В предыдущих публикациях уже говорилось, что полностью автономная генерация для частного дома имеет смысл лишь в случае дороговизны сетевой электроэнергии, её отсутствия как таковой или при наличии действительно недорогого топлива.
Говоря же о решении задачи автономной генерации, одной из возможных и оптимальных схем генерации будет схема с установкой термомасляного котла и двойным контуром электрогенерации с когенерацией тепла. Описываемая ниже схема позволяет достичь показателей КПД электрогенерации 50-68% (в зависимости от выбранных ORC-электростанций) и КПД когенерации до 95-96%. Предлагаемая схема в подавляющем большинстве случаев выигрывает по технико-экономическим показателям у солнечных и ветряных мини-электростанций, которые применимы большей частью в южных регионах, но и там требуют дополнительных аккумуляторных батарей на периоды темного времени суток или безветрия.
Термомасляный котел нагревает термомасло до 300-350°C. Циркулирующее термомасло отдает своё тепло на высокотемпературную ORC-электростанцию либо на воднопаровую электростанцию с замкнутым контуром (получение перегретого пара посредством теплообменника-испарителя в этом случае относительно недорогое и простое решение). Охлаждение (конденсация) рабочего тела высокотемпературной ORC-электростанции или паровой электростанции осуществляется в теплообменном аппарате потоком воды контура отопления. В случае же нехватки тепла в контуре отопления возможен его дополнительный нагрев в теплообменном аппарате с помощью термомасла на выходе из высокотемпературной ORC-электростанции.
Такой цикл генерации был бы достаточен в режиме когенерации в сезон отопления. В теплый же сезон необходимо дополнительное полезное использование тепла, выделяющегося при конденсации рабочего тела ORC-электростанции или паровой электростанции замкнутого типа. С этой целью предусмотрено подключение второй низкотемпературной ORC-электростанции, также генерирующей поток электроэнергии, который на согласующем фазах устройстве объединяется с потоком электроэнергии с первой высокотемпературной электростанции и подается потребителю.
Данное решение может быть дополнено утилизацией тепла на АХМ с целью выработки холода и кондиционирования воздуха в жаркое время года, ИК-тепловыми солнечными коллекторами и другими элементами схемы, ранее рассмотренными в предыдущей публикации и во избежание повторения не приводимыми здесь.
Основными преимуществами рассмотренного решения, например, перед ГПУ или газовыми микротурбинами, являются более высокий КПД и существенно меньшие требования к обслуживанию, по большей части сводящиеся к чистке пеллетного или угольного котла от отложений золы. Сами же ORC-сборки могут эксплуатироваться без какого-либо обслуживания многие десятилетия.
Настоящей публикацией мы приглашаем к сотрудничеству заинтересованных компаний для совместного внедрения описываемых решений в практику.