background image

 

10. Układy trójgeneracyjne z silnikami tłokowymi. 

Wszędzie tam gdzie występuje zapotrzebowanie na energię elektryczną, ciepło i zimno możliwa jest 
instalacja  układu  CHP  połączonego  z  układem  chłodniczym.  Najczęściej  wykorzystywane 
są tu zasilane  ciepłem  chłodziarki  absorpcyjne,  zasilane  ciepłem  odbieranym  ze  spalin  i  układu 
chłodzenia  silnika.  Stosuje  się  również  układy  wyposażone  w  chłodziarki  sprężarkowe,  ale  wtedy 
wykorzystanie ciepła z układu pozostaje zazwyczaj na tym samym poziomie. 

W  chłodziarce  absorpcyjnej  zamiast  sprężarki  elektrycznej  stosowany  jest  układ  absorpcyjny 

składający się z 2 reaktorów: 

 

Pierwszego 

wypełnionego 

roztworem  (absorbentem),  w  którym 
zachodzi 

pochłanianie 

par 

czynnika 

chłodniczego 

(czystej 

wody); 

woda 

amoniakalna  –  wytwarzanie  czynnika 
chłodniczego  o  temp.  poniżej  ok.  0°C, 
bromek  litu  –  wytwarzanie  czynnika 
chłodniczego o temp. na poziomie ok. 5°C. 

 

Drugiego  desorbera  (warnika),  w 

którym  pod  wpływem  dostarczonego 
ciepła 

następuje 

proces 

uwolnienia 

pochłoniętych  wcześniej  par  czynnika 
roboczego. 
 

Moc  chłodnicza  produkowana  jest    w  parowniku.  Trafiający  na  parownik  czynnik  chłodzący 
w warunkach  obniżonego  ciśnienia  odparowuje  przy  niskiej  temperaturze.  Proces  wrzenia 
na powierzchni  wymiennika  wymaga  dostarczenia  energii  z  zewnątrz,  która  pobierana  jest 
z otoczenia,  w  efekcie  czego  spada  temperatura  medium  dostarczającego  ciepła.  Gdy  zmieniający 
stan skupienia czynniki chłodniczy pobiera ciepło, temperatura wewnątrz parownika spada, obniżając 
temperaturę  wody  płynącej  rurkami  –  dając  użyteczny  efekt  wody  chłodzonej.  Czynnik  chłodniczy 
w postaci pary wodnej trafia do absorbera, gdzie jest pochłaniany przez ciecz (bromek litu), tworząc 
silny  roztwór.  Mieszanina  ta  jest  następnie  pompowana  do  desorbera  (warnika),  w  którym  pod 
wpływem ciepła dostarczonego z zewnątrz następuje desorpcja czynnika chłodniczego. Pod wysokim 
ciśnieniem następuje odbiór ciepła przez zewnętrzne układy chłodzenia umożliwiając skroplenia par 
czynnika.  Moc  chłodnicza  transportowana  jest  za  pośrednictwem  obiegu  wody  chłodzonej,  która 
przepływa  wymiennikiem  wewnątrz  parownika.  Ciepło  dostarczane  jest  do  warnika  w  procesie 
desorpcji,  dzieci  czemu  ciśnienie  czynnika  obiegowego  jest  podwyższone  do  poziomu 
umożliwiającego  skroplenie.  Chłód  produkowany  w  agregatach  absorpcyjnych  może  być 
wykorzystywany do zastosowań technologicznych bądź klimatyzacyjnych. 

background image

 

 

Układ skojarzony w Kopalni „Pniówek” 

 

Metanowość kopalni – 232 m

3

 CH

4

/min, ok. 42% ujmowane do sieci odmetanowania, pozostała część 

odprowadzana z powietrzem  wentylacyjnym  do  atmosfery.  Ujmowany gaz  kopalniany jest paliwem 
zasilającym  silnik  w  instalacji  skojarzonej  produkcji  energetyczno-klimatyzacyjnej.  Dzięki  temu 
obniżenie emisji metanu do atmosfery do 8 mln m

3

 rocznie. 

W  układzie tym  zimna  woda na  potrzeby  klimatyzacji  jest  wytwarzana w połączonych  szeregowo 2 
chłodziarkach absorpcyjnych i 1 chłodziarce sprężarkowej. Zasilane są one przez silnik tłokowy, na gaz 
ziemny,  o  mocy  elektrycznej  3,2  MW  i  cieplnej  3,5  MW.  Ziębiarki  absorpcyjne  zasilane  są  ciepłem 
odzyskiwanym  ze  spalin  oraz  ciepłem  odzyskiwanym  z  układu  chłodzenia  silnika.  Medium 
przenoszącym  ciepło  zasilające  ziębiarki  jest  woda.  Chłodziarka  sprężarkowa  zasilana  jest  energią 
elektryczną  wytwarzaną  przez  silnik.  Czynnikiem  chłodniczym  w  ziębiarkach  absorpcyjnych  jest 
mieszanina bromku litu z wodą, natomiast w ziębiarce sprężarkowej zastosowano NH

3

Zastosowana  instalacja  wytwarza  rocznie  na  cele  podziemnej  klimatyzacji  ok.  41000  MWh  energii 
chłodniczej.  Powstała  nadwyżka  energii  elektrycznej  pozwoliła  na  redukcję  zakupu  z  sieci 
energetycznej 42000 MWh/rok, co daje oszczędność 6,7 mln PLN/rok.