Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Ochronne systemy zapewniające niezawodną i bezpieczną pracę kogeneracyjnego zespołu prądotwórczego zasilanego biogazem

Protection systems ensuring reliable and safe operation of the CHP (cogeneration) set fueled with biogas
Zdjęcie zespołu kogeneracyjnego biogazowego o mocy 64 kVA – widok boczny na instalacje
Zdjęcie zespołu kogeneracyjnego biogazowego o mocy 64 kVA – widok boczny na instalacje
Rys. J. Semikow, J. Sumera

Choć proces wytwarzania energii elektrycznej w zespołach prądotwórczych oraz ich obsługa (po krótkim przeszkoleniu) wydają się stosunkowo proste, to wszystkie muszą spełniać szereg wymagań związanych nie tylko z bezpieczeństwem (przepisy bhp i ppoż.), ale również z niezawodnością i poprawną ich pracą [7]. Najczęściej jest to wymuszone przez odpowiednie rozporządzenia ustawodawcy oraz dyrektywy. Dodatkowo Unia Europejska obecnie szczególną uwagę zwraca na konieczność ochrony środowiska.

W ostatnich latach w życie weszły przepisy o odnawialnych źródłach energii, które nie tylko wymuszają stosowanie alternatywnych paliw, ale również je finansowo wspierają. Obiektem zainteresowania jest zwłaszcza paliwo gazowe pochodzące z biomasy – biogaz. W Polsce w 2018 roku zaczęły obowiązywać przepisy (DzU z 2018 r., poz. 1276), promujące instalacje wytwarzające energię elektryczną wykorzystujące 1) biogaz rolniczy, 2) biogaz pochodzący ze składowisk odpadów, 3) biogaz pozyskany z oczyszczalni ścieków, 4) biogaz inny niż określony w pkt 1 – 3 [5].

Atrakcyjność zespołów prądotwórczych biogazowych wzrasta jeszcze bardziej, gdy zastosowany będzie w nich system odzysku ciepła (są to tzw. zespoły kogeneracyjne). Istnieje tu możliwość większego wykorzystania energii pochodzącej ze spalania paliwa, gdzie oprócz energii elektrycznej zespół umożliwia podgrzewanie wody użytkowej. Ciepło, które w standardowych zespołach byłoby bezpowrotnie tracone, w tym przypadku jest za pomocą wymienników po części odzyskiwane. Ma to niewątpliwie przełożenie na znaczną poprawę sprawności ogólnej całego układu. Choć koncepcja odzysku energii cieplnej w zespołach prądotwórczych nie jest pomysłem nowym i była praktykowana już pod koniec XIX wieku, to obecnie istnieje duże zainteresowanie tego typu zespołami zasilanymi zwłaszcza paliwami pochodzącymi ze źródeł odnawialnych. Jest to spowodowane wprowadzaniem wspomnianych powyżej nowych dyrektyw UE oraz ustaw rządowych w zakresie polityki energetycznej. Szczególną uwagą skupia się na wspieraniu również małych kogeneracji (kilkadziesiąt kW) i mikrokogeneracji (do 5 kW) [1].

Czytaj też: Lokalizacja zespołów prądotwórczych ze względu na hałas i odprowadzanie ciepła >>

Bogata literatura z zakresu stosowania kogeneracji (zwłaszcza z ostatnich 10 lat) potwierdza aktualne trendy na rynku energetycznym. Oczywiście nie sposób opisać całej problematyki podejmowanej w publikacjach, ale istnieje kilka aspektów, które często były poruszane przez autorów. Uwagę skupia się począwszy na prawidłowym i optymalnym doborze mocy zespołów kogeneracyjnych do zapotrzebowania obiektu [8, 11, 12, 10], aż po obliczenia i analizy ekonomiczne zrealizowanych inwestycji [2, 3, 4, 6, 13]. Zwraca się też w nich uwagę na to, że inwestor powinien przestrzegać terminów konserwacji i rzetelnego wykonywania serwisów prewencyjnych (wymiana oleju, świec zapłonowych, uzupełnianie płynu chłodniczego itp.). Pozwala to w konsekwencji na uniknięcie wysokich kosztów napraw i postojów. Tylko w ten sposób można osiągnąć wysoki wskaźnik wykorzystania czasu pracy (dyspozycyjność zespołu), co ma również przełożenie na ekonomiczne zyski. W przytoczonej powyżej literaturze opisano zespół, którego dyspozycyjność obliczono w 3-letnim okresie eksploatacji na około 95%. Świadczy to o bardzo intensywnej, bezawaryjnej eksploatacji oraz o dobrze wypracowanej polityce obsługowo-serwisowej.

Biorąc pod uwagę pojawiające się zapotrzebowanie rynku oraz aktualne trendy o aspekcie ekologicznym firma Sumera Motor opracowała zespół kogeneracyjny o mocy 64 kVA zasilany biogazem. Oprócz energii elektrycznej zespół dostarcza ciepło odzyskiwane z układu chłodzenia silnika oraz ze spalin w postaci ciepłej wody. Układ sterujący pracą zespołu opcjonalnie pozwala na tryb pracy równoległy z siecią oraz na pracę w trybie wyspowym. Obecnie agregat tej mocy zainstalowany jest w Oczyszczalni Ścieków w Andrychowie i pracuje w sposób ciągły już ponad 9000 godzin (odpowiada to przebiegowi silnika ponad 0,54 miliona km). Prąd wykorzystywany jest na bieżące potrzeby firmy, a ciepło na ogrzewanie pomieszczeń w okresie zimowym oraz do utrzymywania stałej temperatury (około 40ºC) w jednym z osadników.

Z punktu widzenia stabilnej pracy silnika i całego zespołu bardzo istotne jest zapewnienie odpowiednich parametrów biogazu. Według producenta silnika zawartość metanu w gazie powinna wynosić minimum 55%. Należy go odsiarczyć i odwodnić. Dodatkowo biogaz wytworzony w oczyszczalniach ścieków zawiera siloksany. Mają one tendencję do osadzania się na powierzchniach komory spalania oraz wnikają do oleju powodując szybsze zużywanie się części silnika. W tym celu wykonano własny filtr biogazu do redukcji związków krzemu, a próbki oleju poddawano badaniu na skład, aby określić m.in. czasookres wymiany w nim węglowego wsadu [9].

W artykule omówiono zasadę działania opracowanego zespołu kogeneracyjnego oraz skupiono szczególnie uwagę na zastosowanych w nim systemach sterowania gwarantujących niezawodną i bezpieczną pracę z punktu widzenia samej maszyny.

Literatura

  1.  Biomasa Nr 1 Styczeń 2019. System FIT i FIP – rozwiązanie dla małych biogazowni. Artykuł przy współpracy z firmą AgriKomp, str.48.
  2. Cupiał K., Dużyński A., Grzelka J.: A summary of the eight years of operation of the biogas heat and power-generating set in the Waste Treatment Plant of WARTA S.A. in Czestochowa. COMBUSTION ENGINES 1/2006 (124).
  3. Dużyński A.: Podsumowanie trzyletniej eksploatacji biogazowego zespołu kogeneracyjnego w oczyszczalni ścieków Warta S.A. w Częstochowie. Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe 10/2012.
  4. Dużyński A.: Techniczne i ekonomiczne aspekty eksploatacji biogazowego zespołu kogeneracyjnego w oczyszczalni ścieków Warta S.A. w Częstochowie. Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe 10/2011.
  5. Dz. U. z 7 czerwca 2018, poz. 1276, URE.
  6. https://www.instalator.pl/2018/04/agregaty-kogeneracyjne-w-biogazowni/
  7. Kuczyński K.: Lokalizacja zespołów prądotwórczych ze względu na hałas i odprowadzanie ciepła. Elektro Info nr 6/2019 (175), str. 32-34.
  8. Rozmarynowski A., Wojciechowski J.: Kogeneracja – dobór układów CHP. Instytut Logistyki i Magazynowania. Logistyka 6/2011.
  9. Semikow J., Sumera J.: Some aspects of long-term testing of cogeneration set fueled with biogas. COMBUSTION ENGINES 4/2019, PTNSS-2019-093.
  10. Skorek J.: Techniczno-ekonomiczna analiza porównawcza budowy gazowych układów kogeneracyjnych małej mocy z silnikiem tłokowym lub turbuiną. Instal 4/2012.
  11. Skorek J. Kalina J.: Gazowe układy kogeneracyjne. WNT, Warszawa, 2005.
  12. Skorek J., Kalina J.: Optymalizacja doboru mocy rozproszonych źródeł kogeneracyjnych. Zakład Termodynamiki i Energetyki Gazowej, Instytut Techniki Cieplnej. Politechnika Śląska, Gliwice 2000.
  13. Turowski S., Nowowiejski R.: Analiza układu kogeneracyjnego jako źródła ciepła i energii elektrycznej w modelowym gospodarstwie rolnym. Inżynieria Rolnicza 1(110)/2009. 

W artykule:

• Zasada działania kogeneracji i budowa zespołu
• Automatyczne systemy ochronne i antyawaryjne
• Praca równoległa zespołów

streszczenie

W artykule opisano agregat biogazowy kogeneracyjny o mocy 64 [kVA] zbudowany w oparciu o środki MCP program 1 2 1 B&R, przystosowany do pracy w trybie ciągłym. Uwagę skupiono szczególnie na zastosowanych w nim systemach sterowania gwarantujących niezawodną i bezpieczną pracę samej maszyny. Jest to na tyle istotne, iż awaria takiego zespołu powoduje często wysokie koszty jej naprawy, a każdy dzień postoju straty finansowe.



abstract

This article describes biogas CHP (cogeneration) set of 64 [kVA] build with support of Małopolskie Centre of Entrepreneurship means program 121 R&D, adapted for continuous operation. Attention has been paid especially to control system that guarantees reliable and safe operation of the machine itself. It is important, because failure of such gen-set entails high repair costs, and every day of shut-down brings financial losses.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[systemy gwarantowanego zasilania, ochronne systemy zespołu prądotwórczego, zespół prądotwórczy, biogaz, zasilania biogazem, kogeneracja, agregat biogazowy, odzysk ciepła]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu (183 dni) - 75,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata edukacyjna - roczna elektro.info - 75,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jakie wybrać kable, przewody i osprzęt kablowy!

kable i przewody - przewodnik

Rozporządzenia CPR, dotyczące kabli i przewodów elektrycznych w zakresie reakcji na ogień. Została przedstawiona klasyfikacja materiałów budowlanych w zakresie reakcji na ogień oraz... czytam więcej »

 


Kamery termowizyjne nawet 40% taniej!

Promocja na kamery termowizyjne FLIR

Tylko do 9 grudnia możesz kupić kamery termowizyjne do prac elektrycznych i energetycznych w dużo niższych cenach... sprawdź za ile »

 


System zasilania gwarantowanego - jaki wybrać?

Rodzaje zasilania

Współczesne urządzenia elektryczne i elektroniczne spełniają ogrom funkcji, których oczekują ich użytkownicy. Są znakomitą pomocą w życiu i pracy, jednak wymagają zadbania o jeden aspekt – niezawodną, łatwo... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
11/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje elektryczne na terenie imprez plenerowych – błędy oraz wymagania
  • - Ochrona przed pożarem z wykorzystaniem wyłączników różnicowoprądowych
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl