O calor e a energia combinados (CHP) já estão sendo usados em grande escala no comércio e na indústria. A tecnologia agora também pode ser encontrada com cada vez mais frequência em residências privadas. Leia aqui a eficácia dos sistemas e as vantagens que trazem para os particulares.
O princípio da combinação de calor e energia é baseado em um processo termodinâmico no qual a energia utilizada é convertida em energia mecânica ou elétrica e calor utilizável. O calor produzido em paralelo à geração de eletricidade é então utilizado para aquecimento e processamento de água quente ou, por exemplo, na indústria para processos de produção.
A combinação de calor e energia tem um grande potencial e é considerada uma solução voltada para o futuro para a casa. Porque a maior parte da energia usada nas usinas convencionais permanece sem uso. Freqüentemente, apenas 38% da energia usada chega até você. Os sistemas combinados de aquecimento e energia, que você simplesmente instala em seu porão, alcançam um grau de eficiência muito maior. Em última análise, você pode usar cerca de 80 a 90% da energia primária e, ao mesmo tempo, contribuir para a redução dos gases de efeito estufa.
É assim que funciona a geração combinada de calor e energia de uma usina de CHP
Os principais componentes de uma unidade combinada de calor e energia (CHP) são: um motor ou uma célula de combustível, um gerador síncrono para gerar eletricidade e um trocador de calor para recuperar a energia térmica dos gases de escape, calor residual do motor e do circuito de óleo. Além disso, vários dispositivos elétricos de comutação e controle são necessários para distribuição de energia ou gerenciamento do motor e um dispositivo hidráulico para distribuição de calor. Na área do aquecimento ambiente, o sistema CHP é complementado por uma caldeira de pico e um acumulador de calor.
O motor aciona o gerador e, portanto, fornece eletricidade. O calor residual que se acumula no bloco do motor é então usado para aquecer a água de aquecimento por meio de um trocador de calor. A energia contida nos gases de escape pode ser utilizada, por exemplo, para gerar vapor ou como permutador de calor para aquecimento de água doméstica.
É bom saber: Os sistemas combinados de calor e energia podem ser baseados em diferentes tecnologias: turbinas a vapor, turbinas a gás, motores de combustão e motores a vapor, bem como motores Stirling, sistemas ORC ou células de combustível são opções de acionamento. As diferenças podem ser vistas, por exemplo, em relação ao valor do poder e à eficiência geral.
Dependendo do tipo de sistema, todos os combustíveis com um conteúdo mínimo de energia podem ser usados para sistemas CHP. Isso inclui gases, carvão, óleos minerais, biomassa sólida e líquida e resíduos.
A eletricidade gerada pode ser usada diretamente ou alimentada na rede pública. No entanto, o uso direto é mais energético e, portanto, faz mais sentido do ponto de vista financeiro e ecológico.
Usinas combinadas de calor e energia para residências privadas
Devido à experiência positiva com sistemas CHP na indústria e no comércio, muitos fabricantes agora também estão produzindo os chamados sistemas mini-CHP que alcançam uma potência elétrica de até 20 quilowatts. Até agora, só existiam unidades com energia elétrica adequadas para grandes edifícios residenciais, blocos de apartamentos ou pequenos negócios. Espera-se que isso torne a geração combinada de calor e energia interessante para residências privadas. Porque as pequenas usinas da casa geram calor e eletricidade de forma muito eficiente, sem grandes perdas de transmissão, como é o caso das grandes usinas.
A iniciativa nacional de proteção do clima do governo federal planeja reduzir o CO 2-Reduzir as emissões em pelo menos 40 por cento, razão pela qual agora existe uma concessão de investimento para todos que comprarem um sistema CHP
Originalmente, esperava-se aumentar a geração de eletricidade dos sistemas CHP para 110 terawatts-hora até 2020 e para 120 terawatts-hora até 2025 - a meta para 2020 já foi alcançada em 2016.
- Programa de impulso Mini-CHP: financiamento básico e bônus
Se você atender aos requisitos de financiamento, poderá solicitar o chamado financiamento básico. O financiamento é fornecido na forma de subsídio único, cujo valor é determinado da seguinte forma, dependendo da área de serviço:
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Potência mínima |
Força maxima |
Montante de financiamento por kW el |
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> 0 kW el |
<= 1 kW el |
1.900 euros |
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> 1 kW el |
<= 4 kW el |
300 euros |
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> 4 kW el |
<= 10 kW el |
100 euros |
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> 10 kW el |
<= 20 kW el |
10 euros |
Além do subsídio básico, há subsídios de bônus para “eficiência térmica” e “eficiência elétrica”. Informe-se sobre os programas de promoção CHP em seu estado.
- Custo de um sistema CHP
Como desvantagem dos sistemas micro ou nano CHP, os custos de aquisição dos sistemas são freqüentemente mencionados. Normalmente são o dobro das caldeiras convencionais e valem entre 15.000 e 30.000 euros. É melhor observar a seguinte regra empírica ao determinar os custos: Quanto mais eletricidade um sistema pode gerar, menores são os custos de investimento por produção elétrica instalada. Um sistema grande é mais caro, mas também mais eficaz. Para que tal usina valha a pena para sua casa, você deve mantê-la em operação por tantas horas quanto possível por ano - como diretriz, normalmente recebemos de 3.500 a 5.000 horas.
Dica: um sistema pequeno com tempos de execução longos é mais econômico do que um sistema muito grande e executado de forma irregular.
Antes de decidir sobre uma usina combinada de calor e energia, é importante realizar um cálculo de lucratividade. Observe os custos de conexão de eletricidade e água, os custos de aquisição, a integração no circuito de aquecimento, os custos dos componentes adicionais e todos os outros trabalhos. Esclareça também de antemão se você usará a eletricidade gerada por você. Se precisar de ajuda, é melhor entrar em contato com um consultor de energia.
Unidades combinadas de calor e energia para Your-Best-Home.net
Os pequenos sistemas CHP com uma saída elétrica de cerca de um quilowatt (kW) são mais adequados para residências unifamiliares. Dispositivos que geram mais de cinco quilowatts são mais bem usados em prédios de apartamentos. Normalmente são combinados com uma caldeira adicional.
Compensação da eletricidade gerada?
No caso de sistemas de CHP que trabalham com combustíveis fósseis, como gás natural ou óleo para aquecimento, a Lei CHP regula a remuneração. Os sistemas que requerem combustíveis renováveis como biogás, óleo de colza ou madeira geralmente recebem um bônus maior do que os combustíveis fósseis e são remunerados de acordo com as regras da Lei de Fontes de Energia Renovável (EEG).