Itt most egy megközelítésnek a gondolatmenetét foglalom csak össze.
A CHP során villamos-energia és hő is termelődik, így termodinamikailag ekvivalens egy hagyományos villamos-energia generátor és egy "virtuális" hőszivattyú együttesével.
A termodinamikai gépek munkaciklusát az entrópia-hőmérséklet diagramon lehet kényelmesen áttekinteni.
A felvett/leadott hőt a integrál adja meg. A termodinamika első főtétele alapján az egy ciklus végzett munka éppen az ábra vonalán belülre eső terület.
A lényeges gondolat az, hogy ha nem a hűtőtornyokba vezetjük a hőt, hanem fel szeretnénk használni fűtésre, akkor a ciklus alacsonyhőmérséklete a helyett egy, annál valamivel magasabb lesz.
Ez természetesen csökkenti a területet, így a ciklusonként végzett munkát.
A CHP ciklust azonban fel lehet bontani két részre a hőmérséklet mentén. Az egyik ciklus egy kicsit jobb hatásfokú hagyományos erőművet ad meg, a másik ciklus munka befektetésével hőt szolgáltat. ez utóbbit tekintjük "virtuális hőszivattyúnak".
Ennek a felhasználásával már csak az a kérdés, hogy milyen kapcsolatban van a munka-veszteség a leadott hő-vel.
A hőszivattyú jósági tényezőjének felső határa éppen ezek hányadosa,
Azt, hogy reális esetekben vajon a CHP vagy a hagyományos erőmű+hőszivattyú éri-e meg inkább, nagyon sok mindentől függhet.
Általában igaz, hogy a hőszivattyús megoldás rugalmasabban tud az igényekhez alkalmazkodni.
Az idézett cikk szerint viszont a CHP emisszivitás szempontjából lehet jóval kedvezőbb.
Mindenesetre a lényeg az, hogy az összehasonlítást egyáltalán el lehessen végezni, és annak első közelítésben ez a menete.
Statisztika: Elküldve Szerző: G.Á — 2017.06.11. 16:36
]]>
Ez amiatt van, mert egyrészről több dolgot is figyelembe kell venni, amit a fenti kérdés során szándékosan kizártam, így pl: a villamos-hálózat szabályozási szerepét a hőszivattyúknak, másrészről a technológiák lassú, de folyamatos, és néha váratlanul gyors fejlődése miatt a kérdést rendszeresen újra kellene tárgyalni. (A japánok kb egy évtized alatt a kereskedelmi forgalomban lévő hőszivattyúik jósági tényezőjét kettővel! tudták növelni.)
Harmadrészt a hő, és a villamos energia annyira eltér felhasználásban, hogy energetikai szempontból összehasonlíthatatlanok.
Most hagyjuk figyelmen kívül a mikro-CHP -kat, és fókuszáljunk először a CHP/hőszivattyű összehasonlításának a nehézségeire:
Tegyük fel, hogy egy adott CHP rendszer egységnyi tüzelőanyagból 0.5 egység hőenergiát, és 0.3 egység villamos energiát állít elő. Mondhatjuk-e azt, hogy 80% hatásfokú? A hőszivattyúnk viszont 1 egység villamos energiából 2 egység hőenergiát állít elő, ezért 200% a hatásfoka az előzőek szerint. De honnan jön a villamos áram? Ha az előző rendszerünkkel kizárólag villamos energiát akarunk előállítani, akkor kicsit jobb lesz a villamos hatásfok, mondjuk legyen 35%. Ebben az esetben a tényleges (tüzelőanyagtól a felhasználásig) hatásfokunk 70%.
De persze itt is feltételeztük, hogy a villamos és elektromos energiák egyenrangúak. A legtisztességesebb minden bizonnyal az, ha szétválasztjuk a kettőt, és rögzítjük az igényt.
Tehát a feladat rendes megfogalmazása: ha X villamos teljesítményre, és Y hőteljesítményre van szükségünk, melyik módszerrel elégíthetjük ki ezt, minimális mennyiségű tüzelőanyaggal.
Persze a korábbi problémák jórésze így is fennáll. A hőszivattyúk jósági tényezője például annál jobb tud lenni, minél kisebb a hőmérséklet-különbség a két oldala között.
Így pl: Japánban sokkal kizárólagosabban lehet a lakossági fűtést hőszivattyúkra alapozni, mint a Skandináv országokban.
Ezenkívül pl: az ipari folyamatok igényei alapvetően különböznek a lakossági igényektől, a villamos és hőigény jól korrelált, így CHP-vel jól kielégíthető.
Megjegyzés hogy sok CHP rendszer esetén a villamos és hőteljesítmény aránya csak igen kis mennyiségben változtatható a hatásfok(ok) jelentős rontása nélkül.
Ezek a tényezők kétségkívül érdekesek, de a kérdés szerencsére lakossági fogyasztásra vonatkozik. Mit szóljunk Arnold, Béla és Cecília vitájához?
Hogyan érdemes mégis összehasonlítást végezni, és mit mondhatunk a jelenkori technológia esetén?
Statisztika: Elküldve Szerző: G.Á — 2017.01.20. 01:03
]]>
]]>
]]>
]]>
]]>