Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Aktualny stan rozwoju systemów kogeneracyjnych z silnikami Stirlinga

dr inż. Arkadiusz Zmuda  |  elektro.info 6/2011  |  28.06.2011  |  1
System Solar Dish Stirling firmy Cleanergy [17]
System Solar Dish Stirling firmy Cleanergy [17]

W obecnie eksploatowanych układach kogeneracyjnych w głównej mierze stosowane są silniki spalinowe, mikroturbiny, ogniwa paliwowe oraz silniki Stirlinga. Według raportu PolySMART [2] w najbliższym czasie w mikrokogeneracji dominującą technologią będzie ta oparta na silnikach Stirlinga, szczególnie w zastosowaniach domowych, jak również w przypadku gospodarstw rolnych, z uwagi na możliwość stosowania różnego rodzaju paliw alternatywnych. Tendencja ta jest widoczna w takich krajach, jak Niemcy, Holandia czy Wielka Brytania.

Ciąg dalszy artykułu...

Obecnie firma Infinia Corporation oferuje następujące rozwiązania z silnikami bezkorbowymi [11]:

  • zespoły kogeneracyjne o mocy 1–3,2 kWe zasilane gazem ziemnym, z których ciepło wykorzystywane jest do suszenia lub ogrzewania pomieszczeń i wody (fot. 3.),
  • agregaty prądotwórcze o mocy 1–3,2 kWe zasilane gazem ziemnym, przeznaczone dla małych gospodarstw domowych, 
  • agregaty prądotwórcze o mocy 3,2 kWe zasilane olejem napędowym, przeznaczone do zastosowania w trudnych warunkach eksploatacji,
  • systemy prądotwórcze Power DishTM o mocy 3,2 kWe zasilane energią słoneczną.

Zespoły kogeneracyjne firmy Infinia Corporation wytwarzają energię elektryczną ze sprawnością około 30%, osiągając sprawność całkowitą rzędu 95% [11].

Z kolei firma Bosch Thermotechnik GmbH, należąca do konsorcjum Bosch Group, opracowała zespół kogeneracyjny o mocy 1 kWe (3–24 kWth), w którym zastosowany jest bezkorbowy silnik Stirlinga opracowany przez amerykańską firmę Infinia (STC) [12]. Urządzenie to, zasilane gazem ziemnym, przeznaczone jest do wytwarzania ciepłej wody, ciepła użytkowego i energii elektrycznej na potrzeby domków jednorodzinnych i małych przedsiębiorstw.

Pierwsza generacja tych urządzeń z wbudowanym zbiornikiem gorącej wody testowana była w latach 2008–2010, a w 2011 roku planowane jest wprowadzenie na rynek drugiej generacji tych urządzeń (fot. 4.), w których zastosowano zewnętrzny zbiornik gorącej wody [13].

Zespół kogeneracyjny firmy Bosch Thermotechnik GmbH o mocy elektrycznej 1 kWe i mocy cieplnej 3–24 kWth osiąga sprawność elektryczną na poziomie 13%, sprawność cieplną na poziomie 82%, a sprawność całkowitą rzędu 95% [13].

zespoły kogeneracyjne z silnikiem Sigma Stirling typu ß

Brytyjska firma Disenco Ltd., współpracująca ze szwedzką firmą Kockums AB oraz norweską firmą Sigma Elektroteknisk nad rozwojem konstrukcji silnika Sigma Stirling, wprowadza na rynek urządzenie kogeneracyjne Disenco HomePowerPlant o mocy 3 kWe (12–18 kWth) [14]. Urządzenie to, zasilane gazem ziemnym, przeznaczone jest do wytwarzania ciepłej wody, ciepła użytkowego i energii elektrycznej na potrzeby domków jednorodzinnych i małych przedsiębiorstw, a zastosowano w nim silnik Stirlinga typu ß.

Urządzenie kogeneracyjne Disenco HomePowerPlant (rys. 1.) o mocy elektrycznej 3 kWe i mocy cieplnej 12–18 kWth osiąga sprawność elektryczną na poziomie 15%, sprawność cieplną na poziomie 87%, a sprawność całkowitą rzędu 92% [14].

zespoły kogeneracyjne z silnikiem Stirlinga v.161 typu β

Niemiecka firma SOLO Kleinmotoren GmbH (w 2004 roku przekształcona w firmę SOLO Stirling GmbH) opracowała i wdrożyła w 2002 roku do seryjnej produkcji zespoły cieplnoenergetyczne pod nazwą SOLO Stirling 161 microCHP-Module o mocy w zakresie 2–9 kWe (8–26 kWth). W zespołach tych wykorzystywany był silnik Stirlinga SOLO Striling 161 przedstawiony w pracy [5].

Firma SOLO Stirling GmbH została w 2008 roku przekształcona w firmę Cleanergy (Gothenburg, Szwecja). W 2009 roku Cleanergy przeniosła produkcję silników Stirlinga z Niemiec do nowo wyremontowanych zakładów w Szwecji, w celu zwiększenia produkcji. Obecnie firma oferuje następujące rozwiązania z silnikami Stirling v.161 [15]:

  • zespół kogeneracyjny zasilany biogazem i gazem ziemnym – o mocy elektrycznej 2–9 kWe i mocy cieplnej 8–26 kWth (fot. 5.),
  • system Solar Dish Stirling zasilany energią słoneczną – o mocy elektrycznej 9 kWe (fot. 6.).

Zespoły te przeznaczone są do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej dla średnich przedsiębiorstw.

Jednostki Cleanergy’s Stirling charakteryzują się bardzo długą żywotnością, wysoką sprawnością oraz są przyjazne dla środowiska. Wytwarzają one energię elektryczną ze sprawnością 24–26% oraz ciepło ze sprawnością 65–75%, osiągając sprawność całkowitą rzędu 92–96% [16].

zespoły kogeneracyjne z czterocylindrowym silnikiem Stirlinga SD4-E

Duńska firma Stirling DK opracowała i wdrożyła w 2006 roku zespoły cieplno-energetyczne (fot. 7.) o mocy 35 kWe (140 kWth), które do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej wykorzystują praktycznie każde źródło wysokiej temperatury. W zespołach tych wykorzystywany jest silnik Stirlinga SD4-E.
W głównej mierze silniki te zasilane są ciepłem spalania różnego rodzaju biomasy i biopaliw gazowych, i mogą znaleźć zastosowanie do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w gospodarstwach rolnych, niewielkich obiektach przemysłowych, budynkach mieszkalnych oraz budynkach użyteczności publicznej, takich jak szkoły, szpitale, supermarkety czy hale sportowe [18].

Silnik Stirlinga SD4-E (rys. 2.) jest to czterocylindrowy silnik dwustronnego działania, skonstruowany jako jednostka hermetycznie zamknięta. Cylindry usytuowane są pionowo w dwóch rzędach w taki sposób, że ich osie ustawione są w kwadracie. Alternator umieszczony jest w hermetycznej ciśnieniowej skrzyni korbowej. W celu uniknięcia zanieczyszczenia olejem czynnika roboczego, a tym samym wymienników ciepła (nagrzewnicy i regeneratora), zastosowano bezolejową konstrukcję skrzyni korbowej. Z tego względu układ korbowy ułożyskowany jest na zamkniętych łożyskach tocznych, a uszczelnienia tłoka i trzonu tłoka wykonane są z tworzyw na bazie PTFE. Specjalny mechanizm korbowy eliminuje występowanie siły normalnej na tłoku i wodziku, która jest nieunikniona w konwencjonalnym mechanizmie korbowym [18].

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2011

Komentarze

(1)
hamsik | 05.05.2015, 11:40
Ogólnie obserwuję serwis http://www.agro-gospodarstwo.pl/ i mam wrażenie, że u nas koniecznością jest wdrożenie jak największszej liczby inwestycji związanych z rolnictwem. Stoimy w miejscu, nie ma modyfikacji, inwestycji, sytuacja jest coraz gorsza - polskie rolnictwo upadnie?
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Zapisz się do Ligi Specjalistów i zdobywaj nagrody!

Liga Specjalistów 2.0

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl