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


Gdzie szukać pomocy przy doborze właściwego źródła zasilania »

Dobór źródła zasilania

Optymalne rozwiązania na każdym etapie, zarówno dystrybucji, jak i tworzenia dedykowanych pakietów zasilania. Wszystko po to, aby zapewnić jak najwyższą jakość ... czytam dalej »

 


Jak zmniejszyć swój rachunek za prąd »

koszt prądu

Oszczędzanie na rachunkach za prąd w domu lub firmie jest możliwe. Wystarczy dokładnie sprawdzić (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Łączniki i gniazda instalacyjne - jakie wybrać?

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Przewodnik po złączach - znajdż idealne rozwiązanie dla siebie »

automatyka przemysłowa Przewodnik po złączach
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

ograniczniki bezpanelowa energia słoneczna
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Zobacz jak robot testuje bankomaty?

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Około 30 sekund zajmuje średnio wypłacenie pieniędzy z wielofunkcyjnego bankomatu ATM. Urządzenia, które są dostępne „za rogiem” w większości miast, zmieniły nasze podejście ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... 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?

Przewdonik "Eliminuj błędy
i usprawnij instalacje przewodów" »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Działalność TGE w sierpniu 2019 r.

Towarowa Giełda Energii podsumowała działalność w sierpniu 2019 r. Wynika z niej, że wolumen obrotu energią elektryczną na TGE wyniósł 21 214 456 MWh i był o 18,4 proc. wyższy niż w...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
.steute Polska .steute Polska
steute jest międzynarodowym przedsiębiorstwem specjalizującym się w projektowaniu oraz produkcji bezpiecznej, niezawodnej aparatury...
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