Stirling-motor mint a decentralizált energiatermelés egy lehetősége. Meggi 2003 Kht. KKK Sopron Ökoenergetikai Kutatási Főirány

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Stirling-motor mint a decentralizált energiatermelés egy lehetősége. Meggi 2003 Kht. KKK Sopron Ökoenergetikai Kutatási Főirány"

Emma Balla
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Stirling-motor mint a decentralizált energiatermelés egy lehetősége Meggi 2003 Kht. KKK Sopron Ökoenergetikai Kutatási Főirány Hallgató Ferenc ügyvezető, okl. erdőmérnök Sopron, március 3.

2 Energiaellátás és környezetvédelem Az energiapolitika alakításakor szerte a világon három alapvető célt tűznek ki: az ellátás biztonságának növelését, gazdaságosságának javítását és a környezet védelmét. A környezetet kímélő módon kell egyre több villamos energiát előállítani. Sajnos a hőerőművek hatásfoka termodinamikai okokból korlátozott.

3 Hagyományos energiaellátás A példában a felhasznált energia kb. 60%-a kerül a végfelhasználóhoz.

4 Közismert, hogy az ún. tömbfűtő-erőművek igen terjednek világszerte, így nálunk is. Ezek a gázzal (földgázzal vagy biogázzal) működő kiserőművek nagyon gazdaságosak. Ezek a gázmotoros tömbfűtő-erőművek vagy az ipari kiserőművek általában a villamos középfeszültségű hálózatra (10 kv, 20 kv vagy 35 kv) dolgoznak Ezeket az erőműveket is lehet decentralizált termelésűeknek nevezni. A decentralizált erőműparknak az a nagy előnye nye, hogy csökkenti a villamos hálózati veszteséget (kb. 10%). 500kW -10 MW között a kisebb gázturbinák mellett megjelentek a gázmotorok (dízelmotorok), és ezek elsősorban a helyi hőellátást szolgálják (a távfűtést vagy a közeli fűtést).

is lehet decentralizált termelésűeknek nevezni. A decentralizált erőműparknak az a nagy előnye nye, hogy csökkenti a villamos hálózati veszteséget (kb. 10%).

5 Az ún. törpeerőművek, amelyek például 1 kw és 500 kw közötti egységekből állnak. Ezek az erőművek, közvetlenül a fogyasztónál vannak, mindig közvetlen kapcsolatban állnak a hőtermeléssel, a fogyasztó hőés villamosenergia-igényét is kielégítik (ún. kogenerációs megoldások).

6 Kapcsolt termelés A példában a felhasznált primer energia kb. 90%-a hasznosításra kerül a végfelhasználónál.

7 Dr. Stróbl Alajos makro-energetikus által ismertetett törpeerőművek csoportosítása: belső égésű motorok, mikro-gázturbinák, tüzelőanyag-elemek, Stirling-motorok, naperőművek (az eddigiek általában kapcsolt hőtermeléssel), mini-vízerőművek és kis szélerőművek (az összes lehet decentralizált kiserőmű).

Stirling-motorok, naperőművek (az eddigiek általában kapcsolt

8 Az elosztott törpeerőművek általában kisfeszültségre (230 V, 380 V) csatlakoznak, tehát a kisebb villamosenergia-fogyasztók hálózatára. Általában saját igényt elégítenek ki, de mód van egyre több helyen a visszatáplálásra is.

9 Stirling-gépekről A hőlégmotorok története gyakorlatilag egyidős a gőzgépekével: Az első utalás egy olyan gépről, ami a forró levegő elvén működik a francia Amontons-tól származik, 1699-ből. Az első működőképes gépet Sir George Cayley, Yorkshirei földbirtokos építette 1807-ben.

elvén működik a francia Amontons-tól származik, 1699-ből.

10 Robert Stirling, skót lelkész, a regeneratív hőcserélő feltalálója 1816-ban zárt ciklusú, regeneratív gépet épített testvérével, James-szel. Erőfeszítéseiket erősen korlátozták az akkori rossz minőségű szerkezeti anyagok.

12 Több mint 100 évet váratott magára a gépek nagyobb lendületű fejlesztése. A XIX. Század végén és a XX. Század elején boltokban árulták e motorokat. (leginkább szivattyúkat, ventillátorokat hajtottak vele)

Század elején boltokban árulták e motorokat.

13 A motor újjászületése A Philips cég 1930-tól 100 V-os, 200 W-os kisméretű, csendes, hőenergiával működtetett hordozható villamos áramfejlesztő kifejlesztését tűzte ki célul. A cél eléréséhez a Stirling-motort választották. A gép középnyomását drasztikusan megnövelték, így nőtt a teljesítménysűrűség; A hőbevitelhez és a hőelvonáshoz hőcserélőket alkalmaztak.

A cél eléréséhez a Stirling-motort választották.

14 A tranzisztorok megjelenését követően, 1950-től nagyobb teljesítményű gépeket fejlesztettek ben a fejlesztés megtorpant. A 90-es évekre a tüzelőanyag-árak megsokszorozódtak, a környezetvédelmi előírások megszigorodtak, a fejlesztés újabb lendületet vett. (napmotorok, NASA 25 kw-os szabaddugattyús motort fejlesztett.)

A 90-es évekre a tüzelőanyag-árak megsokszorozódtak, a környezetvédelmi

15 Stiling- motor működési elve:

16 Az ideális Stirling-ciklus:

17 Stirling-gépek típusai A Stirling-gépeket a gépen belül bekövetkező térfogatváltozások vezérlik. Nagy számú működőképes variáció építhető. Lehetnek, kettős működésűek:

18 Lehetnek, egyszeres működésűek:

19 Vagy pl. az ötletes forgattyús mechanizmussal megépített, M. A. Ross, Ohio-i ügyvéd és amatőr Stirling modell-építő által feltalált változat:

20 Az alfa típusú Stirling-motor:

21 Alafa típusú megoldással működik az általunk forgalmazott (gázüzemű) kapcsolt hő- és elektromos áramot termelő egység:

24 Elektromos áram termelésekor hogy takarékoskodhatunk a fosszilis energiahordozókkal? Elsősorban az energiahordozókat több fázisban történő hasznosíthatjuk. (kogenerációban) Mechanikai munka, hőés elektromos áram termelés. Stirling-motorral (kogenerációban), a megújuló energiahordozók hasznosításával.

28 Stirling-motorok hasznosításásnak jelenlegi tendenciája A német SOLO gyár bemutatott 2003-as terméke is és az új-zélandi 2005-ös fejlesztések is földgázüzemű motorok forgalmazását eredményezték eddig.

29 A modell működési elve:

36 A fejlesztésünk célkitűzései A fejlesztésünkkel olyan Stirling-motor családot szeretnénk kifejleszteni, amely az előzőekben bemutatottakhoz hasonló, de megújuló energihordozókkal üzemel. Ezekkel a motorokkal szeretnénk üzemeltetni a kapcsolt hő- és elektromos áramot előállító moduljainkat, ami a tanyavillamosítás egyik fontos berendezése lehet. (kb. 700 W-os egység)

37 A CHP egységeink felhasználásának indokai: Bármilyen fűtőanyaggal, így megújuló energiahordozókkal is üzemeltethető. Kogenerációs és trigenerációs egységek is kialakítható felhasználásukkal. Megvalósítják a decentralizált energiatermelést a felhasználók közelében. Szigetüzemben is üzemeltethető. Könnyen mobilizálható.

44 Köszönöm megtisztelő figyelmüket MEGGI 2003 KHT MISKOLC, ARANY JÁNOS TÉR

Hasonló dokumentumok

Földgázalapú decentralizált energiatermelés kommunális létesítményeknél

Földgázalapú decentralizált energiatermelés kommunális létesítményeknél Lukácsi Péter létesítményi osztályvezető FŐGÁZ Visegrád 2015. Április 16. Mit is jelent a decentralizált energiatermelés? A helyben