1

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.

2

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.