Dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Fejlesztések.

Az előadások a következő témára: "Dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Fejlesztések."— Előadás másolata:

1 dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Fejlesztések

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

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

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

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

6 Hőmérséklet korlát t Wm tmax th,ki Wh veszteséghő Qh th,be Qmax

7 Kondenzálódó gázok

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

9 Előremenő hőmérséklet
Hűtővíz hőcserélő Füstgáz hőhasznosító Hőmérséklet Füstgáz hőmérséklet Hűtővíz hőmérséklet Előremenő hőmérséklet 85OC Visszatérő hőmérséklet 53,4% 46,6% Hőteljesítmény Fűtési teljesítmény = 100%

10 Előremenő víz I. KAZÁN II. KAZÁN III KAZÁN Nyári átkötés TC GÁZMOTOR Visszatérő víz

11 Gázmotoros hőszivattyú
füstgáz Hűtővíz hőhasznosító Füstgáz hőhasznosító Kondenzátor hideg meleg GM HŐSZIVATTYÚ GÁZMOTOR Kompresszor Elpárologtató Qbe

12 Füstgáz hőhasz-nosító Hűtővíz hőhasz-nosító HŐSZIVATTYÚ
GÁZMOTOR Dt ts te tk tv Füstgáz hőhasz-nosító Hűtővíz hőhasz-nosító HŐSZIVATTYÚ Q Q QGM Qössz

13 Optimális hőhasznosító hőcserélő*
Beruházási költség, K1 Üzemeltetési költség, K2 Haszon, H Célfüggvény: C=H-K1-K2 → max [Ft/év] *dr Harmata András: Hőhasznosítás =MK, Bp

14 Dimenzió nélküli alakban:
Állandőkat elhagyva, W1=W2 esetre:

15

16 Rekuperáció Technológia Összköltség t Dt Energia- költség Beruházási
fűtés Qhh Q optimum Dt

17 Rekuperáció gazdaságossága
Szennyvíz hőhasznosító t 55oC 30oC W1=0,8W2 5oC 12oC Q Qh Q0

18

19 Szellőzés-légfűtés elszívott levegő t 40oC 22oC friss levegő Qtr -13oC
Qhh Q

20 Füstgáz hőhasznosítás
Kazán

21 Füstgáz hőhasznosítók

22 Közvetítőközeges hőcserélők a füstgáz hőhasznosításban

23 A füstgáz hőhasznosító kapcsolása (rendszeren belül)

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

25 Füstgáz hőhasznosítás
tápvíz-előmelegítő (ECO) p1 fűtés levegő-előmele-gítő p2 t t t HMV Q Q Q a.) HMV termelés b.) gőzkazán c.) kétfokozatú gőz

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

27 G T Gázturbinából 539OC 405kg/s 75bar 509OC 45,2kg/s
Gőzturbina i-C4 turbina 95OC 34OC Léghűtő kondenzátor Ipari gőz 30 t/h 14 bar 195OC 90OC

28 A lelúgozás hőtartalmának hasznosítása

29 Sarjúgőz hasznosítás

30 Nyomáscsökkentés hasznosítása (földgázvezeték hálózatok összekapcsolása)

31 Gőzhálózatok

32 TÁROLÁS

33 A hő 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

35 Példa

36 Töltési sebesség növelése

37 Gazdaságosság számítása

38 A tároló beruházási költsége
Bt lendkerék szivattyús tár. gázturbina k Pt – a tároló (általában kisütési) teljesítménye, kW Et – a tároló kapacitása, kWh k – kisütési óraszám, h

39 nagy berendezés fogyasztása
hatásfok nagy berendezés fogyasztása gyakoriság Terhelés kis berendezés fogyasztása

40 Klímagép tüzivíz tározóval

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

42 HMV termelés HMV Hőcserélő Tároló Szivattyú hidegvíz

43 Hőtárolás atmoszférikus tárolóban
Töltési hpmérséklet Tárolási hümérséklet Előremenő hőmérséklet Töltési visszatérő Kisütési hőmérséklet Dt Visszatérő hőmérséklet Tároló kapacitás Töltés Kisütés

44 Gőztárolás Ruths tároló
Tőltés Elvétel

45 Regenerátorok (Tárolás szilárd anyagban)

46 Rejtett hő tárolása

47 Klíma helyett hidegtároló

48 Hőtároló eutektikumok

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

50 - v é g e -