Rozumieme zemnému plynu.

Výroba elektrickej energie zo zemného plynu

Mikrokogenerácia na báze Stirlingového motora

Princíp kogenerácie na báze zemného plynu je známy a jeho využitie môže byť rôzne. Mikrokogenerácia na báze Stirlingového motora v spolupráci s plynovým kotlom umožňuje výrobu elektrickej energie a tepla aj tam, kde nie je požiadavka na veľký výkon zariadení – a to najmä v rodinných domoch, malých prevádzkach, školách a podobne. Vhodnosť nasadenia Stirlingového motora v mikrokogenrácii vyplýva najmä z jeho kompaktnosti, jednoduchosti a princípu.

 

Obr.1: Mikrokogenerácia (ilustračný obrázok)

 

Stirlingov motor je motor s vonkajším spaľovaním – s vonkajším prívodom tepla. Tento princíp umožňuje jeho výbornú súčinnosť s bežným plynovým kotlom, čo umožňuje jeho dobrú regulovateľnosť pomocou plynových horákov. Jedná sa o uzatvorený systém, žiadna látka do motora nevstupuje a ani nevystupuje. Motor je dokonale zapúzdrený.

 

 Obr.2: Princíp Stirlingového motora

obr.č.1 Princíp Stirlingovho motora

 

Prívod tepla z plynových horákov je znázornený červenými šípkami. Ohriatím teplovýmennej časti motora okolo priestoru (4) dôjde k ohriatiu plynu (napr. hélia) v motore. Ohriatím dôjde k zväčšeniu objemu plynu, zvýšeniu tlaku, čo spôsobí pohyb piesta (1) doľava. Pomocný piest (3) sa presunie smerom dole. Plyn okolo pracovného piesta pretečie z priestoru (4) do priestoru (2). Ďalšia teplovýmenná plocha – tentoraz chladič motora okolo priestoru (2) zabezpečí odovzdanie tepla plynu, cez plášť motora vode. Voda ochladí plyn v priestore (2). Ochladenie plynu spôsobí pokles objemu plynu a pokles tlaku, čo spôsobí pohyb piesta (1) doprava. Pomocný piest (3) sa posunie smerom hore a vytlačí plyn z priestoru (2) do priestoru (4). A cyklus sa opakuje.

 

Obr.3: Zapojenie Stirlingovho motora do vykurovacej sústavy 

obr.č.2 Zapojenie Stirlingovho motora do vykurovacej sústavy

 

Stirlingov motor môže byť súčasťou plynového kotla, kde jeho „teplá časť“ je umiestnená tak, aby mu plynové horáky dodávali teplo. Teplo z horákov uvedie motor do pohybu a motor začne generovať elektrickú energiu. Zvyšok tepla sa využije na ohrev vody v zásobníku, odkiaľ sa odoberá na ďalšie využitie – teplá úžitková voda, ohrev bazénu, vykurovanie, sorpčné chladenie.

 

Výhody stirlingového motora:

  • účinnosť výroby elektrickej energie je cca 20% (nižšia účinnosť z dôvodu malého výkonu zariadenia),
  • celková účinnosť zariadenia je cca 96 %,
  • veľmi tichý chod – nedochádza k explózii plynov ako pri spaľovacích motoroch,
  • dobrá regulovateľnosť výkonu motora pomocou plynových horákov,
  • jednoduchá konštrukcia,
  • jednoduchý servis – skoro bezúdržbová prevádzka,
  • nízke emisie. Emisie sú ako pri bežnom plynovom kotli. Do paliva sa nepridávajú oleje ako pri spaľovacích motoroch, palivo je čistý, zemný plyn,
  • nie je citlivý na kvalitu paliva.

 

Použitie:

  • kogenerácia v bežných rodinných domoch,
  • nemocnice, sanatóriá – zároveň aj ako núdzový zdroj,
  • školy,
  • administratívne budovy a obchodné centrá (trigenerácia),
  • priemysel.

 

Zdroj: prevádzkovateľ internetových stránok

* Ilustračný obrázok (zdroj: www.istockphoto.com)