Опалення та водопостачання Нові технології активно впроваджуються на ринках опалення, водопостачання, кондиціонування. Одна з таких – системи на паливних елементах. Розглянемо установку на паливних елементах Vitovalor PT2 від німецької компанії VIESSMANN.
Vitovalor PT2 від Viessmann – генерує одночасно електрику і тепло. Установка Vitovalor Рт2 є наступним кроком після Vitovalor 300-P, системи на паливних елементах, яка використовує принцип когенерації. Вона виробляє одночасно електроенергію і тепло. Для виробництва електроенергії і тепла паливний елемент споживає кисень і водень, який попередньо витягується з природного газу.
Установка на паливних елементах Vitovalor Рт2 була спеціально розроблена і оптимізована для окремовстановлених будинків, працює з дуже високою загальною ефективністю і призначена для оптимізації самозабезпечення електричною та тепловою енергією.
Конструкція Vitovalor PT2
Vitovalor PT2 складається з двох блоків, які можуть транспортуватися окремо – модуля паливного елемента і модуля максимального навантаження з газовим конденсаційним котлом. Це дозволяє швидко і легко встановити систему навіть у вузьких підвальних приміщеннях.
В одному блоці розташований бак з нержавіючої сталі для гарячої води, об’ємом 220 літрів, гідравлічні вузли та датчики. В іншому блоці – модуль газового котла для покриття пікових навантажень, контролер для погодозалежної роботи, з великим кольоровим сенсорним дисплеєм, модуль паливного елемента, що складається з пристрою риформінгу, інвертора і батареї паливних елементів.
Вбудований інвертор перетворює постійний струм, що генерується паливним елементом в змінний струм, перед тим, як він подасться в внутрішню енергосистему.
Конденсаційний газовий котел служить в першу чергу для покриття потреб в теплі в періоди пікового навантаження. Наприклад, коли на вулиці дуже холодно або потрібно багато гарячої води.
Газовий конденсаційний котел і модуль паливних елементів підключаються від одної газової магістралі. Вони також мають загальну відвідну систему, тобто зусилля по монтажу установки на паливних елементах настільки ж низькі, як і для конденсаційних котлів.
Холодне горіння
Постачальником енергії паливного елемента є водень. Вироблення електроенергії і тепла в системі паливного елемента Vitovalor PT2 засноване на електрохімічній реакції двох хімічних елементів – кисню і водню. Згоряння з виділенням високої температури, як в звичайних нагрівальних елементах, в паливному елементі не відбувається, тому цей процес також називають “холодним горінням”.
Водень в достатку є в природі, але не в формі, необхідної для холодного горіння в Vitovalor. Природний газ, з низьким рівнем викидів, добре підходить для виробництва чистого водню. Залежно від вимог, Vitovalor PT2 може працювати з природним газом H, E або LL. У Vitovalor PT2 водень відділяється від доданого газу. Для цього в першу чергу осідають сполуки сірки. Газ, який подається, протікає через вбудований блок риформінгу, який перетворює його в водень з використанням каталізатора. При конверсії він розділяється спочатку на суміш водню і окису вуглецю. У другій наступній стадії газової очистки виділяється двоокис вуглецю і водень.
Отриманий таким чином водень подається в паливний елемент. Далі він розщеплюється каталізатором на стороні анода в позитивні іони і негативні електрони. Позитивно заряджені іони досягають катода через електроліт (іонообмінна мембрана). Там вони реагують з киснем, і відбувається виділення тепла. Негативно заряджені електрони мігрують з анода через електричний провідник до катода, створюючи постійний струм. Вбудований інвертор перетворює його в змінний струм, для подачі в енергосистему. Тепло, що виділяється в процесі реакції, поглинається заповненими водою каналами охолодження стопки паливних елементів і направляється в теплообмінник. Отримана таким чином теплова енергія тепер може бути використана для опалення приміщення або нагрівання води.
Переваги установок на паливних елементів Viessmann Vitovalor
- Скорочення витрат на електроенергію на 40% в порівнянні з технологіями газоконденсаціі
- Підвищення незалежності від ціни на електроенергію за рахунок виробництва власної електроенергії
- Високі державні субсидії (до 11100 євро – справедливо для Німеччини) – витрати на придбання можна порівняти з газоконденсатних опаленням або сонячної системи
- Компактний дизайн з невеликою площею – всього 0,72 квадратних метра.
- Ефективна і екологічно чиста технологія майбутнього
- Простота керування через планшет або смартфон
- Клас енергоефективності обігріву: A ++
- Клас енергоефективності підігріву гарячої води, профіль крана XL: A +
Основна технічна інформація установки на паливних елементах Vitovalor PT2
| Електроенергія | Модуль паливного елемента: 0,75 кВт |
| Теплова потужність | Загальна потужність: від 0,9 до 30,8 кВт (модуль паливних елементів: 1,1 кВт) |
| Ефективність | |
| Електрична ефективність | Модуль паливного елемента: 37% |
| Загальна ефективність | Модуль паливних елементів: до 92% (Hi) |
| Теплова ефективність | Пікова завантажувальна котельня: до 98% (Hs) |
| Клас енергоефективності |  Опалення: A ++Підігрів гарячої води: A + |
| Паливо |  Природний газ E (H) / LL (L) |
| Використання |  Приватний будинок, нова споруда з низькою потребою в теплі |
| Нагрівання води | Вбудований резервуар для гарячої води з нержавіючої сталі об’ємом 220 літрів |
| Управління | Управління з великого кольорового сенсорного дисплея і через мобільний додаток |
| Інші функції | Розрахунок кількості електроенергії, газу та тепла |