A solução efi ciente - Módulos de cogeração Bosch · caso de fornecimento de energias em separado (geração de electricidade na central eléctrica, geração com uma caldeira)

A solução efi ciente Módulos de cogeração Bosch

Bem-vindo à Bosch

Há mais de cem anos que o nome Bosch é sinónimo de tecnologia de vanguarda e

capacidade de inovação. Os módulos de cogeração representam um dos produtos

centrais da estratégia da Bosch Termotecnologia. Considerados como um dos princi-

pais fornecedores a nível mundial, oferecemos-lhe um vasto leque de produtos e servi-

ços para climatização, água quente e gestão energética descentralizada. Seja com

tecnologia de condensação, solar térmica, bombas de calor ou de produção combinada,

acoplamentos de energia eléctrica e calor, seja para utilização particular ou industrial,

as nossas soluções inovadoras e de primeira qualidade permitem gerar calor e água

quente de uma forma efi ciente e compatível com o meio ambiente. Bosch, um nome

que transmite segurança.

2 | A solução efi ciente – Módulos de cogeração Bosch

Bosch CHP - Efi ciência a pensar no futuroOs nossos módulos CHP convencem pelo seu conceito de gerar simultâneamente calor e electricidade. Acciona-do por um motor a gás (ciclo OTTO), o módulo fornece electricidade e calor para um sistema de aquecimento, com uma efi ciência especialmente elevada. Desta forma irá economizar mais energia, em comparação com um sistema energético convencional, e ainda reduzirá as emissões de CO2 prejudiciais ao meio ambiente.

Bosch - Uma marca forte e de elevada qualidadeA nossa qualidade não se vê apenas nos módulos CHP, mas também nos restantes produtos e serviços. A nossa prioridade é satisfazer as suas necessidades e corres-ponder às suas expectativas. Para tal, levamos em consi-deração os padrões internacionais e as nossas directi-vas rigorosas, relativamente às quais cada um dos nos-sos colaboradores se identifi ca pessoalmente com elas.

Assim, poderemos cumprir diariamente o que a nossa marca promete.

Bosch – vivemos a inovaçãoAs ideias inovadoras têm tradição na Bosch, graças aos engenheiros e técnicos que com o seu know-how, o seu empenho e a sua criatividade nos ajudam a evoluir. O desenvolvimento de novos produtos está no mesmo plano que a optimização sistemática de produtos já existentes e o número de patentes que registamos em todo o mundo é um dos indicadores da nossa posição como líder internacional em inovações.

Conteúdo

4 Tire proveito da efi ciência em duplicado

6 Perfeito até ao mais pequeno detalhe

8 Dados técnico dos módulo de cogeração da Bosch em resumo

12 Trabalho em equipa inteligente com energias renováveis

14 Planeado de forma perfeita com apoio optimizado

A solução efi ciente – Módulos de cogeração Bosch | 3

Com o aumento do preço da energia torna-se cada vez mais difi cil suportar os custos em aquecimento e

em electricidade. Com os módulos de cogeração da Bosch poderá reduzir de um modo signifi ciativo as

suas despesas energéticas. Desta forma, amortizará o investimento no módulo de cogeração da Bosch

em poucos anos.

as emissões também são menores. Isto não é apenas válido para as emissões de CO2, mas também para os valores de NOX e de CO que fi cam claramente abaixo dos valores defi nidos por lei.

Tecnologia inovadora que lhe facilita a montagemQualquer módulo de cogeração da Bosch é fornecido como um módulo completo pronto a instalar. A estrutura básica comporta o motor, componentes, gerador, per-mutador de calor, circuitos de refi rigeração e instalação eléctrica já integrada. O módulo dispõe de um óptimo isolamento e está montado de forma a minimizar as vibrações. Todos os outros componentes estão perfeita-mente adequados uns aos outros, para garantir um funcionamento efi ciente. É possível combinar facilmente o módulo com uma caldeira de aquecimento da Bosch. Isso possibilita-lhe implementar um conceito individual de energia para o fornecimento de calor, água quente e electricidade, tudo do mesmo fabricante.

Benefícios com os quais pode contarPoderá obter os módulos de cogeração da Bosch com potências entre os 19 e os 240kW eléctricos. As poupan-ças energéticas primárias chegam até aos 40 % em com-paração com uma solução convencional. Os nossos mó-dulos de cogeração atingem niveis de rendimento totais de até 105% em modo de condensação. Com o forneci-mento energético convencional de energia eléctrica de uma central e com o calor da caldeira consegue-se atingir uma efi ciência total de 56%. Graças à elevada efi ciência dos nossos módulos de cogeração, poderá amortizar o investimento em poucos anos. Não fi cará apenas satisfei-to com os baixos custos energéticos, mas também a estabilidade e segurança do fornecimento eléctrico.

Bom para o meio ambiente e para o climaOs módulos de cogeração da Bosch protegem não só o meio ambiente como também os seus recursos fi nan-ceiros. Uma vez que é necessário menos gás para atin-gir a mesma potência que num sistema convencional,

Benefi cíe da efi ciência em duplicado

Vantagens: � Custos energéticos extremamente baixos devido à elevada efi ciên-

cia em caso de gerações acopladas de calor e de electricidade� Variantes de potência de 19 a 240kW eléctricos� Protegem o meio ambiente graças às baixas emissões de CO2, CO e

de NOX

� Também pode ser concebida para o fornecimento eléctrico de emergência, modelos acima dos 50kWe� Adequados para produção de frio através de sistemas de absorção� Facilmente integrável em centrais de aquecimento realizadas com

geradores de calor das marcas do grupo Bosch (controlo com comunicação bidireccional)

� Módulo de integração para o funcionamento em conjunto com um gerador de calor convencional do Grupo Bosch. Assim a integração dos módulos de cogeração em sistemas já existentes é simplifi cada


Perdas6 kWh

Perdas66 kWh

Perdas10 kWh

Utilização de energia primária na central eléctrica e na caldeira

Utilização de energia primária CHP

162 kWh

34 kWh

56 kWh

100 kWh

Electricidade Electricidade

Calor Calor

62 kWh 100 kWh

Balanço energético de um módulo de cogeração da Bosch em comparação com o fornecimento de energia separada

No nosso exemplo, o módulo de cogeração ao consumir de 100 kWh de energia primária gera 34 kWh de electricidade e 56 kWh de calor (perda: 10 kWh). No caso de fornecimento de energias em separado (geração de electricidade na central eléctrica, geração com uma caldeira) deve, na totalidade, ser consumi-da 162 kWh de energia primária (perda total: 72 kWh), para gerar a mesma quantidade de electricidade e de calor.


Os módulos de cogeração da Bosch oferecem uma tecnologia inovadora e efi ciente com medidas

compactas. Graças à combinação de componentes optimizados, ao perfeito ajuste hidráulico e à

tecnologia de regulação inteligente, a Bosch fornece uma resposta às suas exigências garantindo

segurança no presente e para o futuro.

Ecrâ táctil com uma utilização cómoda e fácilO módulo tem integrado um dispositivo de comando com uma simples gestão. Este regula e monitoriza o funcionamento, o arranque e a paragem do motor, assim como a sincronização com a rede eléctrica e para além disso comanda os accionamentos auxiliares. Um ecrã táctil de fácil utilização serve de instrumento de indi-cação e de operação, com o qual poderá realizar facil-mente ajustes através de um simples toque.

Tecnologia de condensação para um óptimo rendimento energéticoO permutador de calor de gases de escape de conden-sação dá um importante contributo para efi ciência global da instalação e torna o calor de condensação, contido no vapor de água, útil e optimizado aumentando o rendimento do calor. A variante com 19 kWel já se encontra integrado no módulo de cogeração, nas vari-antes de rendimento mais elevado e está disponível como acessório optimizado para a ligação externa.

Efi ciência em grandes produções em sérieOs motores de elevado rendimento derivam de grandes produções em série e mostram a sua qualidade e capaci-dade em muitas aplicações. A geometria e a câmara de combustão, bem como a área de gases de escape e de aspiração estão optimizados. Um permutador de calor de água de refrigeração utiliza o calor dos gases de escape para o seu sistema de aquecimento e transfere o mesmo directamente para a água de aquecimento. O módulo CHP com potência de 19 kWel está equipado com um permuta-dor de calor de placas, as variantes de maior rendimento com potência de 240 kWel, estão equipadas com um per-mutador de tubo plano. O consumo de lubrifi cantes é baixo o que lhe traz a vantagem de intervalos de manu-tenção mais longos.

Segurança garantida, graças a um gerador síncronoO gerador síncrono permite-lhe nas variantes de maior potência, a partir de 50 kWel, utilizar a solução que mel-hor se adapta às suas necessidades, tanto no modo de funcionamento isolado como no modo paralelo à rede eléctrica. Para além disso, o gerador síncrono evita que haja corrente reactiva da rede eléctrica.

Perfeito até ao mais pequeno detalhe

O ecrã táctil a cores torna a utilização confortável e simples. Todas as configurações podem ser efectua-das comodamente através de um simples toque – desde a sincronização à manutenção.


7

1

23

6

4

5

1 Gerador síncrono (em variantes a partir de 50 kWel)

2 Motor a gás

3 Hidráulica de aquecimento opcional com bomba de circuito de aquecimento, válvula de 3 vias com actuador, vaso de expansão, válvula de segurança e regulação

4 Silenciador primário integrado

5 Recipiente de chão fechado

6 Quadro de comando integrado para monitorização e controlo

Módulo de cogeração da Bosch


Gama de módulos de cogeração com potências de 19, 50, 70, 140 e 240 kWel

Vista geral sobre os dados técnicos dos módulos de cogeração da Bosch


* Potência não sobrecarregável** Indicações de potência conforme DIN ISO 3046-1; valores para potência permanente no funcionamento paralelo de rede

Tipo CHP CE 50 NA

Geração de corrente trifásica em V/Hz 400 /50

Calor de aquecimento avanço/retorno em °C 90 /70

Potência eléctrica em kWel * 50

Potência térmica em kWth 80

Utilização de combustível em kW ** 148

Limite de modulação em kWel 25 – 50

Rendimento eléctrico em % 33,8

Temperatura de retorno antes do módulo mín. /máx. em °C

50/70

Pressão de funcionamento máxima permitida em bar

6

Salto térmico em K 20

Número de cilindros/Disposição 4 /linha

Peso em funcionamento em kg 2 .350

Dimensões do aparelho:

Comprimento em mm 2. 930

Largura em mm 960

Altura em mm 1. 730

Tipo CHP CE 19 NA






Limite de modulação em kWel 9,5 – 19



30/60


6



Peso em funcionamento em kg 1. 115


Comprimento em mm 1 .900

Largura em mm 900

Altura em mm 1. 300



Tipo CHP CE 140 NA









50/70


6






Largura em mm 1. 160

Altura em mm 1. 930

Tipo CHP CE 70 NA









50/70


6



Peso em funcionamento em kg 2. 800



Largura em mm 960

Altura em mm 1. 730



Tipo CHP CE 240 NA









50/70


6


Número de cilindros/Disposição 12/V



Comprimento em mm 4. 380

Largura em mm 1. 510

Altura em mm 1. 980


Caso planeie uma nova instalação com um módulo de cogeração da Bosch, esse planeamento também

deverá incluir energias renováveis. Através da combinação inteligente de geradores de calor e sistemas

de energia renovável não só alcançará uma excelente efi ciência total, como também conseguirá a longo

prazo baixos custos energéticos.

Instalação simples, regulação perfeitaDevido às ligações padronizadas na parte superior, o módulo de cogeração da Bosch integra-se rápida e facilmente num sistema de vários componentes. O dispo-sitivo de bloqueio de accionamento térmico e a válvula de bloqueio magnética que se liga sem electricidade ao gás, são igualmente colocadas na parte exterior. A li-gação de uma caldeira de aquecimento de condensação a gás é possível de uma forma rápida e simples. Além disso, são apenas necessários alguns passos para integrar a bomba de calor no sistema. Esta bomba ainda fornece calor para a água de aquecimento, mesmo em caso de temperaturas exteriores relativamente baixas. O sistema de gestão de energia de elevado rendimento apresenta, de forma segura, uma combinação de todos os compo-nentes do sistema, durante todo o ano.

As vantagens de diversas tecnologias combinadas de forma optimizadaCom um módulo de cogeração Bosch poderá gerar, de forma efi ciente, electricidade e calor com gás. Através da integração num sistema de aquecimento e da utili-zação adicional de energias renováveis surge um sistema de múltiplos componentes multivalentes e renováveis, a partir do qual poderá melhorar a efi ciência. Isso poderia desenrolar-se da seguinte forma: Integrar o módulo de cogeração com uma caldeira de aquecimento de con-densação a gás e uma bomba de calor de ar-água. Com ele obtem adicionalmente a produção efi ciente de elec-tricidade e calor, com a vantagem do calor ambiental gratuito, disponibilizado pela bomba de calor. Isto não é apenas extraordinariamente económico, como também benéfi co para o meio ambiente, pois existe uma redução na emissão de gases.

Combinação inteligente com energias renováveis

As vantagens de um sistema em que se combinam várias tecnologias inovadoras e renováveis: � Adequa-se tanto para construção de grandes pro-

jectos como também para a modernização de ins- talações antigas� Baixo consumo energético e reduzidas emissões de

CO2 devido à utilização efi ciente do combustível e utilização de energias renováveis

� Calor de aquecimento em combinação com a bom-ba de calor, mesmo em caso de baixas temperatu-ras exteriores

� Controlo dos componentes do sistema através da tecnologia inteligente de regulação

� Instalação e manutenção fácil


1 Módulo de cogeração da Bosch

2 Caldeira de condensação a gás

3 Bomba de calor ar-água

4 Gestão energética e de acumulação

Exemplo de um sistema hidráulico

1 2 3

470 °C

70 °C


Um dos requisitos para a aplicação bem sucedida dos nossos módulos de cogeração é fazer um

planeamento exaustivo. É com todo o prazer que o aconselhamos relativamente ao seu projecto e lhe

oferecemos, adicionalmente, serviços para a fase de planeamento.

Caso o calor gerado não possa ser utilizado no imediato, é recomendável a instalação de um acumulador de inércia com dimensão sufi ciente. Para além disso, no Verão poderá utilizar os os módulos de cogeração em edifícios com sistemas de ar condicionado que produz-am frio através de uma máquina de frio de absorção.

Efi ciência desde o aconselhamentoSe a sua decisão depende da sua prioridade relativa-mente à geração de calor ou de electricidade, não é relevante para a Bosch. Devido à nossa ampla oferta de serviços especializados, podemos aconselhá-lo e dispo-nibilizar a solução perfeita para as suas exigências. Para além disso, podemos apoiá-lo na fase de planeamento com serviços de qualidade – desde a comparação de custos, passando pela criação da confi guração do siste-ma até ao software de controle optimizado. Consulte-nos e benefi cie do nosso elevado conhecimento na área da Termotecnologia.

A confi guração exacta é a base para o seu sucessoHotéis, centros comerciais ou parques industriais: os nossos módulos CHP cobrem uma extensa área de aplicação e facilitam-lhe a poupança energética. A nossa grande selecção em sistemas de aquecimento possibili-tam-lhe projectar um sistema de acordo com as suas necessidades individuais e obter maior efi ciência econó-mica, de forma a que o investimento num CHP seja amortizado em poucos anos.

Caso pretenda que o seu CHP forneça essencialmente calor para um edifício residencial, calcula-se a capacida-de uma carga de aquecimento de 10% a 20%. Uma instalação de caldeiras convencional irá cobrir os picos de calor. Alternativamente pode utilizar primariamente o o módulo de cogeração para produção de electricidade. A partir de uma potência eléctrica de 50 kW também usar os módulos de cogeração Bosch como sistema eléctrico de emergência. Assim, não necessita comprar o grupo gerador que de outra forma seria necessário.

Curva de frequência anual ordenada (exemplo)

Car

ga t

érm

ica

(%)

Horas de funcionamento/Ano

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 000 4 000 6 500 8 000 t

Caso se disponha o módulo CHP a 20 % da carga de aquecimento de um sistema (linhas descontínuas), este módulo cobre de forma fiável e eficiente a carga básica no forneci-mento de calor. Isso significa que grande parte do ano a instalação está carregada de forma optimizada (6 .500 horas de serviço). A ligação de uma, instalação de caldeiras de aquecimento convencional é pura-mente necessária para a cobertura de picos de calor.

Planeado de forma perfeitacom apoio optimizado


1 Caldeira para as necessidades de pico

2 Módulo de Cogeração

3 Acumulador de inércia

1 2 3

Representação esquemática de umainstalação de aquecimento com um módulo de cogeração

Para que tipos de instalação se adequam os CHP da Bosch?

Solução Exemplo Necessidade de energia Custos energéticos

AdequaçãoCHP

Calor Electricidade

Aquecimento de edifícios Habitações multifamiliaresHotéis e residenciaisRestaurantes e pensõesLares e hospitais residenciais

o++++

++++

++++

limitadosimlimitadosim

Instituições públicas Edifícios administrativosPavilhões desportivos ou escolasPiscinas cobertas e exterioresHospitais

oo+++

+o+++

––+o

limitadolimitadosimsim

Calor de processo Estabelecimentos comerciaisIndústriaFrio por absorção

+++++

++o

–––+

limitadolimitadosim

Calor local(District Heating)

Produção de calor localMoradias em bandaÁreas residenciais

+o+

oo+

+++

simlimitadosim

++ muito alta + alta o média – reduzida –– muito reduzida


Bosch Termotecnologia S.A.Av. Infante D. Henrique Lote 2E - 3E1800-220 Lisboa

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© Bosch Industriekessel GmbHFiguras apenas a título de exemplo | Reservado o direito a alterações| 09/2012 |

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