Основные составные компоненты:

1)      Наружный инверторный блок предназначен для наружной установки: на стене здания, крыше, прилегающей территории, гараже. С помощью компрессора он перемещает тепло с улицы в дом и обратно. Испаряясь в теплообменнике наружного блока, хладагент набирает энергию.

2)      Гидравлический модуль предназначен для установки в эксплуатационном помещении. Наружный блок теплового насоса работает на внутренний гидравлический модуль, подающий с помощью встроенного насоса нагретую воду на теплые полы и радиаторы.  Конденсируясь в теплообменнике гидравлического модуля, хладагент отдает тепло воде. Совместно с наружным инверторным блоком гидравлический модуль образует минимальный комплект, необходимый для обогрева дома с помощью радиаторов, системы фанкойлов или теплых полов, а также охлаждения с помощью системы фанкойлов.

Минимальный комплект оборудования «наружный инверторный бок + гидромодуль» позволяет подключиться к существующей системе отопления.

 

Дополнительно могут быть установлены следующие компоненты:

-  аккумуляторный бак представляет собой теплоизолированную емкость, внутри которой находится змеевик (теплообменник) Вода подогревается тепловой энергией наружного воздуха благодаря теплообменнику гидравлического модуля, подключенного к тепловому насосу. Данный комплект позволяет более рационально использовать тепловую энергию и подключать к данному комплекту другие источники тепловой энергии (солнечные коллекторы, котлы любого типа).

- комплект подключения для солнечного коллектора. Таким образом можно дополнительно увеличить энергоэффективность системы теплового насоса.

- солнечный коллектор (или группа коллекторов) для прямого преобразования солнечной энергии в тепло.

Купить тепловой насос в Интернет-магазине...

 
 

Сетевыми (или  grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью - наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: "Точка поиска максимальной мощности".

Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%..

В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti - islanding защитой: в случае выхода сети из строя, отключения внешней сети, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель в сетевом инверторе, отключает его выход от сети.

Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае - если напряжение в сети опускается ниже от установленного в программе инвертора параметра или частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от запраграммированного значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.

Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT))  позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.

В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.

Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные  инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.

Основные характеристики сетевых инверторов

  • номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора при номинальном массиве соолнечных панелей.
  • выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 220 - 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на к 3-х фазную сеть 380В.
  • максимальная эффективность - наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых - до 99%.
  • взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
  • максимальный входной ток - максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.
  • максимальный выходной ток - максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
  • диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности - диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
  • минимальное входное напряжение - минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения  в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
  • степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Купить сетевой инвертор в Интернет-магазине...

Выбор нагревательного оборудования - проблема, с которой приходится сталкиваться каждому владельцу частного жилого , да и не жилого, строения на этапе его строительства и эксплуатации. На сегодняшний момент самой распространенной и эффективной системой отопления в мире является водяная система, а самым недорогим топливом для нее - газ. Однако магистральный газ является доступным не всегда, и в случае, если прокладка газовой магистрали в Вашей местности является делом весьма трудноосуществимым и дорогостоящим (либо невозможным), то неплохой альтернативой будет установка твердотопливного котла.

Твердотопливные котлы работают исключительно на твердом топливе - дрова, уголь либо угольные брикеты. Принцип действия такого котла описывать нет необходимости, так как данная разновидность отопительного оборудования используется достаточно давно. Но если очевидные преимущества этого вида отопительных котлов перед более дорогостоящим оборудованием (в том числе и в плане его дальнейшей эксплуатации) видят многие, то мало кто задумывается о плюсах включения в систему отопления с твердотопливным котлом такого элемента, как теплоаккумуляторная (или буферная) емкость.

 

Итак, в чем же плюсы использования теплоаккумулятора с сочетании с твердотопливным котлом?

Принцип действия твердотопливного котла таков, что его эксплуатация сопряжена с опасностью перегрева и закипания теплоносителя.  Специфика работы этого котла в невозможности остановить его функционирование мгновенно (как, к примеру, можно перекрыть газ в газовом котле). Поэтому в данном случае аккумуляторная емкость выполняет защитную функцию (теплоноситель отбирает излишки тепла, вырабатываемого котлом, перегретая вода смешивается с уже остывшей), предотвращая перегрев системы и ее разрушение.

Кроме этого, теплоаккумулятор выполняет следующие функции:

- накопление нагретого теплоносителя и равномерное распределение его в отопительной системе (с помощью трехходового клапана или специальной автоматики);

- возможность использования нескольких источников тепла (например, газового или электрического котла) в одной схеме при необходимости;

- стабильная комфортная температура в помещении за счет подачи горячей воды из буферной емкости и уменьшения количества загрузок топлива;

- отсутствие необходимости ограничения тяги и, как результат, высокий КПД такой системы в результате полного выгорания топлива и несомненная экономия на нем;

- возможность снабжения горячей водой для нужд ГВС (при наличии вмонтированного внутрь  бойлера для ГВС - конструкция "бак в баке");

- возможность использования солнечной энергии от водяных солнечных батарей (при наличии встроенного теплообменника внуть буферной емкости). Данная комплектация позволяет уменьшить количество топок твердотопливного котла, так как днем солнце позволяет увеличивать температуру в буферной емкости и тем самым экономить затраты на эксплуатации.

 

Теплоаккумулятор монтируется в разрыв между системой отопления (радиаторы или «теплый пол») и твердотопливным котлом. В случае, если система отопления закрытая, она обязательно должна включать в себя расширительный бак и предохранительный клапан. С помощью циркуляционного насоса нагретая вода попадает в аккумуляторную емкость, а такое же количество остывшей воды возвращается к котлу. Необходимо, чтобы на трубе, выходящей из теплоаккумулятора к системе отопления, располагался еще один циркуляционный насос, который будет включаться и выключаться путем сигналов, подаваемых температурными датчиками.

 

При выборе твердотопливного котла и решении использовать буферную емкость, необходимо учесть, что его мощность должна быть на 20%-30% больше, чем при стандартных расчетах:

 

Вместимость бака, л

350

500

800

1000

1500

2000

3000

3500

Кол-во тепла при ∆t 40°С, кВт/ч

20

30

45

58

85

115

170

210

Кол-во дров, кг (дм³) при ∆t 40°С - 12 МДж/кг

5

(11)

7

(23)

12

(27)

14

(32)

21

(48)

30

(70)

42

(97)

50

(115)

 

Теплоаккумулятор подбирается примерно по такому принципу: от 25 до 50 литров объема на 1 кВт мощности котла (чем больше теплоаккумулятор, тем реже работает котел!)

 

Необходимо отметить, что в случае стандартной работы твердотопливного котла топливо сгорает при очень высокой температуре (около 300°), но значительная часть тепла при этом выходит через дымоход вместе с продуктами сгорания, снижая тем самым КПД системы. В процессе длительного сгорания топлива (при температуре 90-100°) происходит оседание на стенках дымохода и внутренней части твердотопливного котла паров конденсата. И лишь при использовании буферной емкости можно сделать этот процесс более рациональным, так как можно топить котел циклами - 1-2 закладки в течении 1-5 суток.

 

Таким образом, учитывая все вышесказанное, можно сделать cделать следующий вывод: тандем твердотопливного котла и теплоаккумулирующей емкости является наиболее удачным, так как позволяет повысить производительность системы отопления, сделать ее безопасной, а также более практичной и экономичной.

Выбрать буферную аккумуляторную емкость и заказать ее можно здесь...

Тепловой насос + вакуумный коллектор = альтернативная система отопления

Жилой дом площадью около 120м² эксплуатируется с октября 2012 года  с использованием современной комплексной альтернативной системы отопления.

Характеристика объекта:

Отопление 1-го этажа использует водяные теплые полы, 2 этаж отапливается  фан-койлами (воздушные доводчики) настенного типа. Таким образом, система отопления этого дома использует низкотемпературный теплоноситель (35...40 гр.С), что позволяет эффективно использовать тепловой насос воздушного типа и солнечные вакуумные коллекторы для отопления и производства ГВС.

Так как в данном жилом (дачном) массиве нет других энергоносителей, кроме электроэнергии, Заказчик поставил перед нашей компанией задачу – разработать систему отопления с максимально экономным использованием электроэнергии.

Нами была предложено комплексное решение с использованием следующих элементов:

 

-   Тепловой насос «воздух-вода»       Mitsubishi Electric серия Zubadan теплопроизводительностью 12 кВт

-   Вакуумные солнечные коллекторы с общим числом  тепловых трубок 39 штук

- насосная группа с контроллером, управляющая процессом отбора тепла солнечных коллекторов

 

 

 

 

 

-          Теплообменник «фреон-вода» фирмы Алфа-Ловаль

-           Бак-накопитель 200 литров (с 2-мя теплообменниками, серия SW)

-           Гидромодуль с блоком автоматики.

 

 

- как резерв, при очень низких температурах наружного воздуха (ниже минус  25 гр.С), использован настенный электрокотёл с плавной регулировкой ступеней нагрева на 12 кВт.

   

Система работает следующим образом:

Основным элементом системы является тепловой насос (ТН), который использует низкопотенциальное тепло наружного воздуха и через теплообменник «фреон-вода» нагревает воду в баке-аккумуляторе для ГВС и последовательно нагревает теплоноситель для теплого пола. В качестве теплоносителя использована незамерзающая жидкость «Экосол-40», которая в отличие от широко применяемых «незамерзаек», не ядовита и практически не вступает в реакцию с металлами. Так как теплообменник в бойлере-аккумуляторе  ГВС и теплый пол соединены последовательно, использован байпас для того, чтобы можно было регулировать поток от ТН или только на отопление или на отопление и ГВС. Это сделано для того, чтобы в те дни, когда солнечной активности для нагрева воды для ГВС достаточно, вся энергия от ТН направлялась на отопление.

Для нагрева воды (ГВС) в бойлере-аккумуляторе используются вакуумные солнечные коллекторы, установленные с наклоном к горизонту в «зимнем положении», т.е. более вертикально. «Зимнее» положение вакуумных коллекторов в данном случае является более оправданным по причине того, что летом солнечной энергии будет более чем достаточно для нагрева бойлера ГВС, а зимой нет. То есть вакуумные солнечные батареи установлены  для более оптимального сбора энергии солнца зимой.

Таким образом, каждый час «работы» солнца используется на нагрев воды для ГВС в бойлере-аккумуляторе. И только когда солнце «не работает» или его недостаточно, для догрева воды в бойлере-аккумуляторе используется тепловой насос.

Тепловой насос, установленный на данном объекте, имеет коэффициент энергоэффективности (СОР) до 4,24(в зависимости от температуры наружного воздуха. Иначе говоря, при потреблении около 2,6 кВт электроэнергии, потребитель получает 11 кВт тепловой энергии. Солнечные коллекторы еще добавляют в общую копилку экономии от 2 до 5 кВт тепла каждый «солнечный час».  В итоге имеем достаточно существенную экономию электроэнергии.

Осталось сделать еще один шаг – установить альтернативную электрическую систему для еще большей независимости данного объекта. Но это следующий шаг……..

Перейти в интернет-магазин...

Одной из наиболее важных задач современного общества несомненно является устойчивое развитие сельских территорий и повышение уровня и качества жизни их населения.

Не для кого не секрет, что в настоящее время уровень жизни в ряде сельских поселений далек от приемлемого.  Причин этому несколько. Итак, какие условия могут говорить о наличии качественной, устойчивой среды обитания в сельской местности?

Традиционно качественной считается среда, характеризующаяся высоким уровнем развития энергетической, транспортной и социальной инфраструктур.

Более 65% территории России в настоящее время относится к зоне так называемого децентрализованного электроснабжения - то есть снабжения потребителей электричеством от источника, не связанного с энергетической системой. В такой зоне проживает более 15 миллионов человек, причем в значительной степени в сельских поселениях. Из 225 миллионов кВт установленной мощности электростанций России - 17 млн. кВт приходится на электростанции, работающие в зоне децентрализованного электроснабжения.

Учитывая, что энергоснабжение оказывает влияние как минимум по 2 направлениям -формирование качества жизни населения, а также создание условий для ведения бизнеса, вопрос об обеспечении его доступности и качества представляется очень важным. Причем нужно отметить, что даже наличие централизованного энергоснабжения не способно кардинально изменить ситуацию, так как значительная удаленность сельских поселений от центральных линий электропередач и ветхое их состояние приводят к значительным потерям при транспортировке энергоресурсов, и к аварийным ситуациям, в том числе.

Долгое время практически единственным способом организации децентрализованных систем электроснабжения являлось использование дизельных электростанций (ДЭС). Наиболее ярким примером децентрализованного энергоснабжения на значительных  территориях является Якутия, где около 2,2 млн. км земель с населением 150 000 человек снабжается электроэнергией и теплом посредством ста с лишним автономных дизельных электростанций.

Thumbnail imageОднако, на сегодняшний день существуют и другие (более современные и комфортные в эксплуатации) решения этой проблемы. Речь о комплексном использовании различных возобновляемых источников энергии (далее ВИЭ) (например, таких как солнечные панели), и развитии распределенной генерации электроэнергии на их основе.

Очевидно, что для организации локального энергоснабжения имеет смысл сочетать  использование энергии малых рек, солнца и отходов лесопереработки.

Также можно локализовать электроснабжение для групп домов, а в некоторых случаях и для поселка или деревни в целом. Причем является очень важным решение вопроса о сетевом распределении полученной энергии между локальными пользователями. Thumbnail image

Для частных жилых строений также целесообразно использовать можно использовать уличное (желательно светодиодное) освещение, а также wi-fi сети на основе альтернативных источников энергии. Такие элементы, повышая качество среды обитания молодежи, могут способствовать ее привлечению и  удержанию в деревнях и селах.

Thumbnail imageВ отношении теплоснабжения  в сельских поселениях разумно решать этот вопрос на уровне отдельных зданий и сооружений посредством использования тепловых насосов, различных теплогенераторов на отходах деревопереработки, а также солнечных коллекторов.

Отдельно стоит отметить прибрежные города юга России, где использование альтернативных источников энергии способно создать дополнительный комфорт для туристов, и повышая привлекательность для въездного и внутреннего туризма.

Прежде всего речь об использовании энергии солнца, которое в рамках отелей (особенно частных) обеспечит автономное снабжение постояльцев и персонала электричеством и горячей водой (актуальной для курортного периода). Также солнечную энергию можно использовать для повышения качества жизни курортных поселений. Тут имеется в виду перспективы развития электротранспорта, как сухопутного, так и водного, уличное освещение, подзарядка мобильных устройств, мобильный wi-fi-интернет. Все вышеперечисленное является достаточно значимым моментом для современного человека при выборе мест отдыха.

Еще одна область, для которой применение ВИЭ является актуальным и целесообразным, это локализация энергоснабжения сельхозпроизводителей. В данной сфере также возможно применение солнечных батарей и коллекторов, ветрогенераторов, биогазогенераторов, тепловых насосов, малых ГЭС и т.п. При принятии решения об использовании ВИЭ на каждой отдельной территории, необходимо проанализировать имеющиеся энергоресурсы, их величину и интенсивность на протяжении года, объем потребляемой энергии, после чего определять разновидность планируемой энергетической установки.

Таким образом, необходимо рассматривать возобновляемую энергетику в качестве важного элемента устойчивого развития сельских поселений, для чего необходимо предусмотреть систему стимулирования и поддержки ее внедрения на селе, в том числе в рамках реализации прогноза Минэнерго РФ, по которому установленная мощность российского энергетического комплекса в перспективе на 2030 год составит:

- в области ветроэнергетики - 15 ГВт;

- в области производства биомассы - 7 ГВт;

- в области приливных электростанций - 6 ГВт;

- в области геотермальной энергии - 4 ГВт;

- в области малых гидроэлектростанций (МГЭС) - 2 ГВт;

- в области солнечной энергетики - 1 ГВт*

 

* Размещено с использованием материалов http://energy-fresh.ru

 

Подкатегории