Článek - Trigenerační jednotky | Katalog

Trigenerací se označuje společná výroba elektřiny, tepla a chladu. Jedná se o spojení kogenerační jednotky s absorpční chladicí jednotkou, která umožňuje pomocí absorpčního procesu přeměnit teplo z kogenerace na chlad.

Chlazení na absorpčním principu nevyžaduje elektrickou energii, ale méně ušlechtilou energii tepelnou, kterou lze tímto způsobem využít i v létě, např. ke klimatizaci budov. Trigenerace se zatím aplikuje jen výjimečně, ale kvůli vzrůstajícím cenám energií a přetížení elektrické rozvodné sítě v letním období se její potenciál zvyšuje.

Trigenerace se vyrábějí ve dvou funkčně odlišných provedení.

První typ obsahuje teplovodní absorpční chladící jednotku a spalinový výměník je součástí kogenerační jednotky. U tohoto typu je veškerá tepelná energie kogenerační jednotky využita pro ohřev vody. Výhodou tohoto typu je, že třícestný elektronický ventil umožňuje plynulou regulaci výstupu tepla určeného pro vytápění nebo chlazení. Vhodný je pro provozy, kde je potřeba na vytápění v zimě a chlazení v létě.

Druhý typ obsahuje spalinovou absorpční chladící jednotku a spalinový výměník je tak součástí absorpční jednotky. K vytápění je tak využita pouze teplá voda z motorového okruhu kogenerační jednotky. Výhodou je, že díky vyšší teplotě spalin je účinnost absorpčního chlazení vyšší. Tento typ je vhodný tam, kde je souběžně potřeba tepla a chladu jak v létě, tak především v zimě.

Obrázek - Trigenerační jednotka elektrický výkon 2 x 265 kW / tepelný výkon 2 x 225 kW / chladicí výkon 380 kW

Trigenerační jednotka elektrický výkon 2 x 265 kW / tepelný výkon 2 x 225 kW / chladicí výkon 380 kW

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační cena KVET/CH	Cena za klasickou KVET bez výroby chladu se pohybuje na klíč od 10 000 do 20 000 Kč/kWe (elektrického výkonu) bez DPH. Menší výkony kolem 200-300 kWe se pohybují u hranice 20 000 Kč/kWe, větší kolem 2000 kWe pak u spodní hranice 10 000 Kč/kWe. V případě trigenerace je cena výrazně větší (až 2x) díky absorpční jednotce chlazení.
Ostatní náklady	Komín, poplatek za připojení, případně plynovodní přípojka
Stanovení topného výkonu jednotky	Orientačně dle vztahu 3,7elektrický výkon v kW^0,8. Tedy pro 200 kWe je topný výkon orientačně 3,7200^0,8 = 256 kW
EER chladící absorpční jednotky	V rozmezí 1,2 – 1,5 (běžné kompresorové chlazení má EER přes 3)
Parametry topné vody pro pohon chladící jednotky	až 70-80 °C
Parametry chlazené vody	Většinou 7/14 °C
Parametry chladící vody	Obvykle 37/30 °C
Optimální doba provozu	Pro optimální využití s maximálním příspěvkem od státu 3000 hodin za rok
Cena energie	Tepelná energie v případě využití zemního plynu je cca 1,3 Kč/kWh Cenu elektrické energie, kterou KVET vyrobí, je nutno počítat jako tu, kterou nenakoupíme. Tedy v případě objektu, kde je sazba C02d vytěsňuje elektřinu za cca 4,5 Kč/kWh, kterou jinak podnikatel nenakoupí
Návratnost investice	Záleží za ceně nakupované elektřiny a výši zeleného bonusu
Provozní náklady	Pravidelný servis, revize komínu
Využitelnost ve vytápění	Zpravidla kolem 40-60%

Spočtěte si sami

Byl dohledán pouze výpočetní nástroj pro kogenerační jednotky. V případě, že bude dohledán obdobný nástroj pro trigenerační jednotky, bude tato kapitola aktualizována.

poli.feld.cvut.cz/kvet/podrobny-vypocet.php

Výhody, nevýhody, mýty

Silné stránky

Zdroj energie, který vyrábí elektřinu a odpadní produkt (teplo) lze využít pro vytápění a teplou vodu.
Z vyrobené elektřiny zároveň zdroj vyrábí chladnou vodu
Vhodné tam, kde není v letních měsících uplatnění tepelné energie z kogenerační jednotky a teplo se využije pro výrobu chladu
Ušetří elektrickou energii, kterou není nutné nakupovat.
V případě, že je zdrojem bioplyn, jedná se o obnovitelný zdroj energie.
Možné získat tzv. „zelený bonus“ což představuje formu státní podpory na každou vyrobenou kWh
Jedná se o „neelektrickou“ výrobu chladu. Spotřeba elektřiny u absorpční jednotky chladu je pouze na pohon oběhových čerpadel.

Příležitosti

Na KVET/CH lze získat státní příspěvek jak pro podnikatelský sektor, tak pro veřejný sektor.

Slabé stránky, hrozby

Nejedná se o obnovitelný zdroj energie i když se zdá, že je teplo odpadním produktem při výrobě elektřiny. Pouze v případě, že je zdroje bioplyn z bioplynové stanice, je jak elektřina, tak teplo obnovitelným zdrojem energie. V případě paliva na zemní plyn pak nikoli.
Nutno vybudovat komín a řešit pravidelné revize
Pro úsporu elektrické energie je nutné vybudovat plynovodní přípojku
Při tepelném výkonu nad 100 kW se jedná již o plynovou kotelnu III. Kategorie dle ČSN 070703

Mýty

Mýtem je, že kogeneračním/trigeneračním jednotkám media říkají obnovitelný zdroj energie. To platí pouze pokud je zdrojem bioplyn.

Související úsporné opatření

Kogenerační jednotka
ORC technologie
Plynové absorpční tepelné čerpadlo

Bioplynová stanice

Dotační potenciál

Rodinné domy	V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech. Mikrotrigenerace se zatím pro rodinné domy především kvůli ceně nevyrábí.
Bytové domy	V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech. Mikrotrigenerace se zatím pro bytové domy především kvůli ceně nevyrábí.
Školská zařízení	Nerelevantní. V letních měsících není využití (odběr) teplé vody. Aplikovatelné jen například tam, kde přes léto škola pronajímá (provozuje) bazén.
Administrativní budovy	Výhodné. Jen je zapotřebí stanovit letní bilanci výroby tepla a potřeby teplé vody, která v kancelářských provozech není potřeba. Proto se velikost KVET většinou stanovuje na základě letní bilance tepla.
Hotely	Vhodné tam, kde není dostatečný elektrický příkon, kde je potřeba více elektřiny než tepla v letním období. V případě, že má hotel bazén, je KVET výhodná. Nelze čerpat státní příspěvek.
Obchodní centra	Vhodné tam, kde není dostatečný elektrický příkon, kde je potřeba více elektřiny než tepla v letním období. V případě, že má obchodní centrum, je KVET výhodná. Nelze čerpat státní příspěvek.
Sklady	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Výrobní podnik	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Zemědělský výroba	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Těžký průmysl	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

Termíny a definice

Nejpoužívanější pojmy	popis	jednotka
CHP	Neboli KVET = Kombinovaná výroba tepla a elektřiny, kogenerace (Combined Heat nad Power).
KGJ	Kogenerační jednotka - někdy také zanečneno KVET nebo CHP.
Kogenerace	Společná výroba tepla a elektřiny v jednom zařízení. Značeno také KVET, KGJ nebo CHP. Princip může být založen na spalovacím motoru, kde se jako palivo obvykle používá plyn. Může jít i o stirlingův motor, parní turbínu apod.
kWe	Elektrický výkon uváděný převážně u kogeneračních jednotek spolu s tepelným výkonem, který se značí kWt.
kWch	Chladící výkon uváděný především u trigeneračních jednotek společně s topným výkonem (kWt) a elektrickým výkonem (kWe)
kWt	Topný výkon uváděný především u kogeneračních jednotek, který bývá doplněn o elektrický výkon značený kWe
Trigenerace	Specifický druh kogenerace, kde se společná výroba tepla, elektřiny a chladu.
Zelený bonus	Zelený bonus můžete získat v případě, že jste výrobcem elektřiny z obnovitelných zdrojů a že elektřinu generovanou z obnovitelných zdrojů využíváte pro svou osobní potřebu (např. v rodinném domě) a případné přebytky odevzdáváte do sítě. Pokud si zvolíte podporu formou zeleného bonusu, musíte si ovšem svého odběratele elektrické energie najít sami. Více viz http://www.mojeenergie.cz/cz/zeleny-bonus.

Reference

Wikipedia: https://cs.wikipedia.org/wiki/Trigenerace

Externí články, publikace

Chladicí oběhy, trigenerace, dálkové chlazení

Trigenerační jednotky

Kategorie

Tip

Popis úsporného opatření