Elektřina ze ztrátového tepla

Britská firma Freepower Ltd. po devíti letech výzkumu a vývoje začala vyrábět systém na využití ztrátového tepla. Jsou to jednotky s výkonem od 2 až do 500 kW, řešené tak, aby je bylo možno nasadit k využití ztrátového tepla jednotlivých rozptýlených zdrojů. Jako příklady lze uvést pekařské pece, naftové a plynové stacionární motory a mnoho jiných podobných zařízení. Produkují poměrně malé objemy tepla a mají z energetického hlediska i nízkou teplotu, ale zato pracují v delších souvislých časových intervalech. Vzhledem k podmínce snadné instalace je konvertor teplo/elektřina konstruován jako typizovaná skříňová jednotka s vnějším okruhem, odebírajícím teplo ze zdroje. Může to být například chladicí voda motoru. Ta je vedena do tepelného výměníku, kde ohřívá pracovní kapalinu na bázi organických látek s nízkou teplotou vypařování. Pára pohání turbínu spojenou s alternátorem. Po průchodu páry turbínou je využito jejího zbytkového tepla k předehřátí kapalné pracovní kapaliny, která je pak vedena zpět do výměníku. Okruh je zcela uzavřen, odpadají ztráty, což snižuje náklady na pracovní kapalinu. Proud z alternátoru je upravován v měniči a využíván buď v místě instalace, nebo dodáván do sítě. Turbína je dvoustupňová nebo třístupňová a optimální teplotní spád je od 180 až do 225 oC. Dokáže pracovat i s teplotou 125 oC, ale s různou mírou účinnosti. Otáčky se pohybují v rozmezí 30 000 až 50 000 otáček za minutu. Systém je chráněn 6 patenty. Významnou předností zařízení je malá hmotnost, takže jej lze snadno dopravovat a instalovat bez těžkých mechanismů. Je konstruováno na principu "zapni a pracuj". Nevydává samo další teplo, nepotřebuje palivo a nepůsobí tudíž ani emise. Vyrábí však s účinností 70 až 95 % pozoruhodné množství elektřiny. Návratnost investičních nákladů jednotky s výkonem 25 kW je v závislosti na místní ceně elektřiny mezi 13 až 40 měsíci. Zatím jsou převážně dodávány jednotky s výkonem 6 kW. V letošním roce však plánují výrobu jednotky s výkonem 120 kW. Zařízení se jeví vhodné i k racionalizaci hospodaření s komunálním a zemědělským odpadem. Skládky jsou často poměrně malé, než aby se vyplatilo investovat do klasických energetických systémů. Zařízení umožní využít tepla získaného spalováním bioplynů, nebo při pyrolýze odpadů, minimálně k dosažení soběstačnosti skládek ve spotřebě elektrické energie, případně i k jejím dodávkám do veřejných sítí. Dalším směrem zkoumání je možnost využití tepla ze slunečního záření akumulovaného v půdě a ve skalách, a také pro využití menších geotermálních zdrojů. Autoři systému jsou přesvědčeni, že jejich myšlenka na využití ztrátového tepla, kterého je obrovský objem, ovšem dislokovaného na mnoho míst v malých množstvích, bude přínosem. Pokud bude využito 1 % bude to užitečné, ale pokud by se podařilo využít 10 %, bude to znamenat revoluci v ekonomice energií. /šmí/