Konvencionalne elektrarne
V obajnih termoelektrarnah, v katerih uporabljajo kot glavno pogonsko sredstvo zemeljski plin, premog ali olje se za proizvodnjo električne energije porabi lemajhen del vložene energije. Tako je izkoristek sodobne termoelektrarne na premog do 35 %, plinske turbine do 42 % ter parne elektrarne do 55 %. Preostanek energije, od 45 % do 60 %, pa se pretvori v toploto in se izgubi.Neuporabljena toplota se odvaja skozi dimnik ali pa se preko hladilnega sistema odvaja v reko ali drugo tekočo vodo. Če povzamemo zlahka ugotovimo,da je tako izkoriščanje energije nesmiselno in nerentabilno.
Soproizvodnja toplote in elektrike - SPTE
Bolj smotrna uporaba vložene energije je sočasna proizvodnja toplote in električne energije. Toplota, ki je v prejšnjem primeru bila odpadna, jo pri SPTE sistemu prenesemo do toplotnega izmenjevalnika v katerem se prenese na hišno centralno ogrevanje ter ogrevanje sanitarne vode.
Vzporedno s toplotno energijo pa pridobivamo tudi električno napetost, ki jo lahko oddajamo v javno električno omrežje (gospodinjstva) ali pa jo proizvajamo za lastno porabo (npr. planinske koče). Tako v SPTE sistemu koristno uporabimo do 90% vložene energije.
Smotrno oz. ekonomsko upravičenost vgradnje SPTE sistema lahko razdelimo na sledeče skupine:
1. Zmerna poraba toplotne in električne energije
V to skupino spadajo: hiše in manjši industrijski obrati. Toplotno energijo uporabljajo za ogrevanje prostorov ter sanitarne vode, proizvedeno električno energijo pa prodajajo v javno električno omrežje. Za SPTE sisteme država jamči odkupne cene, ki so 2 - 3 krat višje od proizvodnih cen MHE (malih hidro elektrarn). Trenutno se cene za kWh gibljejo med 0,20 € in 0,30 €.
2. Velika poraba toplotne energije ter majhna poraba električne energije.
V to skupino spadajo: šole, vrtci, hoteli. Omenjene zgradbe porabijo veliko toplotne energije za ogrevanje, vendar ne potrebujejo tako velike količine električne energije zato jo prodajajo v javno električno omrežje.
3. Zmerna poraba toplotne in električne energije, vendar ni javnega električnega omrežja
Sem spadajo: odročne kmetije, planinske koče. Omenjeni objekti toplotno energijo uporabljajo za ogrevanje, električno energijo pa za lastno porabo.
Prednosti naših SPTE sistemov
- Motorji z dolgo življenjsko dobo: V naših SPTE sistemih so uporabljeni robustni industrijski motorji od priznanih proizvajalcev, kot so Kubota, Ford, MAN. Vgrajeni motorji so posebno prilagojeni na vrsto izgorevalnega medija.
- Generatorji z visokim izkoristkom: V SPTE sistemih uporabljamo generatorje Leroy-Sommer. Ti omogočajo optimizacijo mehanskega pogona, saj dosegajo visoke izkoristke pri različnih vrtljajih.
- Optimizirana pot izpušnih plinov: Izpušna cev nam služi kot visoko produktivni toplotni izmenjevalnik. Sama konstrukcija pa je zasnovana tako, da nam omogoča maksimalno dušenje zvoka. Oboje nam zagotavlja dolgoročno tiho delovanje in visoko toplotno učinkovitost.
- Tiho delovanje SPTE: Omogoča programsko vodenje večvaljnega motorja s prilagojeno izpušno cevjo. Motor je nameščen na gumijastih blažilnikih. Ti preprečujejo, da bi se vibracije širile na tla. Celotno postrojenje pa je obdano s 4 plastno zvočno izolacijo. Kombinacija omenjenih elementov nam daje odlično zvočno izolacijo.
- Varno SPTE delovanje dosežemo z računalniškim nadzorom delovanja motorja, generatorja in nadziranjem oddajanja električne energije v omrežje.
- 100% raba obnovljivih virov energije: Z našim SPTE sistemom, ki za delovanje uporablja rastlinsko olje. Motor je optimalno prilagojen, tako da tudi ob zagonu ne uporablja zagonskega goriva.
- Nizka raven izpušnih plinov: Pri plinskih SPTE sistemih je vgrajen 3 kanalni katalizator z nadzorom lambda sonde.
- Učinkovit hladilni sistem: Hlajenje poteka na dveh nivojih
- Vzdrževanje delovne temperature motorja na 80°C , presežena toplota se preko termostatskega ventila prenese v ogrevalni sistem.
- Na drugem nivoju hladimo izpušne pline v izpušni cevi. Izstopna temperatura izpušnega plina je tako med 60 in 80°C.
- Nizko vzdrževanje in enostavno integracijo: Dolgi intervali med rednimi servisi. Izpušni sistem, ki sicer ne potrebuje zahtevnega vzdrževanja ima enostaven dostop za čiščenje kar nam omogoča minimalne stroške vzdrževanja.
- Majhne velikosti: sistemi so majhne velikosti, zato primerni za vgradnjo v vsako kurilnico.
4. Kako delujejo SPTE sistemi
Spodnja shema prikazuje pretok energije skozi SPTE sistem. Štiri taktni motor se napaja z gorivom, ki je skladiščen v rezervoarju. Motor pretvori zgorevanje fosilnih goriv ali rastlinskega olja v toplotno in mehansko energijo, slednjo pa generator pretvori v električno energijo. Zato govorimo o So Proizvodnji Toplote in Elektrike. Proizvedena električna energija se lahko dovaja v celoti v omrežje (asinhronski generator) ali pa se porabi za napajanje našega objekta (sinhronski generator).
Izpušnih plinov ne odvajamo takoj v okolico, temveč jih najprej ohladimo v hladilnik izpušnih plinov, kjer se jim odvzame toplotna energija. Ta se skupaj z odvečno toplotno energijo, ki nastane med delovanjem motorja, transportira do toplotnega izmenjevalnika.
Toplotni izmenjevalnik pa je povezan z zunanjem tokokrogom centralnega ogrevanja. Krmilna plošča prevzame popoln nadzor nad celotnim sistemom - nadzor in spremljanje SPTE, nadzor črpalke za gorivo in nadzor črpalke v ogrevalnem krogu.
Z gorivom vnesemo v SPTE sistem 100% energije, od tega jih sistem uspešno pretvori 90%. Iz omenjenih 90% pa dobimo 37% električne energije in 53% toplotne energije. Minimalne izgube je približno 10%, del tega je odpadna toplota v izpušnih plinih, ostalo pa so vibracije, ki nastanejo ob delovanju agregata.
5. Kako mora biti izvedena priključitev na javno omrežje?
Vse o tem si lahko preberete v uredbi o obveznih meritvah na proizvodnih napravah, ki prejemajo za proizvedeno električno energijo podporo.