Horkovodní ORC

Pro více informací nás
neváhejte kontaktovat

Mgr. Pavel ŽWAK
E-mail: pavel.zwak@bpower.cz
Tel.: +420 725 902 003

Horkovodní ORC využívá pokud možno co největší potenciál zbytkového
tepla z kogenerační jednotky. Nikoliv však napojením na spaliny, ale pokud
možno na celý horkovodní okruh motoru. Horkovodní ORC se hodí pro napojení
k motorům již od 500 kW elektrického výkonu.

Single Heat Stream

Na horkovodní ORC ve spojení s motorem kogenerační jednotky můžeme nahlížet jako na velmi účinný chladič.
ORC se připojí jako spotřebitel horké vody z kogenerační jednotky.
Tj. voda z chlazení kogenerační jednotky vstupuje do spalinového výměnku a odtud na vstup do ORC systému – tzv. Single heat stream.
Přes výměník ORC se poté ochlazená voda vrací zpět do okruhu motoru.

Dual Heat Stream

Nejnověji je trend využít sekundární chladící okruh motoru – tj. horkou vodu k předehřevu media na prvním stupni výměníku ORC.
Následně medium dohřát okruhem spalinového výměníku na druhém stupni výměníku ORC – tzv. Dual heat stream.
Tím se výrazně zvyšuje účinnost celého systému.
Jelikož se takové ORC zapojuje jako první a primární vstupní odběr tepla, je nutné rovněž při návrhu samotném uvažovat parametry výstupu ochlazené vody z ORC, tedy samotnou deltu rozdílu teplot.
Tuto vodu totiž dále můžeme využívat na ohřev fermentorů, vyhřívání objektů apod.
Samotný chladící okruh motoru pak bude sloužit pouze jako bezpečnostní chlazení v případě, kdy není ORC provozováno.
Je jasné, že nejenže elektrickou energii vyrábíme, ale zároveň je třeba počítat do ekonomiky i úspory na chladícím zařízení motoru.

Další možností, jak napojit ORC na motor kogenerační jednotky je tzv. spárování s okruhem chlazení motoru. Jedná se o princip využití okruhu chlazení ORC pro dochlazení zpětné větve chladící vody motoru. Důvod použití je jednoduchý – úplné odstavení chlazení motoru a nemalá úspora finančních prostředků na vlastní spotřebě chladícího okruhu motoru. Zároveň je celá koncepce naprosto bezpečná – v případě odstávky ORC je stále v chodu celý chladicí systém a motor není v riziku nedostatečného chlazení.

Celý koncept znázorňuje následující obrázek:

Výhody horkovodního ORC:

Jako medium pro ORC můžete využít horkou vodu již od 77 °C
Velmi jednoduché zapojení ke stávajícímu systému kogenerační jednotky
Nízké provozní náklady a jednoduchá údržba

Díky tomu, že naše firma disponuje oběma technologiemi ORC, náš tým je připraven Vám pomoct nalézt a případně vhodně propojit tyto technologie tak, aby byl efekt využití tepla z motoru kogenerační jednotky co nejvyšší.

NABÍZÍME TYTO PRODUKTY

Technologie ElectraTherm

ORC POWER+ 4400B, 4400B+, 6500B, 6500B+

Jednotky Power+ jsou schopné využívat zdroje tepla již od 70 ° C a generovat až 125 kWe.

Generátor Power+ pomocí organického Rankinova cyklu spolu s patentovanými technologiemi – dvojitou šroubovicí, přeměňuje zdroje nízkoteplotního tepla a odpadního tepla na elektrickou energii a to bez další spotřeby paliva nebo emisí. Zdroje tepla s vyšší teplotou vyšší než 150 ° C - například termální oleje a výfukové plyny lze využít s využitím dalšího výměníku tepla.

Technologie Power+ 4400, ilustrativní obrázek

Expandér Bitzer, patent dvojité šroubovice

Technologie SMART POWER ORC

Díky integraci semihermetického expandéru BITZER představují řešení ORC společnosti ElectraTherm dramatický posun od turbínových technologií. Expandér poskytuje nejen nákladově efektivnější a robustnější konstrukci, která výrazně zvyšuje spolehlivos, ale má také mnohem nižší provozní rychlosti, které umožňují „mokré“ dvoufázové proudění.

Díky tomu je expandér lépe vybaven pro přechodný provoz, což umožňuje systému spolehlivě generovat energii ze zdrojů tepla s kolísáním teploty i průtoku. ORC systémy od ElectraTherm na bázi expandéru jsou ideálnější pro proměnlivé zdroje tepla s nižší teplotou ve srovnání se systémy na bázi turbíny.

Nový expandér od mateřské společnosti ElectraTherm - BITZER zajišťují hladký provoz a absolutní spolehlivost.

POWER+ 4400B / 4400B+ - menší série ideální pro tepelný výkon až 1450 kWth. Generuje až 75 kWe.

POWER+ 6500 / 6500B+ - Větší řada ideální pro tepelný výkon až 2 200 kWth. Generuje až 125 kWe.

Výkonové parametry

			4400B	4400B+	6500B	6500B+
kapacita zařízení	výstupní výkon	kWe	až do 75	až do 75	až do 125	až do 125
podmínky zdroje tepla	tepelný příkon	kWth	380 - 1050	380 - 1450	400 - 1700	400 - 2200
	teplota horké vody	°C	70 - 116	70 - 150	70 - 132	70 - 150
	průtok horké vody	l/s	3 - 15	3 - 15	3 - 25	3 - 25
kondenzační podmínky	kondenzační zátěž	kWth	380 - 980	380 - 1365	400 - 1600	400 - 2000
	teplota studené vody	°C	4 - 65	4 - 65	4 - 65	4 - 65
	průtok studené vody	l/s	6 - 18	6 - 18	9 - 26	9- 26

*Zdroje tepla s vyšší teplotou vyšší než 150 ° C - například termální oleje a výfukové plyny - lze využít s využitím dalšího výměníku tepla.

Proces

Teplo vstupuje do výparníku a zahřívá provozní kapalinu ORC (olej) na bod varu a tím ji přeměňuje na páru. Vařící pára vytváří tlak.
Pára je tlačena skrz šroubový expandér, roztáčí elektrický generátor.
Pára je ochlazena zdrojem studené vody, v kondenzátoru kondenzuje zpět do kapalné formy.
Provozní kapalina je čerpána na vyšší tlak, vrací se zpět do výparníku a proces se opakuje.

Technické specifikace

	Konstrukce
	Instalace chladiva	postavený podle standardů ASME a CE
	Energetický blok	patentovaný dvoušroubový expandér
	Generátor	asynchronní
	Výměník tepla	kompaktní, pájená desková konstrukce
	Živostnost	20 let

	Popis systému
	Provozní kapalina	pentafluoropran (nehořlavý, netoxický, nepoškozující ozonovou vrstvu)
	Zdroj tepla	horká voda (tekutina) 70 - 150 °C spaliny od 150 °C
	Požadavky na chlazení	voda 4 °C až 65 °C
	Řízení	běžný řídící software / standardní programovatelný automat
	Vzádlený monitoring	internet
	Obsluha	navrženo pro bezobslužný provoz
	Hladina akustického tlaku	80 db ve vdálenosti 1 m; volitelné ztišení <72 db ve vdálenosti 1 m

Pro více informací navštivte www.electratherm.com - Power+ generátor

Pro více informací nás neváhejte kontaktovat

Ing. Josef GÉBA
E-mail: josef.geba@bpower.cz
Tel.: +420 602 425 869

ORC Power+

Technologie ORCAN

Technologie ORCAN se zaměřují na širokou škálu ORC systému od těch nejmenších (5 kW) až po větší ORC systémy vyrábějící 300 kW elektrické energie. Další vlajkovou lodí této společnosti jsou chladiče s nulovou spotřebou - ORCAN cooler.

Desítky instalací těchto jednotek po Evropě jsou důkazem špičkové kvality německé technologie. Dodavatel expandérů pro ORC je firma Bitzer – světová jednička na poli výrobců kompresorů.

ORC systém efficiency PACK NT:

Naše řešení pro nízké teploty: při vstupním výkonu od 180 kW_th je instalace zařízení efficiency PACK NT hotova v několika jednoduchých krocích. Integrujte efficiency PACK NT do nejlepšího místa vašeho systému. Zařízení efficiency PACK NT má integrované čerpadlo pro objemový průtok mezi 10 a 18 m3 / h.

Teplota topné vody při vstupu [°C]	Teplota topné vody při výstupu [°C]	Objemový průtok [m³/h]	Množství tepla [kW_th]	Čistý výkon [kW_el]	Hrubý výkon [kW_el]
80	69	14	177	5,9	7,9
85	73	14	199	7,3	9,3
90	76	14	221	8,7	10,7
95	80	14	243	10,1	12,1
100	84	14	266	11,6	13,6
105	87	14	289	13,1	15,0
Při okolní teplotě 10˚C, výstupní data +/- 8 %

ORC systém efficiency PACK 150.200
Tato řada ORC je vhodná pro využití horké vody o teplotě 80 – 145 ˚C a objemovém průtoku v rozmezí 11 – 14 m3/h nebo vodní páry o teplotě 150 - 800 ˚C. Maximální možná výroba elektrické energie 30 kW při navstupování 500 kWth.

efficiency PACK 150.200

ORC systém efficiency PACK 050.100
Dokáže využít zbytkové teplo motorů o výkonu 1 – 20 MW s účinností 7 %. Teplo lze odebrat přímo ze spalin (max. 550 ˚C), či z teplé vody o maximální teplotě 150 ˚C. Tento systém dokáže vyrobit až 100 kW elektrické energie.

efficiency PACK 050.100

Pro více informací nás neváhejte kontaktovat

Ing. Josef GÉBA
E-mail: josef.geba@bpower.cz
Tel.: +420 602 425 869

Technologie ORCAN cooler

ORCAN cooler – chladič nové generace s nulovou spotřebou elektrické energie:

Vestavěný ORC modul (Organic-Rankin-Cycle) přeměňuje odpadní teplo na elektřinu, která je pak využita pro provoz chladícího systému. Na motoru o výkonu 500 kW šetří až 8 kW/h.

Vestavěný ORC modul (Organic-Rankin-Cycle) přeměňuje odpadní teplo na elektřinu, která je pak využita pro provoz chladícího systému. Na motoru o výkonu 500 kW šetří až 8 kW/h.

ORCAN cooler řeší tyto problémy s chlazením kogeneračních jednotek:

poddimenzovanost stávajícího chlazení nutí omezovat výkon v letních měsících = ztráta tržeb
starší chladiče ztrácejí účinnost chlazení a jsou často poruchové = zvýšené náklady na provoz
vlivem přehřívání motoru dochází k častým výměnám oleje = zvýšené servisní náklady

Chladič je dodáván v horizontálním provedení ve 3 základních řadách – 400 kWth, 600 kWth a 800 kWth. Při výběru tzv. double ORCAN cooleru pak dochází k chlazení obou okruhů motorů (LT i HT) současně.

Vhodný pro vstupní teplotu v chladiči od 60˚C.
Odpadní teplo s výkonem více než 125 kW_th.
Při okolních teplotách do 30˚ C s minimální/nulovou spotřebou elektřiny.
Nejedná se o zdroj výroby elektrické energie.
Rychlá návratnost investice.

Chladič ORCAN cooler má nejlepší poměr výkonu a ceny v porovnání se standardními chladiči:

	Nízkonákladový chladič	Účinný chladič	Chladič ORCAN
Nízký CAPEX	*******	**	**
Nízký OPEX	*	**	*******
Celkové náklady	*	**	*******

ORCAN cooler

ORCAN cooler reference