Mikro-KWK-

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März 24, 2016 Lil Pander M 0 249

Die Mikro oder Mikro-KWK ist eine Erweiterung der Idee der KWK für Wohn Einzel- / Multi-Familie, Eigentumswohnungen, und kleine / mittlere Unternehmen.

Befragung

In der Mehrzahl der Energieanwendungen ist die Energie in den meisten Formen notwendig. Dazu gehören in der Regel eine Kombination aus: Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen, mechanische Energie und Strom. Oft werden diese zusätzlichen Energieformen werden durch eine Wärmekraftmaschine funktioniert auf eine Wärmequelle mit hoher Temperatur erzeugt. Eine thermische Maschine kann niemals perfekt Effizienz gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und wird daher immer ein Überschuss von Niedertemperaturwärme. Letzteres ist allgemein bekannt als "Abwärme", "Sekundärwärme" oder "low grade Wärme" definiert. Diese Wärme ist für die meisten Heizungsanwendungen, ist aber jedoch nicht als praktisch, um Wärme über lange Strecken zu transportieren, im Gegensatz zum Strom oder Brennstoff. Mit Betriebsstoff gibt es darüber hinaus auch ein Transport von "Abwärme", bevor die Abfälle tatsächlich erzeugt wird.

Für die effiziente Nutzung von Energie, muss der "sekundären Wärme" sinnvoll genutzt werden. Da es einfach ist, um Elektrizität zu tragen, aber es ist nicht in Bezug auf diese Art von Wärme, müssen energieeffiziente System Strom nur in Gebieten, in denen die Abwärme kann auch verwendet werden, zu erzeugen. In einem Kraftwerk auf der Sekundärwärme oft angeboten übersteigt die erforderlich ist, um nur einen kleinen wirtschaftlichen Wert haben. Diese Wärme wird in der Regel in Kühltürmen, ohne jemals benutzt abgeführt. Ein Weg, um eine bessere Nutzung dieser Wärme zu machen ist, um die primäre Energiequelle auf dem Gebiet verbrauchen und damit Energie erzeugen in allen notwendigen Formulare an der Verwendungsstelle. Dieses Verfahren ist auch als CHP System vorhanden.

KWK-Systeme sind in der Lage, um den Gesamtenergieverbrauch von Primärenergieträgern wie Kraftstoff oder konzentrierter Sonnenenergie Thermodynamik erhöhen. Das BHKW hat daher Popularität in allen Bereichen der Energiewirtschaft aufgrund der Anstieg der Treibstoffkosten, insbesondere solche auf Basis von Öl und wegen der Umweltprobleme, vor allem Klimaänderung gewonnen.

In einem konventionellen Kraftwerk, das Strom liefert, um die Verbraucher, nur 30% des Wärmeinhalts der Primärenergieträger wie Biomasse, Kohle, thermische Solarenergie, Erdgas, Öl oder Uran den Verbraucher erreicht, auch wenn der Wirkungsgrad 20% für Altanlagen und 50% für die neueren sein. Dagegen wandelt ein BHKW üblicherweise 10% bis 20% der primären Wärme in Strom und die meisten der verbleibenden einen wird zum Erhitzen von Wasser oder Räume erfasst. In der Regel 10% bis 30% der Wärme ungenutzt abgeführt. Insgesamt mindestens 65%, aber oft erhalten Sie bis zu 90%, der von der Primärquelle erzeugte Wärme wird für nützliche Zwecke verwendet.

Die KWK-Anlagen haben den Industriesektor, bis der Energiekrise der 70er Jahre profitiert. Seit dreißig Jahren diese Großanlagen mit KWK waren wirtschaftlich vertretbar als jene Mikro-KWK, wegen der Kostendegression. Post-2000-Systeme haben sich effiziente Mikro kostet auch in vielen Weltmärkten, aufgrund der steigenden Energiekosten. Die Entwicklung von Mikro-KWK wurde auch durch die jüngsten technologischen Entwicklungen von kleinen Wärmekraftmaschinen erleichtert. Dazu gehören eine verbesserte Leistung und / oder Kosteneffizienz der Stirlingmotoren, Dampfmaschinen, Gasturbinen, Dieselmotoren und Ottomotoren.

Micro-Systeme

Der Hauptunterschied zwischen den Systemen in der Mikro- und ihre Angehörigen im großen Maßstab sind die Parameter, die den Betrieb zu führen. In vielen Fällen industrielle KWK-Anlagen erzeugen in erster Linie Strom und Wärme ist ein nützliches Nebenprodukt. Statt der Mikro-KWK-Systeme, die in den Häusern oder kleinen Geschäftsgebäuden arbeiten, produzieren hauptsächlich Wärme erzeugenden Strom als Nebenprodukt. Aufgrund dieses Betriebsmodells und der schwankenden Nachfrage der Strukturen in Bezug auf die elektrische Energie, um Mikrosysteme häufig produzieren mehr Strom als das, was verwendet wird.

Diese Systeme werden hier viele ihrer Ersparnisse und wirkt dadurch Anziehungskraft auf die Verbraucher, durch ein Modell der "Generation und Einzelhandel" oder "Dosieren", in dem die, die über die Anforderungen der Haushaltsstrom erzeugte Energie wird wieder in die Firma verkauft. Dieses System ist effizient, weil die eingesetzte Energie verteilt und sofort in das Stromnetz verwendet. Die Hauptverluste treten bei der Übertragung von der Quelle zum Verbraucher bleiben dennoch geringer als die Verluste, würde lokal Energie zu akkumulieren oder Erzeugen von Leistung, sofern nicht maximale Effizienz des Systems zu Mikro. So von einem rein technischen Standpunkt aus, ist der Austausch vor Ort sehr effizient.

Ein weiterer positiver Punkt für die Net Metering ist die Tatsache, dass es sehr einfach einzurichten. Der Stromzähler von dem Benutzer in der Lage, auch vom Haus erfassen die Ausgangsenergie, die neben der Eingangs hergestellt. Für ein Netzwerk mit relativ wenigen Nutzern mit Mikro-KWK ausgestattet sind nicht notwendig, Änderungen daran vornehmen. Auch in den Vereinigten Staaten viele Bundes- und Landesgesetze erfordern, Energieversorgungsunternehmen, um alle, die Energie ins Netz gibt kompensieren. Aus der Sicht der Unternehmen, diese Regeln haben jede betriebliche und technische sowie administrative. Folglich die meisten Energieversorgungsunternehmen zu kompensieren Steuerpflichtigen nur mit einem Rabatt von gleich oder kleiner als die Rechnung. Während diese Ausgleichsregelung den lauteren auf den ersten Blick, es nur eine Einsparung für den Benutzer für den Kauf nicht Energieversorger und ein komplettes System von Mikro-KWK nicht zu gewinnen. So, aus der Sicht der Nutzer mit Mikro-KWK-Systemen wird die net-Dosierung ist nicht ideal.

Während das Netz-Dosierung ist ein sehr effizienter Weg, um die überschüssige Energie durch einen Microcogeneratore generiert wurden, ist es nicht immun gegen die Kritiker. Diese bringen einige Überlegungen, um ihre Hypothese zu stützen: als Haupterzeuger von Strom in das Stromnetz ist ein wichtiges Handelszentrum, die Generatoren von Net Metering "bluten" Energie in das Netz zufällig und unberechenbar. Die Wirkung ist jedoch minimal, wenn es nur ein kleiner Anteil der Kunden, die Elektrizität erzeugen, und jede von ihnen erzeugt einen kleinen Betrag. Wenn man auf einen Ofen oder eine elektrische Heizung eingeschaltet ist um die gleiche Menge Strom aus dem Netz, die durch den Generator erzeugt wird, hausgemachten verwendet. Die Wirkung wäre daher klar werden, ob es einen großen Prozentsatz der Häuser mit Erzeugungssysteme. Abstimmung zwischen Erzeugungssysteme in Häusern und im Rest des Netzwerks würde für den zuverlässigen Einsatz notwendig werden und eine Beschädigung des Netzes zu verhindern.

Arten von Systemen und Technologien

Die Mikro-KWK-Systeme werden derzeit auf Basis von vielen verschiedenen Technologien:

  • Verbrennungsmotor
  • Stirlingmotor
  • Dampfmaschine
  • Gasturbinen
  • Brennstoffzellen

Kraftstoffe und Motortypen

Die meisten KWK-Systeme verwenden Erdgas als Kraftstoff, weil es brennt gut und sauber, hat einen relativ niedrigen Kosten, ist in den meisten Bereichen und wird leicht durch Rohrleitungen, die bereits erreicht vielen Häusern transportiert. Das Erdgas geeignet für Verbrennungskraftmaschinen, wie beispielsweise die Vier-Takt-Motors und der Gasturbine, da sie brennt, ohne Asche, Ruß oder Teer. Gasturbinen werden in vielen kleinen Systemen aufgrund ihrer hohen Effizienz, ihrer geringen Größe, saubere Verbrennung, die Dauer und die kleine Wartungsanforderung verwendet. Gasturbinen mit Luftkühlung Betriebs ohne Schmieröle oder Kühlmittel entwickelt. Die Abwärme der Gasturbinen ist besonders durch die Entladungen, während in Taktmotoren mit Kolbenverbrennungs zwischen der Entladung und dem Kühlsystem unterteilt.

Die Zukunft der KWK, vor allem für Haushalte und kleine Unternehmen, wird weiterhin von der Kraftstoffpreise, einschließlich Erdgas beeinflusst werden. Bis zu diesem Preis wird weiter steigen wird die Wirtschaftlichkeit günstiger für Energiesparmaßnahmen und eine effizientere Nutzung der Energie, wie Wärme-Kopplung und Mikroerzeugung zu machen.

Brennstoffarten

Es gibt viele Arten von Kraftstoff, und die Wärmequellen, die in Betracht Systeme Mikro-KWK getroffen werden können. Deren Eigenschaften unterscheiden sich hinsichtlich der Systemkosten, Kosten für Heizung, Umwelteinflüsse, Komfort, Einfachheit des Transports und der Lagerung, Systemwartung und Lebensdauer des Letzteren.

Zwischen Wärmequellen und Kraftstoffe, die für die Verwendung mit Mikro-KWK-Anlagen berücksichtigt werden, sind: Biomasse, gasogene, Solarenergie, Kohle, Biodiesel, Diesel, Heizöl, aber auch Mehrstoffenergiequellen, die .. haben die niedrigsten Emissionen von Partikeln und Kohlendioxid sind Sonnenenergie, Biomasse und Erdgas.

Engines

Die externen Verbrennungsmotoren können auf jeder Wärmequelle bei hoher Temperatur ausgeführt werden. Diese Motoren sind die Stirlingmotor und die Dampfmaschine, die erste mit einer Effizienz, die 50% erreichen kann, und die zweite bei etwa 10% und seit 2008 eine kleine Anzahl dieser Motoren ist in der Mikro-KWK eingesetzt. Andere Wärmezyklen verwendbar sind, sind die Ericsson-Zyklus und der Zyklus Stoddard.

Zustand des Marktes

Der größte Einsatz der Mikroerzeugung wird derzeit in Japan. Wir haben mehr als 50 000 Einheiten mit einer großen Mehrheit der Modelle ECO-aktiviert, einschließlich der von Honda produzierte Einheit Microcogeneratore. Dieses Gerät ist ein hochfester Motor mit sehr geringem Rauschen und einer Netzwerkschnittstelle elektrische Festkörper, so dass die erweiterten Hybrid-Autos von der gleichen Firma hergestellt.

Schätzungsweise 1.000 Mikrosysteme sind aktiv in Großbritannien seit 2002. Dies sind vor allem die WhisperGen Stirlingmotor Motoren für Luft- und alternativer SenerTec Dachs. Der Markt wird von der Regierung über Vorschriften und Mittel für die Forschung von der Energy Saving Trust und dem "Carbon Trust", die öffentlichen Einrichtungen, die Energieeffizienz in Großbritannien unterstützen verbrachte gegebenen unterstützt. Ab 7. April 2005 hat die britische Regierung die Mehrwertsteuerregelung für Kleinst von 17,5% auf 5% zu senken, um die Nachfrage nach dieser neuen Technologie, die Kosten der bestehenden, aber die meisten Schadstoffe zu unterstützen. Die Reduktion ist tatsächlich ein Stipendium für Mikro-KWK-Anlagen auf herkömmlichen Systemen, sie hinsichtlich der Kosten wettbewerbsfähiger zu machen und begleiten ihre Verkäufe innerhalb des Staates. Von den 24 Millionen Haushalten in Großbritannien, 14.000.000-18.000.000 scheinen Mikro-KWK-Anlagen geeignet.

Vor kurzem hat die Energie Klima von Massachusetts in den Vereinigten Staaten eingeführt sein System in der Mikro Freewatt Märkten. Diese Anlage ist die Technologie der Mikromotor Honda. Es wird behauptet, dass dieses System etwa 50% des Strombedarfs eines typischen amerikanischen heute bekannt, dass der Kraftstoff verwendet werden, um Wärme zu erzeugen, die Verdoppelung der Wert der letzteren für den Vermieter und den Carbon Footprint deutlich reduziert Zuhause. Dieses Produkt wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, unter anderem als fortgeschrittene Produkt des Jahres von Popular Mechanics Magazine erhalten hat, und wird voraussichtlich in den USA im nächsten Jahr weit verbreitet zu werden. Es wird geschätzt, dass dieses Produkt in etwa 50 Millionen Haushalten genutzt. Eines der größten Unternehmen von Erdgas USA, Keyspan, eng dieses Produkt bewertet und bietet eine gute monetären Anreiz für Kunden, die es Ihrem Programm hilft zur Energieeinsparung zu kaufen.

Einer der ersten microcogeneratori können in der "TOTEM" von Mario Palazzetti im Jahr 1973 auf dem Fiat-Forschungszentrum entwickelt, identifiziert werden. Eine moderne, technologisch fortschrittliche und effiziente dieser Microcogeneratore, wird derzeit produziert und von der Turin ansässige Unternehmen asjaGen Srl verkauft dem er den Namen behalten und machte es zu einer 100% italienische dank einer Zusammenarbeit mit Industrie Fiat Chrysler PKWs, FPT Industrial und Magneti Marelli.

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