Тригенерационный комплекс. Из чего состоит энергоцентр

Тригенерационный комплекс (энергоцентр) состоит из пяти частей: газопоршневых установок (ГПУ), абсорбционной машины (АБХМ), аппарата для отвода тепла (градирни или драйкулера), насосных групп и автоматики. Ниже типовая станция по кадрам 3D-модели: две ГПУ по 1500 кВт, машина Thermax на 2250 кВт холода и градирня NCT. Это типовая схема для объяснения, а не конкретный объект: цифры показывают порядок величин и то, как они связаны между собой.

Из чего состоит типовой комплекс?

Автоматика связывает всё в одно целое: контроллер машины, щит насосов и щит градирни.

Что делают двигатели?

Две ГПУ вырабатывают электричество объекту. Их тепло собирается в двух местах: рубашка охлаждения и выхлоп. Выхлоп проходит через теплообменник-утилизатор и уходит в трубу, а нагретая вода идёт к машине. Контур двигателя отделён от контура машины теплообменником, потому что у двигателя свои требования к температуре возврата.

Как работает горячий контур?

Горячая вода от двигателей приходит в машину с температурой 90 °C и возвращается к ним охлаждённой до 70 °C. Её гонят насосы горячей воды в схеме 1+1: один рабочий, один резервный. Расход 129 м³/ч. На кадре этот контур подписан ГВС.

Что делает абсорбционная машина?

Машина берёт тепло горячей воды и охлаждает воду потребителя с 12 до 7 °C. Ей нужна охлаждающая вода 28 °C со стороны градирни, на выходе из машины она нагревается до 35 °C. Контроллер Thermax следит за температурой холодной воды и регулирует подвод тепла. О том, как устроен цикл внутри машины, написано на странице «Принцип работы».

Как холод попадает к потребителю?

Вода 12 °C приходит от потребителя, остывает в машине до 7 °C и уходит обратно. Два насоса на 386 м³/ч, один рабочий и один резервный, держат постоянный расход через испаритель: машина отключается, если проток падает ниже 50 % номинала.

Зачем градирня и почему она такая большая?

В оборотную воду уходит и тепло, которое машина получила от двигателей, и тепло, которое она сняла с потребителя. На типовой станции машина даёт 2250 кВт холода при коэффициенте около 0,75 и берёт 3000 кВт тепла, поэтому на градирню приходится 2250 + 3000 = 5250 кВт. Градирня NCT на 5250 кВт примерно вдвое больше той, что нужна электрическому чиллеру такого же холода.

Проверим, что цифры сходятся. Холод: 386 м³/ч, перепад 5 °C, это около 2250 кВт. Горячая вода: 129 м³/ч, перепад 20 °C, это около 3000 кВт. По оценке, тепла двух ГПУ по 1500 кВт хватает на горячий контур с небольшим запасом: на 1 кВт электричества газопоршневой двигатель даёт около 1,1 кВт тепла.

Вместо градирни можно поставить драйкулер NCT. Он не использует воду, но охлаждает только до температуры воздуха плюс 10–15 °C. При воздухе +20 °C вода будет 30–35 °C, а рабочий диапазон машины 22–32 °C. Поэтому для абсорбционной машины чаще выбирают градирню, а драйкулер ставят там, где воды нет.

Что добавляют к такому комплексу?

В реальных проектах к основному составу добавляют то, что диктует объект. Бак-аккумулятор холода держит потребителя, пока машина выходит на режим около 30 минут. Чиллер NCT берёт пик и резерв, пока машина держит базовую нагрузку. Котёл закрывает пик тепла, аварийные радиаторы снимают избыток тепла двигателя. Водоподготовка защищает машину от накипи: 1 мм накипи съедает около 14 % мощности. Про автоматику и насосы подробнее в разделе «Автоматика, водоподготовка и насосы».

Где у комплекса слабые места?

Каждый узел по отдельности хорошо известен. Сложности начинаются в стыках между двигателем и холодом: противодавление выхлопа, перегрев рубашки при остановке машины, температура возврата, разные графики двигателя и холода, пропадание питания, вода без подготовки. Они разобраны на странице «Ошибки тригенерации». Если двигатель и холод делят разные подрядчики, эти стыки остаются ничьими. «Энергия холода» поставляет весь комплекс: ГПУ, машины Thermax и оборудование NCT. На холодовой контур мы ведём проект, поставку машин Thermax и оборудования NCT, шеф-монтаж, пусконаладку и сервис.

Если хотите увидеть, как такой комплекс выглядит на вашем объекте, закажите расчёт ТЭО или попробуйте калькулятор. Реальные объекты собраны в разделе «Проекты».

Частые вопросы