Model kogenerační jednotky pro RD - hodnocení a simulace

Druh výsledku
prototyp
Popis

Tepelný okruhu je složen z kogenerační jednotky Vitotwin 300-W, z multivalentního akumulačního zásobníku topné vody Vitocell 340-M (750l), a na něj napojeného ústředního topení (ÚT). Akumulační zásobník slouží také jako zásobníkový ohřívač teplé užitkové vody (TV). Směšovací ventily topné vody a užitkové vody mají za úkol udržovat požadovanou teplotu a zvýšit efektivitu využití tepelné energie.

Kogenerační jednotka dosahuje tepelného výkonu až 26 kWt a elektrického výkonu 1 kWe . Provoz kogenerační jednotky bude záviset na časových plánech, kdy lze očekávat požadavek na teplo pro ohřev TV a ústřední topení. Podrobný popis s uvedením parametrů, na kterých spouštění kogenerační jednotky závisí, je uveden v přiložených dokumentech.

Teplota a průtok topné vody z kogenerační jednotky charakterizují tepelný tok z ní vystupující. Ten je veden do akumulačního zásobníku, který společně s regulací umožňuje dlouhé doby chodu Stirlingova motoru, aby bylo možné co nejvyšší pokrytí potřeby elektrické energie. Na akumulační nádrž je napojeno ústřední vytápění, na kterém je očekávaný teplotní spád okolo 55 °C/40 °C. V simulaci je možné nastavit směšování topné vody ústředního topení na požadovanou teplotu, případně směšování vypnout. Teplo dodané do systému vytápění je měřeno. V akumulačním zásobníku topná voda předává teplo užitkové vodě. V simulaci je možné nastavit směšování teplé užitkové vody na požadovanou teplotu, případně směšování vypnout. Teplo potřebné pro ohřev TV je měřeno.

Schéma tepelného okruhu kogenerační jednotky v programu Matlab Simulink je uvedeno v přílohách. Délka simulace je nastavena na 86400 s, což odpovídá 1 dni. Simulace je provedena pro následující provozy:

1) Zimní provoz: ohřev TV - zapnut, systém vytápění - zapnut

2) Letní provoz: ohřev TV - zapnut, systém vytápění - vypnut

Obrázek


 

Obrázek

Poděkování:
Model vznikl za podpory projektu specifického výzkumu označení FEKT-S-11-19 a za podpory Centra výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie, respektive za finanční podpory z Evropského fondu pro regionální rozvoj v rámci projektu č. CZ.1.05/2.1.00/01.0014. Sustainable World (SustEner).

Další informace

Klíčová slova
akumulační zásobník
grafické uživatelské rozhraní
kogenerační jednotka
kombinovaná výroba
sdílení tepla
tepelné procesy
tepelný okruh
výroba tepelné energie