Человечество в последние десять лет всё активнее ищет альтернативные источники энергии. Некоторые из них, такие как солнечные батареи уже найдены, но пока ни один из таких источников не способен дать по настоящему полезную мощность в практическом смысле. Однако прогресс не стоит на месте, и параллельно разрабатываются установки способные, по крайней мере, в разы улучшить эффективность уже имеющихся агрегатов. К таким установкам относятся газовые микротурбины.
Многие ведущие инженеры отзываются о микротурбинах, как о совершенно новой движущей силе в постоянно развивающейся эволюции инженерных систем. Активность распространения микротурбин значительно выросла только за последние годы. Вероятно потому, что их достоинства уже нельзя было не замечать на фоне и физически, и морально устаревающих газопоршневых двигателей когенерации.
Турбины данного типа ещё больше развивают наметившуюся децентрализацию в производстве энергии. Это стало возможно ещё и потому что микротурбины были разработаны так, что их можно отнести к нижнему сегменту мощности. Впрочем, такой статус никак не влияет на качество воспроизводимой энергии и превосходство микротурбин в техническом плане над устаревшим поколением газотурбинных агрегатов.
Совсем ещё недавно это изобретение проходило тесты в различных лабораториях, а сейчас уже почти полноценно вошло в жизнь многих предприятий. Метан является основным топливом, на котором работают микротурбины. Кроме того, каждая микротурбина оснащена специальным устройством, обеспечивающим тепловую генерацию выпускных газов. Микротурбины вырабатывают мощность не менее чем в 200 кВт.
Вот всего лишь некоторые существенные достоинства, которыми обладает поколение газовых микротурбин:
-базовой технологией является всё та же технология турбоблоков использующихся для питания газопоршневых двигателей. Это обуславливает практическую возможность поставить данные агрегаты на серийное производство без особых проблем;
-в работе газовых микротурбин используется регенерационный термодинамический цикл, который обеспечивает 30% электропроизводительность, а это в свою очередь компенсирует, частично конечно, низкую производительность машин малых размеров в сравнении с большими по размерам собратьями. Соотношение сжатия в газовых микротурбинах довольно таки низкое и поэтому специальная оптимизированная система способна комплектоваться обычным центробежным, одноступенчатым двигателем;
-в сравнении с пресловутыми газопоршневыми двигателями, такая турбина имеет гораздо меньше движущихся деталей, а вследствие этого сокращается соответственно и количеством средств тратимых на эксплуатационные расходы и конечно затраты на неизбежное техническое обслуживание;
-на сегодняшний момент изготовители, как правило, применяют электрогенераторы высокоскоростного типа. Это произошло, после того как появилась возможность полного отказа от использования колесного редуктора вращения;
-создание и введение в применение некоторыми изготовителями воздушных подшипников избавило будущих владельцев от постоянно обязанности в замене масла, что тоже в свою очередь сказывается на затратах в сфере обслуживания;
-газовые микротурбины имеют чрезвычайно высокую удельную мощность, и поэтому относительно малые габариты машины стали возможны. На сегодняшний момент, однако, размер всё же достаточно велик, но имеются достаточно веские предпосылки к тому, что в недалеком будущем этот размер достаточно весомо сократится;
-и, наконец, последний, но далеко не самый несущественный фактор, это значительно более высокая экологическая безопасность в сравнении с газовыми агрегатами прошлых поколений. Такой эффект был достигнут благодаря тому, что сохраняется низкая температура горения. Простая цифра легко поможет понять, насколько эффективны микротурбины: на миллион частей объема приходится всего 15 частей газов NO.
Как видите плюсов у данного, относительно нового изобретения масса. Оно отвечает как требованиям предпринимателей, в экономии затрачиваемых средств, так и экологическим нормам, на которых так зациклены Евросоюз и Америка. Тандем высокой производительности, низкой стоимости обслуживания, а также функциональной гибкости и низкой рабочей нагрузки вряд ли можно нельзя не назвать успешным и подающим надежды на поистине грандиозную популярность.
Схема газовой микротурбины с системой регенерации тепла из отработанных газов
1 — генератор переменного тока; 2 — входящий воздух; 3 — камера сгорания; 4 — воздух, поступающий на регенератор; 5 — компрессор; 6 — турбина; 7 — теплообменник-регенератор; 8 — отработанные газы; 9 — теплообменник отработанных газов; 10 — выход отработанных газов; 11 — выход горячей воды; 12 — поступающая вода |
Газовые микротурбины - это скорее частная единица производства электроэнергии, поскольку единица такой машины может быть поставлена в любом отдельно стоящем здании. В странах с господствующей западной культурой такие турбины просто пачками закупаются в такие учреждения как больницы, бассейны, малые производственные цеха, учебные заведения, а также в спортивные центры.
Под гибкостью микротурбин понимается гибкость в производстве тепла, которое преображается в самые разные теплоносители. Среди них наиболее часто появляются такие теплоносители как горячая вода, вода в перегретом состоянии, а также пар. Кстати говоря, предыдущее поколение теплоносителей пар вообще не производило. Микротурбины способны производить пар благодаря высокой температуре отработанных газов. Также эта особенность позволяет существенно повысить эффективность охлаждения микротурбины во время работы. Ещё одним несомненным плюсом в пользу микротурбин является тот факт, что различные комплектующие и модули дополнительного оборудования довольно легко купить в любой специализированной торговой сети. Среди дополнительного оборудования можно отметить теплообменник, который необходим для производства перегретой либо просто горячей воды.
Пример стандартного модуля в сборке. Регенератор тепла зачастую выполняется отдельно и монтируется в зависимости от условий и особенностей конкретного объекта:
1 — генератор переменного тока; 2 — газовая турбина; 3 — подводка от регенератора; 4 — теплообменник-регенератор; 5 — теплообменник отработанных газов; 6 — выход вентиляционного воздуха; 7 — выход отработанных газов; 8 — поступающая вода; 9 — выход горячей воды; 10 — силовая электроника; 11 — подводка на регенератор; 12 — масляный насос; 13 — воздушный вентилятор; 14 — водяной охлаждающий насос; 15 — система управления; 16 — камера сгорания; 17 — входящий воздух; 18 — воздушный фильтр
В силу своей новизны, фактически все агрегаты оснащаются различными компонентами, позволяющими увеличить комфорт в использовании микротурбины. Среди них одним из наиболее важных компонентов является звукоизоляция, позволяющая содержать уровень шума на уровне 70 децибел в пределах одного метра от работающего устройства. Наиболее нужным такое дополнение находят различные учреждения, в которых, как правило, принято поддерживать спокойную и тихую атмосферу, такие например как библиотеки и медицинские учреждения.
Приобететение доступа к файлам
ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.