استرداد الحرارة من المحركات الغازية: التوليد المشترك ووحدات التسخين ومبردات الطوارئ

من أين تأتي الحرارة

تحمل أربعة مصادر حرارة المحرك الغازي. ماء الغلاف، عند 80-95 °C، يحمل حرارة الأسطوانات. وزيت التزييت يحمل حرارة المحامل والمكابس، وعادةً إلى ماء الغلاف عبر مبرد الزيت. وهواء الشحن، المضغوط بالشاحن التوربيني، يُبرَّد على مرحلتين: يمكن للمرحلة الأولى الساخنة أن تغذي دائرة استرداد الحرارة، أما المرحلة الثانية منخفضة الحرارة فيجب تبريدها قريبًا من المحيط لتحقيق قدرة المحرك وانبعاثاته. والعادم، عند 400-500 °C، يحمل أكبر حصة منفردة ويُسترد في مبادل حراري للغاز العادم أو في مرجل بخاري.

تقريبًا، يقدم المحرك مقادير متقاربة من الطاقة الكهربائية والحرارة القابلة للاسترداد؛ ويعطي الميزان الحراري للشركة المصنعة للمحرك التقسيم الدقيق لكل دائرة ومستوى حرارة.

وحدة التسخين

وحدة التسخين هي القاعدة التي تجمع تلك الحرارة وتسلّمها إلى المستهلك. وتحمل المبادل الحراري اللوحي الذي يفصل دائرة المحرك عن شبكة التسخين، والمضخات، والصمامات ثلاثية الاتجاهات التي تُبقي درجة حرارة رجوع المحرك حيث تريدها الشركة المصنعة للمحرك مهما فعلت الشبكة، ومعدات التمدد والأمان، والتوصيل بالمبادل الحراري للعادم. وهي مبنية كوحدة واحدة مختبرة في المصنع، فتصل مع الأنابيب والأجهزة وأنظمة التحكم في أماكنها، وتختزل العمل في الموقع إلى بضع توصيلات.

لماذا تحتاج محطة التوليد المشترك مع ذلك إلى رادياتير

مستهلك الحرارة لا يريد الحرارة دائمًا: شبكة تدفئة مناطق في الصيف، أو بيت زجاجي ليلًا، أو مصنع في يوم عطلة. أما المحرك فيجب أن يُبقي ماء الغلاف والزيت ضمن الحدود كلما عمل. ويتولى مبرد الطوارئ - ويسمى أيضًا رادياتير التفريغ - الحرارة التي لا يستطيع المستهلك أخذها، فيستمر المحرك في إنتاج الكهرباء. ويُحدَّد حجمه لكامل حرارة المحرك عند المحيط التصميمي الصيفي، ويتحكم به الصمامات نفسها التي تخدم وحدة التسخين، وهو عادةً لا يعمل إلا جزءًا من العام.

أما دائرة هواء الشحن منخفضة الحرارة فحالة مختلفة: فحرارتها أبرد من أن تفيد في معظم الشبكات، لذا تذهب دائمًا إلى رادياتير - وغالبًا وحدة LT/HT يبرّد فيها أحد الملفين هواء الشحن ويعمل الآخر كمبرد طوارئ. تصمم TECS وتصنع وحدات التسخين ومبردات الطوارئ ورادياتيرات LT/HT لمحطات التوليد المشترك بمحركات غازية كنظام واحد منسق؛ أرسلوا الميزان الحراري للمحرك وبيانات الشبكة، فيظهر في العرض الدوائر المناسبة.