29
Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Megújuló Energiaforrások Gépei MEGGI Nonprofit Kft 3526 Miskolc Arany János tér 10. Mobil: 30/9288-776, Fax: 46/349-994 E-mail: [email protected] Webcím: www.meggi.hu

Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

  • Upload
    dotram

  • View
    231

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra

Megújuló Energiaforrások GépeiMEGGI Nonprofit Kft

3526 Miskolc Arany János tér 10.Mobil: 30/9288-776, Fax: 46/349-994

E-mail: [email protected]ím: www.meggi.hu

Page 2: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

• A Meggi NP Kft előzetes írásos hozzájárulása nélkül tilosaz előadás egészének vagy részeinek (szöveg, grafika, fotó,videó anyag, adatszerkezet, struktúra, elrendezés, eljárás,program stb.) feldolgozása, értékesítése, és kereskedelmiforgalomba hozatala.

A képek, a linkek, rajzok, a Meggi NP Kft és a QalovisFarmer Automatic energy GmbH tulajdonában, szerzőijogvédelem alatt állnak, azokból bármely részt kivágni, amegcsonkított részt pedig nyilvánossághoz bármely módonújraközvetíteni tilos.A jogosulatlan felhasználás büntető- és polgári jogikövetkezményeket von maga után.

Jelen előadás kizárólag a Renexpo 2009 Budapestkonferencia résztvevőinek tájékoztatását szolgálja.

Page 3: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Néhány szó magunkról

• Célunk a megújuló energiaforrások gépeinek bemutatása, gazdaságos fejlesztése, gyártása, elterjesztése.

• A piaccal összefüggő innovációs lánc keretében K+F tevékenység végzése – (Innovációs lánc:)

(Marketing Kutatás-fejlesztés BeruházásTermelés Értékesítés)

• Beruházások, mintaprojektek előkészítése – lebonyolítása

• Finanszírozás megszervezése, a projektjeinkhez pályázati lehetőségek felkutatása, a pályázatok megírása

• Szabadalmak felkarolása, prototípusok legyártása

• Tőkebevonás „tiszta energia” beruházások megvalósítására

Page 4: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A regeneratív hőcserélő feltalálójának Robert Stirling skót lelkésznek, a motorjának

építéséről szóló 1876-os írásaiból kiolvasható, hogy szerinte:

• A fejlesztéseinek tökéletlenségei az idő múlásával és különösen az alapanyagok fejlődésével a gép kétségkívül nagy sikereket érhet el.

• A jövő képzett és ambiciózus gépészeire marad az a feladat, hogy előnyösebb feltételek mellett reprodukálják , és teljes sikerre vigyék a megkezdett fejlesztésemet...

• … ez az idő most érkezett el !!!

Page 5: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Stilring-motorok ismét a belsőégésű motorok versenytársai

• A fejlesztésekkel megfelelő teljesítmény-sűrűséget sikerült elérni, és a motor alkalmassá vált a motor a sorozatgyártásra.

• A Stirling-motorok fejlesztése lehetővé tette ezen motorok ipari felhasználását, így napjainkra, csaknem 150 év alatt megvalósult annak lehetősége, hogy áramtermelésre decentralizáltan alkalmazzuk a Stilring-motorokat.

Page 6: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A sikeres fejlesztést az anyagtudományok utóbbi évtizedekben történő robbanásszerű

fejlődése tette lehetővé.

• Robert Stirling - 1816:

• Stirling Biopower 2009

a FleXgenTM G38-as CHP modulba épített Stirling-motor:

Page 7: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Miért előnyös a Stirling-motorokalkalmazása hazánkban?

• Azért, mert nem csak kőolajszármazékokkal, hanem megújuló energiaforrásokkal is üzemeltethető.

• Eddig energiatermelésre fel nem használt anyagokat vonhatunk be az áramtermelésbe, mert különleges (eddig nem használt) üzemanyagokkal üzemelő, kapcsolt hő- és elektromos áram fejlesztésére alkalmas modul áll rendelkezésre. Több esetben lehetővé teszi eddighulladékként kezelt alapanyagok üzemanyagként történőfelhasználását.

• Munkahelyeket teremthetünk azáltal, ha többfajta, helyben előállítható alapanyagból a Stirling-motor által használhatóüzemanyagot állítunk elő.

Page 8: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Meggi NP Kft elhivatottsága a témában:• A Meggi NP Kft 2000 év óta foglalkozik a Stilring-motorok

tervezésével, a motorok fejlesztésének lehetőségével.• A Meggi NP Kft több helyen tartott Stilring-motorokat

bemutató előadásokat. (Ökoenergetikai konferencián –NYME Sopron; önkormányzatoknál – Hatvan, Sümeg; Stilring-motorokról szóló menedzsernap rendezése az Energia Központ Kht megbízásából- Bp.)

• A Miskolci Egyetem segítségével készült a Stirling-motorméretadatainak betáplálásával, a Stirling-motorméretezéséhez szükséges mechanikai terhelések alapadatait(dugattyúk pillanatnyi elmozdulása, sebessége, gyorsulása, a munkaterek időbeli változása, gáztöltet tömege, a nyomásviszonyok változása, a körfolyamat egy munkaciklusából nyerhető munka, pillanatnyi teljesítmény) számoló számítógépes program.

• Építettünk Stirling-motor makettet, és jelenleg még önerőből tervezzük egy kísérleti munkahenger készítését.

Page 9: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Miskolci Egyetem Gépelemek Tanszékén készült animáció a makettről

Page 10: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Hőcserélők gyártása

Page 11: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Stirling-motor mint hőszivattyú:

Page 12: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Mire ad a Stirling-motor megoldást ?• Lehetővé teszi, sok esetben az eddig fel nem használt hőnek és

különböző melléktermékeknek az elektromos áram termelésben (CHP modulban) történő felhasználását.

• Környezetkímélő, decentralizáltan alkalmazható berendezés, mely lehetővé teszi azt, hogy elektromos áramot is termeljünk helyi adottságok kiaknázásával, azaz lehetőséget ad arra, hogy hulladékokból, helyben megtermelhető alapanyagokból, elektromos áramot termeljünk.

• Mezőgazdasági területeken új bevételi forrást teremt mert a megtermelt elektromosság könnyen értékesíthető, de lehetőséget ad a saját felhasználásra, így csökkenti lehet a szolgáltatóktól való függőséget.

• (Meggi – Mintaprojekteket lehet indítani, a Stirling-motorosmodulok előnyös, gazdaságos tulajdonságainak bemutatására.)

Page 13: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Milyen megoldásokat kerestünk és találtunk eddig ?

• Külsőégésű Stirling-motorral hajtott CHP modulokat kerestünk.

• Nagyon sok hő hatására mozgó játékszernek alkalmas Stirling-motort találtunk.

• Találtunk három nagyon ígéretes fejlesztést, 10 kW alatti teljesítménytartományban.

• Találtunk egy 35 kW-os Stirling-motortamit 200.000 Euro-s áron kínáltak, de nem akarták igazán értékesíteni és megtaláltuk a Stirling Biopower 38 kW-os CHP modulját.

Page 14: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A legyártott, elektromos áramot termelőStirling-motorok közös tulajdonságai

• A felkutatott motorok mindegyike vagy α típusú vagy 4 hengeres kettős működésű Stirling-motor volt. (A kettős működésűek úgy működnek, mint 4 db α típusú egyben.)

- A nagyobb teljesítményűekben a munkagáz hidrogén, vagy hélium.- Két egység kivételével mindegyik gáz halmazállapotúüzemanyaggal működik

Page 15: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Az elektromos áramtermelésben két egység elterjedését prognosztizáljuk

• A leggazdagabb országokban elterjedhet az Új-Zélandi fejlesztésű kettős működésű, 1kW-os, PB-gáz és földgázüzemű CHP modul.

• Világszerte elterjedhet a Stirling Biopower, 38 kW-os megújuló energiaforrásokkal üzemelő Stirling-motoros egysége.

Page 16: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Világ legjobban kifejlesztett „zöld” energiát

hasznosító berendezésének képviselete:

• A Meggi Nonprofit Kft a Stirling-motorokgyártójának, a Qalovis Farmer Automatic Energymagyarországi képviselője. 2009-től sorozatgyártásban van, a világ egyetlen megvehetőipari Stirling-motoros egysége.

Page 17: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A FLEXGEN berendezésMagyarországi képviselet: MEGGI NP Kft

A flexgen részegységei:

1. Generátor 2. támolygótár- 3. stirling egység 4. hevítő

csás hajtómű regenerátor hűtő

Page 18: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Stirling Biopower CHP moduljának legelőnyösebb tulajdonsága az, hogy a

• Stirling Biopower FleXgen™ Model F0260 képes már 13 MJ/Nm3 fűtőértékű gázzal (pl. biogáz, fagáz, stb.) üzemelni.

• Teljesítményadatok:Égőfej teljesítménye: 138 kWElektromos teljesítmény: 38 kWHasznosítható hőteljesítmény: 65 kWVeszteség (25%): 35 kW

Page 19: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Mi teszi lehetővé, hogy különleges üzemanyagokat hasznosíthassunk?

A több mint 25 éves fejlesztéssel létrehozott Stirling Biopowermárkanév alatt forgalomba kerülőStirling motorral hajtott egysége az ami lehetővé teszi azt, hogy a hagyományos üzemanyagok mellett különleges, eddig sokszor hulladékként kezelt alapanyagokat üzemanyagként hasznosíthatunk a decentralizált áramtermelésben.

Page 20: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Stirling Biopower FleXgen™ G38 CHP modulja:

Page 21: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

• A Stirling-motornak nagyon sok kedvezőtulajdonsága van:

• 50%-kal kevesebb mozgó alkatrésze van mint a belsőégésű motornak. Kisebb a kopás, ritkábban szükséges karbantartani. Nincs szükség olajcserére.

• Alacsony szintű vibráció, csendes üzem

• Alacsony szennyezőanyag kibocsátás

• Üvegházhatású gázok egyszerűen hasznosíthatók

• Különleges üzemanyagok is felhasználhatók benne, amik általában nem is üzemanyagok:

Page 22: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Alacsony fűtőértékű gázok hasznosításához és a

„zöld” technológiákhoz tökéletes a berendezés:• Szennyvíztisztítás:

Szennyvíztisztításkor anaerob körülmények között „sovány” –alacsony fűtőértékű – biogáz keletkezik, amit hasznosítva a költségeket csökkentjük. Áramot termelünk és a keletkező hőt a fermentációs folyamatban hasznosítjuk.

• Mezőgazdasági melléktermékek: Mezőgazdasági hulladékok, melléktermékek jelentős részben átalakíthatók (pl. anaerob fermentáció segítségével) metángázzá. Így áramot és hőt termelünk belőlük.

Page 23: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Biomassza üzemanyagok:Általában szemétként kezeljük a terméshulladékot. Most áramot és hőt termelünk belőle.

Forró (lég)áramlatok:Magas hőmérsékletű hulladékhő, magas hatásfokkal átalakítható elektromos árammá.

Hulladéklerakókban képző gázok:A megcsapolt gázból elektromosságot tudunk létrehozni, amely helyben felhasználható, vagy betáplálható a hálózatba.

Page 24: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Fáklyázásra kerülő gázok:

Ha pl. bányászkodás közben a feltörőgázok elégetésre kerülnének, akkor most „lobogás” helyett értékes elektromosságot tudunk létrehozni.

Illékony szerves vegyületek:

Értékes elektromos árammá alakíthatóaz ipari melléktermékekben rendelkezésre álló energia.

Hagyományos üzemanyagok:

Földgáz vagy propán-bután gáz égetése helyett Stirling-motorral termeljünk hatékonyan meleget és áramtermelés mellett melegítsük fel a vizet.

Page 25: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Stirling Biopower FleXgen™ G38 CHP modul, a decentralizált energiatermelésben

• 38 kWe-os 65 kWth törpeerőművet működtethetünk

• A kapcsolt energiatermelés megvalósításával maximalizáljuk a hatásfokot és optimalizáljuk aberendezés megtérülését. (összhatásfok: 75%)

• Meg lehet takarítani az energiaszállítás költségeinek egy részét (villamos hálózati veszteség kb. 10%).

• Használata megfelel a Nemzeti Energiatakarékossági Program (NEP) –ban megfogalmazott célkitűzéseknek, mert növeli az ellátás biztonságát, javítja a gazdaságosságot és a környezet védelmét.

Page 26: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

• Az üzemanyag célú biomassza-termelés gyorsan megtérülhet. (mert pl. a megspórolt széndioxid-kvóta is bevételt jelent, amit a Kiotói éghajlatvédelmi egyezmény alapján értékesíthető).

• A Stirling Biopower FleXgen™ G38 CHP modulja üzemelhet 13.8 MJ/Nm3 – 90.6 MJ/Nm3 fűtőértékű gáz halmazállapotúüzemanyaggal is, így sok, eddig fel nem használt alapanyagot is hasznosíthatunk benne üzemanyagként.

Page 27: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Beruházás, finanszírozás

• Gondolatok a Stirling Biopower FleXgen™energiatermelő modul választásához:

• Használatának engedélyezése nem különleges

• Helyben termelhető hozzá üzemanyag• Mivel környezetkímélő, energiatakarékos

rendszer a pályázati (KEOP) támogatás is,• és mivel jól tervezhető a bevételi és a

kiadási oldal, a banki finanszírozás alapos üzleti terv alapján lehetséges.

Page 28: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Zöld energia hasznosítása

• Szerintünk a piaci bevezetésre a világon a legjobban előkészített, zöld energia hasznosítására kifejlesztett gépét találtuk meg, ezért az a szándékunk, hogy minden érdeklődőnek bemutassuk azt, hogy milyen melléktermékek hasznosíthatók üzemanyagként a bemutatott berendezés által.

• Mindent megteszünk azért, hogy biztosítsuk azokat a feltételeket, amelyek szükségesek a berendezés hazai hasznosításának elindításához.

Page 29: Eloadás Stirling-motor használata villamos áramtermelési célra Stirling eloadas.pdf · A Stirling-motorban az üzemanyag és az égéstermék nem találkozik a motor mozgó alkatrészeivel

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

Megújuló Energiaforrások Gépei MEGGI Nonprofit Kft.

E-mail: [email protected]ím: www.meggi.hu