dr. Balikó Sándor: ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Fejlesztések

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

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.

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

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

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

Kondenzálódó gázok

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

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

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

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

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

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. 1985.

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

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

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

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

Füstgáz hőhasznosítás Kazán

Füstgáz hőhasznosítók

Közvetítőközeges hőcserélők a füstgáz hőhasznosításban

A füstgáz hőhasznosító kapcsolása (rendszeren belül)

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

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

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

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

A lelúgozás hőtartalmának hasznosítása

Sarjúgőz hasznosítás

Nyomáscsökkentés hasznosítása (földgázvezeték hálózatok összekapcsolása)

Gőzhálózatok

TÁROLÁS

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)

Összefüggések Folytonos: Diszkrét Tároló mérete

Példa

Töltési sebesség növelése

Gazdaságosság számítása

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

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

Klímagép tüzivíz tározóval

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

HMV termelés HMV Hőcserélő Tároló Szivattyú hidegvíz

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

Gőztárolás Ruths tároló Tőltés Elvétel

Regenerátorok (Tárolás szilárd anyagban)

Rejtett hő tárolása

Klíma helyett hidegtároló

Hőtároló eutektikumok

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

- v é g e -