa con bombas de calor es un 15% menor que el de la calefacción a gas. Sin embargo, la desventaja es el alto costo del equipo.
Además, la desventaja es la necesidad de electricidad. Este problema se puede solucionar de dos formas. Por lo general, es más económico usar una red central, pero esta opción no es adecuada para comunidades remotas donde los cortes de energía son comunes.
Usar su propio generador es una buena solución, pero tampoco es ideal. Por un lado, esto permite que la casa sea completamente autónoma, y por otro lado, existe la necesidad de la instalación de un grupo electrógeno y su mantenimiento. Esto reduce la eficiencia económica del uso de bombas de calor, pero un potente generador puede proporcionar energía no solo al sistema de calefacción, sino también a otros electrodomésticos de la casa.
Sala de calderas mediante combustión directa.
La composición de esta sala de calderas puede variar según el tipo de biocombustible a quemar.Así, por ejemplo, cuando se utiliza la cáscara de semillas oleaginosas, la composición ampliada del equipo puede consistir en: un área de recepción de biocombustible, transportadores de combustible, depósitos de medición de combustible y las propias calderas (agua caliente o vapor). Si es necesario mezclar varios tipos de cáscara o agregar otros tipos de residuos vegetales a la cáscara, se instala un equipo para mezclar, secar y hacer briquetas. El siguiente es un ejemplo del trabajo de Turbopar, el desarrollo de un estudio de anteproyecto para la utilización de estiércol de aves de corral en Ucrania en 2010.
Cómo se eligió la eliminación del estiércol de pollo. Breve descripción del proyecto.
El cliente se propuso la siguiente tarea: una gran granja avícola necesitaba utilizar hasta 200 toneladas de estiércol al día, con la recepción de calor y electricidad. El mini-CHP funciona las 24 horas del día y todo el año. No existen proyectos de este tipo en el territorio de los países de la CEI. El cuello de botella de este proyecto es el procesamiento de la biomasa original (estiércol de hojarasca), ya que su humedad fluctúa según la temporada. Por sí solo, el tipo de combustible obtenido de esta biomasa tiene un poder calorífico medio y contiene muchas sustancias nocivas. Se consideraron varias opciones para la preparación de combustible para el suministro posterior a la caldera, desde el suministro directo al horno hasta el método de combustión del polvo (conversión del combustible inicial en polvo fino con propiedades de combustión más altas, seguido de la alimentación de este combustible pulverizado en hornos especiales en calderas). Como resultado, se adoptó preliminarmente la siguiente opción: - se instala un almacenamiento de combustible primario con un suministro de combustible durante 7 días de operación continua de la cogeneración, - después de eso, se instala el equipo para mezclar con otros tipos de biocombustibles, - equipo de secado , - molienda al tamaño de partícula requerido - y alimentación en tolvas - dispensadores delante de las calderas. Además, la alimentación de las tolvas dosificadoras se lleva a cabo directamente en las calderas de vapor. Después de las calderas, se instalan una o dos turbinas de vapor del tipo de condensación con flujos de vapor controlados. El vapor de la extracción se envía a las propias necesidades de la sala de calderas (a la sección de secado de combustible) y al complejo avícola. La energía eléctrica se utiliza para las propias necesidades de la planta avícola. Los restos de energía eléctrica no utilizada se transfieren a la red eléctrica nacional. Además, esta mini-CHP, además de energía eléctrica y térmica, proporcionará un subproducto de fertilizante de alta calidad (la ceniza es un producto de la combustión de biomasa), que se utilizará para sus propias necesidades o se venderá en el fertilizante. mercado (se proporciona un sitio de envasado de fertilizantes). Deliberadamente no divulga métodos de utilización de gases de combustión de mini-CHP y una descripción detallada de los sistemas de equipos. Digamos que durante la implementación del proyecto, la empresa generará alrededor de 144 MW de electricidad por día, la misma cantidad de calor. El período de amortización de este proyecto, teniendo en cuenta todas las inversiones, será de tres años. La parte arquitectónica del proyecto está en curso. Eliminación de excrementos de pollo.
calderas de vapor, calderas de agua caliente, diseño de instalaciones de tratamiento
Colectores solares
Los colectores solares son placas que se instalan en el techo de una casa. Recogen calor de la radiación solar y, con la ayuda de un portador de calor, transfieren energía a un intercambiador de calor. Allí, el calor se intercambia con agua, que se puede utilizar para calefacción y suministro de agua caliente.
Por lo tanto, la diferencia entre colectores y baterías es que el colector proporciona agua caliente y la batería proporciona energía eléctrica. El esquema con la conversión de electricidad en energía térmica es ineficaz, las pérdidas son demasiado grandes.
A diferencia de los paneles solares convencionales, los colectores pierden ligeramente su eficiencia a bajas temperaturas o clima soleado.Sin embargo, los colectores solares generan la mayor cantidad de energía en las regiones del sur, donde la radiación solar es mayor. Además, la ubicación del sitio y la estructura afectan la eficiencia del trabajo. En regiones frías, los colectores solares se utilizan mejor como fuente adicional de energía.
Como muchos tipos alternativos de calefacción, los sistemas de energía solar son costosos.
Los paneles solares se pueden utilizar como fuente de energía eléctrica, sin embargo, debido a la inconsistencia de su funcionamiento, necesitan baterías que puedan almacenar suficiente energía para la noche y el tiempo nublado.
Una desventaja significativa de las baterías es una vida útil limitada, después de la cual no se pueden reparar. Además, cuando se utilizan paneles solares, se recomienda utilizar un contador de disco que pueda registrar el movimiento de la electricidad en ambas direcciones, a diferencia de uno digital. Esto permite establecer un balance energético.
