Рейтинг
0.00
avatar

Альтернативные источники энергии

Подробнее ↓

Электрогенератор

Это явление было правильно объяснено и обобщено французским физиком Ампером, который установил, что магнитные свойства любого тела являются следствием того, что внутри него протекают замкнутые электрические токи. (Или, говоря современным языком, любой электрический ток создает вокруг проводника магнитное поле.) Таким образом, любые магнитные взаимодействия можно рассматривать как следствия электрических. Однако, если электрический ток вызывает магнитные явления, естественно было предположить, что и магнитные явления могут вызвать появление электрического тока. Долгое время физики в разных странах пытались обнаружить эту зависимость, но терпели неудачу. В самом деле, если, к примеру, рядом с проводником или катушкой лежит постоянный магнит, никакого тока в проводнике не возникает. Но если мы начнем перемещать этот магнит: приближать или удалять его от катушки, вводить и вынимать магнит из нее, то электрический ток в проводнике появляется, и его можно наблюдать в течение всего того периода, во время которого магнит движется. То есть электрический ток может возникать только в переменном магнитном поле. Впервые эту важную закономерность установил в 1831 году английский физик Майкл Фарадей.

Проведя серию опытов, Фарадей открыл, что электрический ток возникает (индуцируется) во всех тех случаях, когда происходит движение проводников относительно друг друга или относительно магнитов. Если вводить магнит в катушку или, что то же самое, перемешать катушку относительно неподвижного магнита в ней индуцируется ток. Если подвигать одну катушку к другой, через которую проходит электрический ток, в ней также появляется ток. Того же эффекта можно добиться при замыкании и размыкании цепи, поскольку в момент включения и выключения ток нарастает и убывает в катушке постепенно и создает вокруг нее переменное магнитное поле. Поэтому если поблизости от такой катушки находится другая, не включенная в цепь, в ней возникает электрический ток.

Открытие Фарадея имело огромные последствия для техники и всей человеческой истории, так как теперь стало ясно, каким образом механическую энергию превращать в электрическую, а электрическую — обратно в механическую. Первое из этих преобразований легло в основу работы электрогенератора, а второе — электродвигателя. Впрочем, сам факт открытия еще не означал, что все технические задачи на этом пути разрешены: около сорока лет ушло на создание работоспособного генератора и еще двадцать лет на изобретение удовлетворительной модели промышленного электродвигателя. Но главное: принцип действия двух этих важнейших элементов современной цивилизации сделался очевиден именно благодаря открытию явления электромагнитной индукции.

Первый примитивный электрогенератор создал сам Фарадей. Для этого он поместил медный диск между полюсами N и S постоянного магнита. При вращении диска в магнитном поле в нем наводились электрические токи. Если на периферии диска и в его центральной части помещали токоприемники в виде скользящих контактов, то между ними появлялась разность потенциалов, как на гальванической батарее. Замыкая цепь, можно было наблюдать на гальванометре непрерывное прохождение тока.

Установка Фарадея годилась только для демонстраций, но вслед за ней появились первые магнитоэлектрические машины (так стали называть электрогенераторы, в которых использовались постоянные магниты), рассчитанные на создание работающих токов. Самой ранней из них была магнитоэлектрическая машина Пиксии, сконструированная в 1832 году.

Принцип ее действия был очень прост: мимо неподвижных, снабженных сердечниками катушек E и E' двигались посредством кривошипа и зубчатой передачи лежащие против них полюсы подковообразного магнита AB, вследствие чего в катушках индуцировались токи. Недостатком машины Пиксии было то, что в ней приходилось вращать тяжелые постоянные магниты. В последующем изобретатели обычно заставляли вращаться катушки, оставляя магниты неподвижными. Правда, при этом приходилось решать другую задачу: каким образом отвести во внешнюю цепь ток с вращающихся катушек? Это затруднение, однако, было легко преодолимо. Прежде всего, катушки соединяли между собой последовательно одними концами их проводки. Тогда другие концы могли служить полюсами генератора. Их соединяли с внешней цепью при помощи скользящих контактов.

Скользящий контакт устроен следующим образом: на оси машины крепились два изолированных металлических кольца b и d, каждое из которых было соединено с одним из полюсов генератора. По окружности этих колец вращались две плоские металлические пружины B и B', на которые была заключена внешняя цепь. При таком приспособлении уже не было никаких затруднений от вращения оси машины — ток переходил из оси в пружину в месте их соприкосновения.

Еще одно неудобство заключалось в самом характере тока электрогенератора. Направление тока в катушках зависит от того, приближаются они к полюсу магнита или удаляются от него. Из этого следует, что ток, возникающий во вращающемся проводнике, будет не постоянным, а переменным. По мере приближения катушки к одному из полюсов магнита сила тока будет нарастать от нуля до какого‑то максимального значения, а затем — по мере удаления вновь уменьшаться до нуля. При дальнейшем движении ток изменит свое направление на противоположное и опять будет нарастать до какого‑то максимального значения, а потом убывать до нуля. Во время следующих оборотов этот процесс будет повторяться. Итак, в отличие от электрической батареи, электрогенератор создает переменный ток, и с этим приходится считаться.

Как известно, большинство современных электрических приборов созданы таким образом, чтобы питаться от сети переменного тока. Но в XIX веке переменный ток был неудобен по многим причинам, прежде всего психологическим, поскольку в прежние годы привыкли иметь дело с постоянным током. Впрочем, переменный ток можно было легко преобразовать в прерывистый, имеющий одно направление. Для этого достаточно было с помощью специального устройства — коммутатора — изменить контакты таким образом, чтобы скользящая пружина переходила с одного кольца на другой в тот момент, когда ток меняет свое направление. В этом случае один контакт постоянно получал ток одного направления, а другой — противоположного.

Подобное устройство пружины и контакта кажется, на первый взгляд, очень сложным, на деле же оно очень просто. Каждое кольцо коммутатора делали из двух полуколец, концы которых отчасти заходят друг за друга, а пружины были настолько широкими, что могли скользить по двум рядом помещенным полукольцам. Половины одного и того же кольца помещались на некотором расстоянии друг от друга, но были соединены между собой. Так, полукольцо a, прикасающееся к пружине c, было соединено с полукольцом a', по которому скользила c'; точно так же соединялись между собой b и b', так что при одном полуобороте пружина c, касающаяся a, переходила на b, а пружина c' переходила с b' на a'. Нетрудно было установить пружину таким образом, чтобы она переходила с одного кольца на другое в тот момент, когда в обмотке катушки менялось направление тока, и тогда каждая пружина все время давала ток одного и того же направления. Другими словами, они представляли из себя постоянные полюса; одна — положительный, другая — отрицательный, в то время как полюса катушек давали переменный ток.

Электрогенератор прерывистого постоянного тока вполне мог заменить неудобную во многих отношениях гальваническую батарею, и потому вызвал большой интерес у тогдашних физиков и предпринимателей. В 1856 году французская фирма «Альянс» даже наладила серийный выпуск больших динамо‑машин, приводившихся в действие от парового двигателя. В этих генераторах чугунная станина несла на себе неподвижно укрепленные в несколько рядов подковообразные постоянные магниты, расположенные равномерно по окружности и радиально по отношению к валу. В промежутках между рядами магнитов на валу были установлены несущие колеса с большим числом катушек. Также на валу был укреплен коллектор с 16‑ю металлическими пластинами, изолированными друг от друга и от вала машины. Ток, наводимый в катушках при вращении вала, снимался с коллектора при помощи роликов. Одна такая машина требовала для своего привода паровой двигатель мощностью 6‑10 л.с. Большим недостатком генераторов «Альянс» было то, что в них использовались постоянные магниты. Так как магнитное действие стальных магнитов сравнительно невелико, то для получения сильных токов нужно было брать большие магниты и в большом числе. Под действием вибрации сила этих магнитов быстро ослабевала. Вследствие всех этих причин КПД машины всегда оставался очень низким. Но даже с такими недостатками генераторы «Альянса» получили значительное распространение и господствовали на рынке в течение десяти лет, пока их не вытеснили более совершенные машины.

Прежде всего немецкий изобретатель Сименс усовершенствовал движущиеся катушки и их железные сердечники. (Эти катушки с железом внутри получили название «якоря» или «арматуры».) Якорь Сименса в форме «двойного Т» состоял из железного цилиндра, в котором были прорезаны с противоположных сторон два продольных желоба. В желобах помещалась изолированная проволока, которая накладывалась по направлению оси цилиндра. Такой якорь вращался между полюсами магнита, которые тесно его обхватывали.

По сравнению с прежними новый якорь представлял большие удобства. Прежде всего, очевидно, что катушка в виде цилиндра, вращающегося вокруг своей оси, в механическом отношении выгоднее катушки, насаженной на вал и вращавшейся вместе с ним. По отношению к магнитным действиям якорь Сименса имел ту выгоду, что давал возможность очень просто увеличить число действующих магнитов (для этого достаточно было удлинить якорь и прибавить несколько новых магнитов). Машина с таким якорем давала гораздо более равномерный ток, так как цилиндр был плотно окружен полюсами магнитов.

Но эти достоинства не компенсировали главного недостатка всех магнитоэлектрических машин — магнитное поле по‑прежнему создавалось в генераторе с помощью постоянных магнитов. Перед многими изобретателями в середине XIX века вставал вопрос: нельзя ли заменить неудобные металлические магниты электрическими? Проблема заключалась в том, что электромагниты сами потребляли электрическую энергию и для их возбуждения требовалась отдельная батарея или, по крайней мере, отдельная магнитоэлектрическая машина. Первое время казалось, что без них невозможно обойтись. В 1866 году Вильде создал удачную модель генератора, в котором металлические магниты были заменены электромагнитами, а их возбуждение вызывала магнитоэлектрическая машина с постоянными магнитами, соединенная с тем же паровым двигателем, который приводил в движение большую машину. Отсюда оставался только один шаг к собственно динамо‑машине, которая возбуждает электромагниты своим собственным током.

В том же 1866 году Вернер Сименс открыл принцип самовозбуждения. (Одновременно с ним то же открытие сделали некоторые другие изобретатели.) В январе 1867 году он выступил в Берлинской академии с докладом «О превращении рабочей силы в электрический ток без применения постоянных магнитов». В общих чертах его открытие заключалось в следующем. Сименс установил, что в каждом электромагните, после того как намагничивающий ток переставал действовать, всегда оставались небольшие следы магнетизма, которые были способны вызвать слабые индукционные токи в катушке, снабженной сердечником из мягкого магнитного железа и вращавшейся между полюсами магнита. Используя эти слабые токи, можно было привести генератор в действие без помощи извне.

Первая динамо‑машина, работавшая по принципу самовозбуждения, была создана в 1867 году англичанином Леддом, но в ней еще предусматривалась отдельная катушка для возбуждения электромагнитов. Машина Ледда состояла из двух плоских электромагнитов, между концами которых вращались два якоря Сименса. Один из якорей давал ток для питания электромагнитов, а другой — для внешней цепи. Слабый остаточный магнетизм сердечников электромагнитов сначала возбуждал очень слабый ток в арматуре первого якоря; этот ток обегал электромагниты и усиливал уже имеющееся в них магнитное состояние. Вследствие этого усиливался в свою очередь ток в арматуре, а последний еще более увеличивал силу электромагнитов. Мало помалу такое взаимное усиление шло до тех пор, пока электромагниты не приобретали полной своей силы. Тогда можно было привести в движение вторую арматуру и получить от нее ток для внешней цепи.

Следующий шаг в совершенствовании динамо‑машины был сделан в том направлении, что совершенно устранили одну из арматур и воспользовались другой не только для возбуждения электромагнитов, но и для получения тока во внешней цепи. Для этого нужно было только провести ток из арматуры в обмотку электромагнита, рассчитав все так, чтобы последний мог достичь полной своей силы и направить тот же ток во внешнюю цепь. Но при таком упрощении конструкции якорь Сименса оказывался непригодным, так как при быстрой перемене полярностей, в якоре возбуждались сильные паразитические токи, железо сердечников быстро разогревалось, и это могло при больших токах привести к порче всей машины. Необходима была другая форма якоря, более соответствовавшая новому режиму работы.

Удачное решение проблемы было вскоре найдено бельгийским изобретателем Зиновием Теофилем Граммом. Он жил во Франции и служил в кампании «Альянс» столярным мастером. Здесь он познакомился с электричеством. Размышляя над усовершенствованием электрогенератора, Грамм в конце концов пришел к мысли заменить якорь Сименса другим, имеющим кольцевую форму. Важное отличие кольцевого якоря (как будет показано ниже) состоит в том, что он не перемагничивается и имеет постоянные полюса (Грамм пришел к своему открытию самостоятельно, но надо сказать, что еще в 1860 г. итальянский изобретатель Пачинотти во Флоренции построил электрический двигатель с кольцеобразным якорем; впрочем, это открытие вскоре было забыто.)

Итак, исходная точка поисков Грамма заключалась в том, чтобы заставить вращаться внутри проволочной катушки железное кольцо, на котором наведены магнитные полюсы и таким образом получить равномерный ток постоянного направления.

Чтобы представить устройство генератора Грамма, рассмотрим сначала следующее приспособление. В магнитном поле, образуемом полюсами N и S, вращаются восемь замкнутых металлических колец, которые прикреплены на равном расстоянии друг от друга к оси при помощи спиц. Обозначим самое верхнее кольцо № 1 и будем считать по направлению хода часовой стрелки. Рассмотрим сперва кольца 1‑5. Мы видим, что кольцо 1 охватывает наибольшее число силовых линий магнитного поля, так как его плоскость перпендикулярна им. Кольцо 2 охватывает уже меньшее их число, так как оно наклонено к направлению линий, а сквозь кольцо 3 линии вовсе не проходят, так как его плоскость совпадает с их направлением. В кольце 4 число пересекаемых линий увеличивается, но, как легко заметить, они вступают в него уже с противоположной стороны, так как кольцо 4 обращено к полюсу магнита другой своей стороной по сравнению с кольцом 2. Пятое кольцо охватывает столько же линий, сколько первое, но входят они с противоположной стороны. Если мы будем вращать ось, к которой прикреплены кольца, то каждое кольцо будет последовательно проходить через положения 1‑5. При этом, при переходе из 1‑го положения в 3‑е в кольце возникает ток. На пути из положения 3 к 5, если бы силовые линии пересекали кольцо с той же самой стороны, в нем появлялся бы ток противоположный тому, что в положении 1‑3, но так как при этом кольцо изменяет свое положение относительно полюса, то есть поворачивается к нему другой стороной, ток в кольце сохраняет то же направление. Зато когда кольцо проходит из положения 5 через 6 и 7 опять к 1, в нем индуцируется ток, противоположный первому.

Заменив теперь наши воображаемые кольца витками вращающейся катушки, плотно намотанной на железное кольцо, мы получим кольцо Грамма, в котором ток будет индуцироваться точно так же, как описано выше. Предположим, что проволока обмотки не имеет изоляции, но железный сердечник покрыт изолирующей оболочкой и ток, индуцируемый в витках проводника, не может проходить в него. Тогда каждый виток спирали будет подобен тому кольцу, что мы рассматривали выше, и витки в каждой половине кольца будут представлять собой последовательно соединенные кольцевые проводники. Но обе половинки кольца соединены противоположно друг к другу. Значит, токи с обеих сторон направляются к верхней половине кольца, и там, следовательно, получается положительный полюс. Подобным же образом в нижней точке, откуда берут свое направление токи, будет находиться отрицательный полюс. Можно, следовательно, сравнить кольцо с батареей, составленной из двух частей, которые соединены между собой противоположно.

Если теперь соединить противоположные концы кольца, то получится замкнутая цепь постоянного тока. В нашем воображаемом устройстве этого можно легко достичь, укрепив скользящие контакты в виде пружины так, чтобы они касались верхней и нижней части вращающегося кольца и снимали с их помощью электрический ток. Но в действительности генератор Грамма имел более сложное устройство, поскольку здесь было налицо несколько технических затруднений: с одной стороны, для того чтобы снимать ток с кольца, витки обмотки должны быть обнажены, с другой — для получения сильных токов обмотка должна быть намотана плотно и в несколько слоев. Каким же образом изолировать нижние слои от верхних?

На практике кольцо Грамма дополняло особое, довольно сложное устройство, называемое коллектором, которое и служило для отвода токов из обмотки. Коллектор состоял из металлических пластин, прикрепленных к оси кольца и имевших форму секторов цилиндра. Каждая пластина тщательно изолировалась от соседних секторов и от оси кольца. Концы каждого сектора обмотки были соединены с одной из металлических пластин, а скользящие пружины помещались так, что постоянно находились в соединении с самым верхним и самым нижним секторами обмотки. Из обеих половин обмотки получался постоянный ток, направленный к той пружине, которая была соединена с верхним сектором. Ток обходил верхнюю цепь и возвращался в кольцо через нижнюю пружину. Таким образом, полюса с поверхности самого кольца переместились на его ось, откуда ток было снимать намного проще.

В таком виде воплотилась первоначальная модель электрогенератора. Однако она оказалась неработоспособной. Как писал Грамм в воспоминаниях о своем изобретении, тут явилась новая сложность: кольцо, на которое был намотан проводник, сильно разогревалось вследствие того, что здесь тоже при быстром вращении генератора индуцировались токи. В результате перегрева изоляция то и дело выходила из строя. Ломая голову над тем, как избежать этой неприятности, Грамм понял, что железный сердечник якоря нельзя делать сплошным, так как в этом случае вредные токи оказываются слишком большими. Но разбив сердечник на части так, чтобы образовались разрывы на пути возникающих токов, можно было сильно уменьшить их вредное действие. Этого можно было добиться, изготовив сердечник не из цельного куска, а из проволоки, налагая ее в виде кольца и тщательно изолируя один слой от другого. На это проволочное кольцо затем навивалась обмотка. Каждый сектор якоря представлял собой катушку из многих оборотов (слоев). Отдельные катушки соединялись так, что проволока непрерывно обегала железное кольцо и притом в одном и том же направлении. От мест соединения каждой пары катушек шел проводник к соответствующей пластине коллектора. Чем больше было число оборотов катушки, тем большей силы ток можно было снять с кольца.

Изготовленный таким образом якорь устанавливался на ось генератора. Для этого железное кольцо с внутренней стороны снабжалось железными спицами, которые скреплялись с коллектором массивным кольцом, насаженным на ось машины. Коллектор, как уже говорилось, состоял из отдельных металлических пластин одинаковой ширины. Отдельные слои коллектора были изолированы друг от друга и от оси генератора.

Для снятия тока служили коллекторные щетки, представлявшие собой упругие латунные пластины, плотно прилегавшие к коллектору в надлежащих местах. Они соединялись с зажимами машины, откуда постоянный ток поступал во внешнюю цепь. Провод, идущий к одному из зажимов, кроме того, образовывал обмотку электромагнитов. Простейшее соединение генератора с обмотками электромагнита можно было получить, соединив один конец обмотки электромагнита с одной из щеток коллектора, например отрицательной. Другой конец обмотки электромагнита подключался к положительной щетке. При таком соединении весь ток генератора проходил через электромагниты.

В целом первая динамо‑машина Грамма представляла собой две железные вертикальные стойки, соединенные сверху и снизу стержнями двух электромагнитов. Полюсы этих электромагнитов находились в их середине, так что каждый из них был как бы составлен из двух, одинаковые полюса которых были обращены друг к другу. Можно рассматривать это устройство иначе и считать, что две половины, прилегающие к каждой стойке и соединенные ею, образовывали два отдельных электромагнита, которые соединялись одноименными полюсами сверху и снизу. В тех местах, где образовывался полюс, к электромагнитам были присоединены особой формы железные насадки, которые входили в пространство между электромагнитами и обхватывали кольцеобразный якорь машины. Две стойки, связывающие оба электромагнита и составлявшие основу всей машины, служили также для того, чтобы держать ось якоря и шкивы машины.

В 1870 году, получив патент на свое изобретение, Грамм образовал «Общество производства магнитоэлектрических машин». Вскоре было налажено серийное производство его генераторов, которые произвели подлинную революцию в электроэнергетике. Обладая всеми достоинствами самовозбуждающихся машин, они вместе с тем были экономичны, имели высокий КПД и обеспечивали практически неизменный по величине ток. Поэтому машины Грамма быстро вытеснили другие электрогенераторы и получили широкое распространение в самых разных отраслях. Тогда только появилась возможность легко и быстро преобразовывать механическую энергию в электричество.

Как уже говорилось, Грамм создавал свой генератор, как динамо‑машину постоянного тока. Но когда в конце 70‑х — начале 80‑х годов XIX века резко возрос интерес к переменному току, ему не стоило большого труда переделать его для производства переменного тока. В самом деле, для этого надо было только заменить коллектор двумя кольцами, по которым скользят пружины. Сначала генераторами переменного тока пользовались только при освещении, но с развитием электрификации они стали получать все большее применение и постепенно вытеснили машины постоянного тока. Первоначальная конструкция генератора также претерпела значительные изменения. Первая машина Грамма была двухполюсной, но в дальнейшем стали применять многополюсные генераторы, в которых обмотка якоря проходила при каждом обороте мимо четырех, шести и более попеременно установленных полюсов электромагнита. В этом случае ток возбуждался не с двух сторон колеса, как раньше, но в каждой части колеса, обращенной к полюсу, и отсюда отводился во внешнюю цепь. Таких мест (а соответственно и щеток) было столько, сколько магнитных полюсов. Затем все щетки положительных полюсов связывались вместе, то есть соединялись параллельно. Точно так же поступали и с отрицательными щетками.

По мере увеличения мощности генераторов возникла новая проблема — каким образом снять ток с вращающегося якоря с наименьшими потерями. Дело в том, что при больших токах щетки начинали искрить. Кроме больших потерь электроэнергии, это оказывало вредное воздействие на работу генератора. Тогда Грамм посчитал рациональным вернуться к самой ранней конструкции электрогенератора, примененной в машине Пиксии: он сделал арматуру неподвижной, а вращаться заставил электромагниты, ведь снять ток с неподвижной обмотки было проще. Он поместил катушки якоря на железном неподвижном кольце и заставил электромагниты вращаться внутри него. Отдельные катушки он связал между собой так, чтобы все те катушки, которые в данный момент подвергались одинаковому действию электромагнитов, были соединены последовательно. Таким образом Грамм разбил все катушки на несколько групп и каждую группу употребил для доставления тока в отдельную самостоятельную цепь. Однако возбуждающие ток электромагниты необходимо было питать постоянным током, так как переменный ток не мог вызвать в них неизменной полярности. Поэтому при каждом генераторе переменного тока необходимо было иметь небольшой генератор постоянного тока, откуда ток подводился к электромагнитам при помощи скользящих контактов.


Источник: izobreti.ru

Первая в России промышленная биогазовая станция завершила процедуру квалификации

Белгородская компания «АльтЭнерго» оформила квалификационное свидетельство на генерирующий объект, функционирующий на основе биогазовых технологи

Биогазовая станция «Лучки», открывшаяся в сентябре 2012 года в Прохоровском районе Белгородской области, в качестве сырья для выработки энергии использует отходы мясоперерабатывающего завода и селекционного-гибридного центра «Агро-Белогорье». Установленная мощность промышленной БГС – 2,4 МВт.

Экспертное заключение о квалификации в подготовило некоммерческое партнерство «Совет рынка». Всего процедура заняла порядка 9 месяцев: биогазовая станция была включена в утвержденную Минэнерго РФ «Схему размещения генерирующих объектов электроэнергетики на основе ВИЭ на территории РФ», получила акт о соответствии автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) генерирующих объектов техническим требованиям ОРЭМ класса А+. Получить генерирующим объектом квалификационное свидетельство можно только в том случае, если его функционирование осуществляется исключительно на основе использования ВИЭ. «Лучки» этому требованию полностью удовлетворяют.

Эксперты, отдавая должное БГС, указывают на необходимость снижения сроков и стоимости оформления квалификации. Для этого, по их мнению, необходимо оптимизировать и упростить регламент и максимально сократить сроки ряда процедур согласования.

Добавим, что компания «АльтЭнерго» всерьез намерена превратить Белгородскую область в центр отечественной биоэнергетики. Ее руководитель Виктор Филатов в августе презентовал на совещании в Правительстве РФ проект строительства на территории сельских поселений как минимум 100 биогазовых станций суммарной мощностью 230 МВт. В качестве сырья для производства электроэнергии (9,6 млн кВт*ч/год) и тепла (18200 Гкал/год) предприниматель предлагает использовать отходы животноводческих предприятий: навоз, помет, отходы производства мяса. Проблем с поставками топлива для биогазовых станций возникнуть не должно. В одной только Белгородской области животноводческие предприятия «производят» порядка 15 млн тонн отходов в год.

Конусные солнечные батареи намного эффективнее своих плоских предшественниц?

Специалисты в области современных энергосберегающих технологий утверждают, что новаторские конусообразные солнечные батареи в несколько десятков раз эффективнее своих плоских предшественниц.

 
Альтернативные генераторы экологически чистой электроэнергии на возобновляемых источниках в настоящее время уже не редкость, в том числе и солнечные панели, которые в современном мире используются как в промышленных, так и в бытовых целях. Однако все батареи имеют при этом исключительно плоскую конфигурацию.

Команда дизайнеров-новаторов компании Nectar Design провела производственный эксперимент и создала конусные солнечные батареи. Изобретатели сравнили анализы тестов новинок с обычными плоскими солнечными панелями и были приятно удивлены. Конусообразная конструкция соларных преобразователей энергии оказалась в двадцать раз эффективнее плоских моделей.

Инновационная разработка получила название Spin Cell. Высокую эффективность новоизобретённых конусообразных фотоэлементов новаторы объясняют высокой концентрацией фотовольтаических ячеек, которые расположены при такой конструкции гораздо выше, чем на привычной плоской поверхности.

Разработчики уверены, что установка ячеек под углом в пятьдесят шесть градусов позволит существенно увеличить срок их службы. Температура нагрева поверхности плоских солнечных батарей может достигать ста двадцати семи градусов. Панели попросту могут начать плавиться и постепенно выходить из строя. Температура же на поверхности конусообразных установок, в отличие от плоских солнечных батарей, не превышает тридцати пяти градусов благодаря инновационному использованию цветного затемнения, что положительно влияет на длительность периода их эксплуатации.

Азербайджан намерен получить дополнительную электроэнергию за счет транспортировки газа


 
ПО «Азеригаз» намерено внедрить в газотранспортную систему Азербайджана турбодетандер, передают 11.10.2012 года новости энергетики информацию, предоставленную государственной Нефтяной Компанией Азербайджанской Республики (SOCAR).


Планируется, что внедряемый турбодетандер будет использовать разницу потенциалов давления газа в газотранспортной системе для преобразования потенциальной энергии в электрическую. В качестве возможных объектов расположения преобразующих устройств рассматриваются газораспределительные станции, такие, как «Мингячевир», «Гарадаг», «Ширван» и «Дигях». Госпредприятие «Азеригаз» уже обратилось в институт Neftgazelmitadqiqatlayiha за технико-экономическим обоснованием проекта внедрения преобразующего устройства на данных станциях, сообщают новости энергетики.
Дополнительно ведутся переговоры с АО «Азерэнержи» о предоставлении ПО «Азеригаз» техтребований для возможности дальнейшей передачи электроэнергии, полученной на турбодетандере газораспределительной станции «Мингячевир». По данному объекту уже решены вопросы о предоставлении необходимой территорий и вскоре начнется подготовка проектно-сметной документации.

Тепловой насос

Тепловой насос
Проблема:
При отсутствии газа, в современных дачных и коттеджных поселках для отопления дома в большинстве случае стараются использовать электричество. Это удобно, но дорого. Для отопления дома электричеством требуется большая выделенная мощность, кроме того потребление электроэнергии для производства тепла значительно, что может вызывать перегрузку локальных сетей и отключение электричества. Кондиционирование дома почти в 100% случаев осуществляется с помощью электроэнергии. Затраты на отопление, ГВС, кондиционирование, вентиляцию дома значительны.
Решение:
Тепловой насос. Принцип работы – «холодильник наоборот». Работает на электроэнергии. Выдаваемая тепловая мощность в 3-5 раз больше затрачиваемой электрической.
  • Тепловые насосы идеально подходят для обогрева полов и водоналивных радиаторов. В своей работе они используют стабильный источник постоянной положительной температуры (грунт, вода) и работают круглогодично
  • Тепловые насосы оснащены функцией охлаждения – обеспечивают пассивное кондиционирование здания через систему отопления или с помощью вентиляционных доводчиков
  • Тепловые насосы имеют встроенный бойлер, производят нагрев воды для бытовых нужд или бассейна. Дополнительная изоляция эффективно удерживает тепло внутри бака
  • Тепловые насосы обеспечивают экономичную вентиляцию здания. Специальный модуль отбирает тепло из вытяжного воздуха и передает его в систему сбора тепла (рекуператор-теплообменник)
  • Тепловой насос легко подключается к другим источникам тепла – газовым котлам, электрическим бойлерам, солнечным коллекторам
  • Для работы тепловых насосов не требуется органическое топливо, дымоходы, специальные системы вентиляции и защита от шума
  • Тепловой насос прост в эксплуатации, оснащен удобным дисплеем, им можно управлять через интернет
  • Привлекательный внешний вид теплового насоса позволяет с легкостью расположить его в любом техническом помещении и даже в более посещаемых местах, например в прихожей.
Стоимость:
От 30 000 руб за тепловой кВт
Результат:
Тепловой насос может полностью покрыть потребности здания в тепле, ГВС, обеспечить пассивное кондиционирование, одновременно выполняя функции энергосберегающей системы вентиляции. Затраты электроэнергии по сравнению с другими традиционными системами отопления/кондиционирования будут снижены минимум в 2 раза. Тепловой насос является незаменимой системой отопления в условиях лимитирования электрической мощности.
Рыночная ниша:
Даже при наличии газа, для индивидуальных домов в элитных поселках установка теплового насоса более рентабельна для отопления, чем подключение газа. При отсутствии газа установка теплового насоса является наиболее экономичным вариантом отопления для индивидуальных домов, таунхаусов, коттеджных поселков, мини-отелей, любых общественных зданий и многоквартирных домов. Тепловой насос является эффективным источником тепла для городских водоканалов, где имеется доступ к сточным водам с постоянной положительной температурой. Тепловой насос может эффективно эксплуатироваться на религиозных объектах.
Тепловой насос
География:
На юге Европейской части России выгодно использовать «воздушные» тепловые насосы, т.н. «Сплиты», в регионах, где зимняя температура часто опускается ниже -10°С, целесообразно использовать «грунтовые» тепловые насосы. При наличии проточного незамерзающего водоема или теплых канализационных стоков рационально применять «водяные» тепловые насосы.

Астраханская область: дефицит мощности будет покрыт с помощью возобновляемых источников энергии

ветряк wind power generatorСегодня более 28% электроэнергии Астраханская область вынуждена экспортировать по линиям электропередачи из Волгоградской энергосистемы. Цена энергозависимоти не была бы столь высока, если бы не ограничения потребителей длительностью от 2 до 6 часов в сутки в моменты пиковой нагрузки. Потребление электроэнергии в регионе растет, однако дефицит мощности не уменьшается и, по прогнозам региональных чиновников, увеличится к 2015 г. почти в 3 раза, до 480 МВт. Износ основных фондов в электроэнергетике достигает критических значений: полностью отработали срок эксплуатации 20% воздушных и 15% кабельных ЛЭП и более половины трансформаторов. Все это рано или поздно приведет к еще большему удорожанию тарифов на электроэнергию и мощность, а цена присоединения возрастет до заоблачных высот.
Одним из наиболее дальновидных способов преодоления этой сложной ситуации (помимо реконструкции уже имеющейся энергетической инфраструктуры и повышения энергоэффективности) является внедрение возобновляемых источников энергии. Генерация на их основе перспективна здесь еще и в силу того, что в Астраханской области существует широкий круг потенциальных потребителей “зеленой” электроэнергии – фермерские хозяйства и туристические базы.
Приоритетные направления развития ВИЭ
альтернативные источники энергии alternative energy
Министерство по топливно-энергетическому комплексу и природным ресурсам Астраханской области, на основании экспертной оценки комплекса критериев, выделило следующие наиболее перспективные направления развития возобновляемой энергетики в регионе:
Солнечная энергетика
Средняя продолжительность солнечного сияния на территории области составляет 2441 ч/год, а среднее суммарное количество солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность за год достигает почти 5000 МДж. По значениям этих показателей область сопоставима с Калмыкией и Краснодарским краем, лидерам в РФ по потенциалу использования солнечной энергии.
Ветровая энергетика
Средние скорости ветра имеют тенденцию к росту с юга на север области и меняются в пределах от 3 до 4 м/c. Эти показатели являются достаточными для реализации экономически эффективных проектов автономных ветроэлектростанций мощностью от 4 кВт и выше, а также ветронасосных установок небольшой мощности.
Использование низкопотенциальной энергии грунта
Тепловые насосы уместно использовать для обогрева помещений в отопительный сезон и их снабжения горячей водой круглогодично.
Эксперты проекта TACIS оценивают суммарный технологический потенциал перспективных в Астраханской области возобновляемых источников энергии в 980 тыс. тут (или 47% потребленной в 2007 г. электроэнергии), что позволяет экономически эффективно вырабатывать на основе ВИЭ до 6% электроэнергии к 2020 г. (или 1,27 млрд кВт·ч, при установленных 373 МВт мощности).
возобновляемая энергетика renewable energy
Один из крупнейших проектов развития ветроэнергетики в РФ
В целях реализации обозначенных выше направлений, в конце 2008г. Правительство Астраханской области подписало соглашение с дочерней фирмой испанской компании Fersa energies renovables, которая также реализует крупный инвестиционный проект в области альтернативной энергетики в Карачаево-Черкесии, о строительстве ветроэнергоустановок на территории региона. По соглашению все затраты (примерно 30 млрд руб.) осуществляет инвестор. Совокупная мощность энергоустановок, строительство которых предусмотрено в проекте, превышает 200 МВт, что позволит полностью покрыть существующий на сегодняшний день дефицит мощности в 164 МВт. Сроки и место реализации проекта пока не оглашены.
Слово за законодателями
Несмотря на явные сдвиги в процессе реструктуризации энергетической системы, для полномасштабного внедрения ВИЭ в Астраханской области генераторам, фирмам и домохозяйствам, использующим энергосберегающие технологии и альтернативную энергию, необходима государственная поддержка, так как далеко не все участники рынка заинтересованы в развитии таких проектов, например, сетевые и энергосбытовые компании, теряющие объемы транспорта электроэнергии.
Формы этой поддержки пока только законодательно устанавливаются, однако, уже сейчас совершенно очевидно, что как можно больше полномочий необходимо делегировать региональным властям, лучше понимающим специфику территориальных энергетических проблем и перспектив.
Использованы материалы проекта TACIS, Министерства по топливно-энергетическому комплексу и природным ресурсам Астраханской области и компании Fersa energies renovables
Чуриков Артем
Географический факультет МГУ

Свалочный газ. Перспективное альтернативное топливо или новый зеленый пузырь?

Свалочный газВыработка газа с одной мусорной свалки может обеспечить электричеством более 200 тыс. квартир и стать новым неисчерпаемым источником энергии. В чем подвох у свалочного газа и почему мусорные короли не торопятся добывать его с полигонов?
Из истории добычи
Бытовые отходы стали использоваться в качестве источника энергии относительно недавно. Первая экспериментальная мусорная свалка с применением специальных инженерных сооружений открылась в Калифорнии в 1937г. Исследования и применение свалочного газа в США активизировалось после принятия в 1965 г. закона об утилизации твердых отходов. Работы по утилизации свалочного газа ускорились во время нефтяного кризиса 1970-х гг. С 1980 г. правительство США начало предоставлять налоговые льготы производителям свалочного газа. Уже в 1985 г. в США работало более 30 установок, использовавших биогаз, вырабатываемый на полигонах отходов.
На данный момент США является мировым лидером по производству свалочного газа. Из 1812 полигонов, на 427 действуют проекты по выработке газа. Большее их количество сосредоточено на Среднем Западе и в Калифорнии. Количество проектов по выработке газа из американских свалок не коррелирует с числом всех свалок в стране. Район юга, лидер по количеству свалок, является отстающим среди газовых проектов. Лидирует район Среднего Запада, становой хребет тяжелой промышленности. Индустриальная развитость штатов приозерья позволила воплотить в жизнь сложные технические проекты по извлечению газа из свалок и его дальнейшего использования. Более 70% проектов в штатах запада приходятся на Калифорнию. Это не удивляет, ведь она занимает первое место по производству мусора — 36 млн. т в год.
Как получают свалочный газ
Свалочный газОтходы на свалках в результате анаэробного (при отсутствием кислорода) разложения выделяют свалочный газ. Гниение мусора происходит под воздействием бактерий, принадлежащих к двум большим семействам: ацидогенов и метаногенов. Ацидогены производят первичное разложение мусора на летучие жирные кислоты, а именно из жира получается максимальный выход метана. Метаногены перерабатывают летучие жирные кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате свалочный газ состоит из примерно 50% метана CH4, 50 % CO2, включая небольшие примеси H2S и других органических веществ.
Конструкция полигона
Для того, чтобы получать газ из свалок, необходима специальная конструкция полигона, которая бы не только позволяла собирать газ для дальнейшего его использования, но отвечала бы экологическим нормам, не загрязняя почвы и грунтовые воды.
Дно вырытого котлована застилается геомембраной, а затем накрывается метровой толщей глины. Геомембрана представляет собой современный гидроизоляционный материал, который может также выполнять дренирующие функции. Такая защита создается для предотвращения проникновения продуктов выщелачивания в почву и грунтовые воды. Мусор вносится слоями, в конце каждого дня утрамбовывается машинами-катками и покрывается ежедневным покрытием – слоем глины толщиной 15-30 см. Это необходимо для уменьшения зловония и предотвращения рассеивание мусора под действием ветра и птиц. После заполнения котлована мусором его накрывают кровлей и защитным покрытием. Кровля состоит из уплотненной глины, более мощным слоем уложенная поверх мусора, чем ежедневное покрытие и геомембраны. Защитное покрытие представляет собой слой почвы и растительный покров.
Котлован оснащается инженерными сооружениями для отвода жидких и газообразных продуктов разложения мусора. В теле котлована закладываются скважины, трубы, устанавливается насосное оборудование. Метан, образующийся в результате разложения мусора, собирается со свалки и попадает в скруббер – газоочистительный аппарат, используемый для очистки газообразных сред от примесей в различных химико-технологических процессах. Способ очистки газа, поступающего со свалки, основан на промывке газа жидкостью, обычно водой. Данный метод позволяет удалить из газа частицы пыли и аэрозолей.
После очистки в скруббере, газ поступает на компрессор, после чего он уже может быть использован. Напрямую свалочный газ используют для получения тепла и пара, а также в качестве автомобильного топлива. Также полученный газ можно использовать в качестве топлива для производства электроэнергии. Для этого используются газотурбинные и газопоршневые установки.
Негативное воздействие свалочного газа
Свалочный газПри обширных возможностях использования свалочного газа и очевидных положительных сторонах его использования, этот газ также имеет ряд недостатков. Он содержит огромное количество токсичных и вредных веществ, крайне опасных для здоровья и жизни людей. Биогаз, полученный из свалок, оказывает гибельное воздействие на растительный покров вокруг полигона и на его поверхности. При отсутствии должного управления его образованием и сбором происходит разрушение тела полигона вследствие сброса давления газа внутри него. Наконец, свалочный газ является парниковым газом.
Вопросы образования свалочного газа на полигонах ТБО и минимизация его воздействия на окружающую среду являются весьма актуальными. Добыча и дальнейшее использование газа с полигонов являются наиболее приемлемыми, перспективными и обоснованными решениями с экологической и экономической точки зрения. Выработка свалочного газа требует целого комплекса дорогостоящих мероприятий по его добыче, очистке и транспортировке.
Мировой объем выработки свалочного газа
Мировой объем выработки свалочного газа
Объемы годовой газодобычи представлены в табл.1, из которой следует, что глобальная утилизация свалочного газа составляет примерно 1,2 млрд. м³ в год, что эквивалентно 429 тыс. т метана или 1% его глобальной эмиссии. Объем извлекаемого газа по сравнению с объемом его образования ничтожен. На данный момент пока рано говорить о свалочном газе, как о новом альтернативном топливе. Однако наличие колоссальных залежей мусора и совершенствование технологий добычи и очистки свалочного газа позволяет предположить, что его значение в будущем будет расти.
Любовь Мельникова
Географический факультет МГУ

Источники информации
1. Международное энергетическое агентство www. iea.org
2. www.worldenergyoutlook.org/
3. Гонопольский А. М. К вопросу о рыночном использовании биогаза,
образующегося на полигонах ТБО

В Мурманской области впервые в России начато коммерческое использование ветровой электроэнергии

ВетроэнергетикаВетроэнергетика является одним из перспективных видов возобновляемой энергетики, который бурно развивается во всем мире.

Осознавая высокую экологическую чистоту и возобновляемую (неисчерпаемую) природу этого вида энергетики многие страны мира принимают специальные программы поддержки его развития. Поэтому доля ветроэнергии в балансах многих стран на сегодняшний день составляет более 10% (в отдельных случаях достигает 50%) и стремительно растет с каждым годом. Темпы роста этой отрасли сравнимы с темпами роста телекоммуникационной и компьютерной отраслей, которые лидируют в мире по этому показателю. Но в России ситуация совершенно обратная. По разным оценкам суммарная установленная мощность всех ветрогенераторов в России колеблется в диапазоне 14-17 МВт. Это составляет тысячные доли процента от общего потребления электроэнергии в стране. И эта цифра не изменяется в течение многих лет. В 2009 г. Правительство установило в качестве целевого ориентира достижение к 2020 г. доли всей возобновляемой энергетики в общем балансе производства-потребления на уровне 4,5%. Доля ветроэнергетики в этом объеме соответственно будет меньше. Но перспективы достижения даже этого крайне малого уровня в высокой степени неопределенные, поскольку отсутствуют условия для привлечения инвесторов в эту сферу. Показатели эффективности крупных ветроэнергетических проектов в существующих рыночных условиях не обеспечивают приемлемых гарантий инвесторам по возврату вложенных средств и снижению рисков. В этих условиях необходимо искать и внедрять в практику нестандартные решения, считают в ЗАО «ВетроЭнерго».
С целью изучения возможностей и поиска подобных решений в Мурманской области, по инициативе ЗАО «ВетроЭнерго», была образована многопрофильная группа, включающая представителей бизнеса, науки и государственных органов власти. Де юрэ эта группа была сформирована в рамках четырехстороннего Соглашения между ЗАО «ВетроЭнерго», ОАО «Колэнерго»(сетевая компания), Кольским научным Центром Российской Академии наук (КНЦ РАН) и Правительством МО, подписанного в 2006г. Согласно Соглашению на ЗАО «ВетроЭнерго» были возложены функции базового предприятия по организации и проведению всех работ. Позже к этой работе подключилось ООО «КРЭС-Альянс», которое стало центром коммерческого блока проекта. В рамках организованного таким образом сотрудничества за период с 2006 по 2010 г. был проведен полный цикл практических работ по разработке и реализации системного ветроэнергетического проекта, включая организацию сбыта и коммерческих продаж вырабатываемой электроэнергии. В ЗАО «ВетроЭнерго» считают, что разработанные в результате проведенной работы решения и механизмы реализации ветроэнергетического проекта являются во многом уникальными и революционными. Они позволяют развивать на их базе более масштабные, коммерчески эффективные проекты. Поэтому реализованный проект рассматривается, как пилотный, а образованное сотрудничество – стратегическим. В качестве направлений дальнейшего развития на его базе ЗАО «ВетроЭнерго» рассматривает проекты как системного, так и локального применения ветроэнергетических установок на всей территории Мурманской области. Объемы возможной программы развития оцениваются на уровне 1200 МВт установленной мощности ветростанций.
Тем не менее, в компании считают, что развитие федеральной законодательно-нормативной базы поддержки возобновляемой энергетики является необходимым условием активного развития ветроэнергетики в масштабах страны и готовы принимать в этом активное участие.

Комплектующие бытовой электросети на основе солнечных батарей

Солнечные батареиЕсли вы задумали обеспечить свой дом электроэнергией, полученной при помощи солнечных батарей, то вам необходимо понимать, что кроме самих батарей вам понадобятся некоторые дополнительные приборы и комплектующие. Основными узлами в данной системе будут источники электричества и накопители (точно так же, как в случае с ветрогенераторами). Остальные приборы можно отнести к разряду вспомогательных, но также очень важных.
Итак, источником электроэнергии являются солнечные батареи. Их количество и суммарная мощность зависят от объема потребления электроэнергии, времени года и региона проживания. При расчете необходимой мощности источников нужно учитывать то, что большинство энергозатратных приборов потребляют электричество кратковременно, поэтому средняя мощность потребления в среднестатистической семье может составлять от 200 до 600 Вт·ч или 4,8-14,4 кВт·ч в сутки. Необходимо рассчитать, какое количество солнечных батарей смогут в сутки выработать нужную Вам мощность. Если при этом постараться снизить затраты за счет использования более экономных приборов или отказа от некоторых из них (например, электрочайник заменить обычным, нагреваемым на газу или печи), то и затраты на покупку источников питания можно будет сократить.
Накопителями электроэнергии являются аккумуляторные батареи. Их существует множество разных видов, о которых мы сейчас говорить не будем. Основным советом при покупке накопителей может стать рекомендация купить несколько аккумуляторов меньшей емкости вместо одного большого. Покупать накопители необходимо одновременно из одной партии, тогда их можно будет при необходимости соединить вместе и получить большую емкость без вреда для аккумуляторов. Наиболее рациональным будет подключение к каждому помещению дома своей системы, когда за каждую комнату отвечает свой источник (или их группа) и свой накопитель.
Между источником и накопителем должны находиться провода, по которым, собственно, подается электричество, а также контроллер заряда-разряда аккумуляторной батареи. Контроллер позволяет предотвратить перезаряд накопителя и уберечь его от излишнего, пагубного разряда. Почему-то принято считать, что контроллер лишь является дополнительным, совершенно ненужным и затратным прибором, который к тому же тянет на себя электроэнергию. Но на самом деле это не так. Лучше один раз купить контроллер, чем постоянно тратиться на выведенные из строя накопители. Частично функцию контроллера может выполнять преобразователь электроэнергии с 12 на 220 вольт, но он используется только в 220 вольтовых сетях и не способен контролировать перезаряд накопителя.
Провода, которые идут от источника к контроллеру, от контроллера к аккумулятору и от аккумулятора к преобразователю желательно приобретать максимального сечения. Чем больше сечение, тем меньше будут потери электроэнергии при передаче. От преобразователя к розеткам провода могут вести любые. Однако если вы собираетесь устраивать в доме сеть на 12 вольт, то тут действуют особые предостережения по проводам. В первую очередь, постарайтесь также приобрести провод большого сечения. Чем длиннее будет провод от аккумулятора к приборам, тем большими будут потери электроэнергии. Постарайтесь сделать систему так, чтобы обеспечить проводам минимальное количество соединений, так как на соединениях тоже будут потери тока. В данной ситуации наиболее рациональным также будет оборудование каждого помещения в доме отдельной сетью со своим источником и накопителем. Это поможет сделать длину проводов минимальной.
Солнечные батареи
Отдельно хочется сказать о преобразователях. Эти приборы позволяют получить в сети стандартные 220 вольт. При этом они требуют какое-то количество электроэнергии на собственную работу. Кроме того, в самом процессе преобразования также могут бать потери электроэнергии. Именно поэтому рекомендуется использовать преобразователи только для тех приборов, которые невозможно перевести на 12 вольт. Такими приборами являются ноутбуки, утюги и другие нагревательные элементы, а также некоторые приборы с двигателем. Насосы, пылесосы, холодильники, зарядные устройства для мобильных телефонов и даже стиральные машины могут быть выполнены для 12 вольтовой сети. Ну а освещение сегодня вообще развивается гигантскими темпами и вполне может обойтись без необходимости подключения преобразователя.
Источник: http://vedrussa.org.ua/

Устройство биогазовой установки

Биогазовая установка осуществляет переработку органических отходов в биогаз, тепло и электроэнергию, твердые органические и жидкие минеральные удобрения, углекислый газ.
Описание процесса
1. Ежедневно субстрат собирается в яме и перед подачей в биореактор при необходимости измельчается и смешивается с водой до состояния, способного перекачиваться насосом.
2. Субстрат попадает в анаэробный биореактор. Биореактор работает по принципу расхода. Это значит, что в него с помощью насоса, без доступа воздуха поступает (6-12 раз в день) свежая порция подготовленного субстрата. Такое же количество переработанного субстрата вытесняется из биореактора в резервуар – хранилище.
Биореактор работает в мезофильном диапазоне температур 38-40С. Система обогрева обеспечивает необходимую для процесса температуру и управляется автоматически.
Содержимое биореактора регулярно перемешивается с помощью встроенного устройства гомогенизации.
3. Образующийся при ферментации газ скапливается в газгольдер. Давление газа регулируется с помощью встроенного предохранительного клапана. Газгольдер входит в стоимость установки и имеет возможность накопления газа в течение 8-10 часов.
4. Полученный биогаза после осушки поступает в блочную когенерационную установку, производящую тепло- и электроэнергию. Около 10% электроэнергии и 30% теплоэнергии (в зимний период) необходимы для работы самой установки.
5. Переработанный субстрат после биогазовой установки подается на сепаратор. Система механического разделения разделяет остатки брожения на твердые и жидкие фракции. Твердые фракции составляют 3-3,5% субстрата и представляют собой биогумус.
6. В качестве опции предлагается модуль LANDСO, перерабатывающей жидкую фракцию в жидкие удобрения и чистую (дистиллированную) воду. Чистая вода составляет 85% от объема жидкой фракции.
Оставшиеся 15% занимают жидкие удобрения:
Дальнейшее использование жидких удобрений зависит от наличия местного рынка и объема «свободной» теплоэнергии для кристаллизации твердой фракции, составляющей 2%. Как один из вариантов возможно испарение воды на вакуумном испарителе или в естественных условиях. Даже в жидком виде удобрения не имеют запаха и требуют незначительного по объему хранилища.
Работа БГУ непрерывна. Т.е. постоянно в реактор поступает свежий субстрат, сливается переброженный, сразу же разделяясь на воду, био- и минеральные удобрения. Цикл образования биогаза в зависимости от типа ферментора и типа субстрата составляет от нескольких часов до месяца.
В состав оборудования входит контроль качества биогаза, также при необходимости можно включить в состав оборудование по доведению биогаза до чистого метана. Стоимость такого оборудования на уровне 1-5% от стоимости БГУ.
Работа всей установки регулируется автоматикой. Число занятых на биогазовых станциях среднего масштаба не превышает 2 человек.
Мощность биогазовых станций, предлагаемых нашей компанией, варьируется от 1 до нескольких десяткой млн куб. в год, электрическая мощность – от 200 кВт до нескольких десятков МВт. По расчетам наших специалистов в российских условиях наиболее рентабельными являются установки средней и большой мощности, свыше 1МВт.
Наиболее эффективной работы биогазовой станции можно добиться при соблюдении следующих условий:
  • Бесперебойной и бесплатной поставки сырья для работы установки
  • Полном использовании продукции биогазовой установки, прежде всего, электроэнергии на Вашем предприятии.
увеличить схему