Odzysk ciepła odpadowego za pomocą silnika Stirlinga

• Autorzy: Szwaja S. , Skrobek D.

Warianty tytułu

EN

Waste heat recuperation with aid of the stirling engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono skrótowo rodzaje silnika zewnętrznego spalania zwanego powszechnie silnikiem Stirlinga. Następnie przedstawiono autorską koncepcję dwu-modułowego silnika w wersji „alfa” o konfiguracji cylindrów w układzie widlastym z kątem rozłożenia cylindrów 90º. Przedstawiono analizę termodynamiczną obiegu tego silnika oraz zamieszczono wyniki analizy oraz osiągów silnika. Na podstawie uzyskanych wyników wywnioskowano, że zaprezentowane rozwiązanie będzie można zastosować do konwersji ciepła odpadowego spalin silnika gazowego na energię elektryczną ze sprawnością na poziomie około 10% co jest wynikiem satysfakcjonującym, jeśli uwzględni się, że pozostałe ciepło odpadowe zostanie zutylizowane do obiegu grzewczego mikrobiogazowni rolniczej.

EN

Several versions of the external combustion piston engine, commonly known as the Stirling engine, have been presented in the paper. Furthermore, the own original conception of double-module engine in “alpha” version with 4 cylinders in V configuration of 90 deg has been proposed. Next, thermodynamic analysis of the engine working cycle, its results and engine performance have been included. The engine works on compressed air, but tests with several gases as argon, CO2 and hydrogen are foreseen. The preliminary tests of the functional model showed that power output of this 4 cylinder V90 engine can reach nearly 2 kW at heat source temperature of 550°C and cooling temperature of 80°C. Additionally, impact of the regenerator’s charge will be tested. On the basis of these results, it was concluded, that the proposed engine can be applied as the effective device for waste heat recovery from exhaust gases generated by a gas fueled internal combustion engine with efficiency of approximately 10%. This is considered as satisfactory achievement, if someone takes into account that the heat from the engine cooling system can be utilized by a heating system in the micro biomass-to-biogas power plant.

Słowa kluczowe

PL

silnik Stirlinga; ciepło odpadowe; energia elektryczna

EN

Stirling engine; waste heat recovery; power generation

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 6
• Strony: 76--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szwaja S.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

autor

Skrobek D.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

Bibliografia

• [1] https://www.ohio.edu/mechanical/stirling/engines/engines.html
• [2] Janowski T., Nalewaj K., Holuk M.: Układ kogeneracyjny z silnikiem Stirlinga, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, r. 90, 2/2014
• [3] Żmudzki S.: Silniki Stirlinga. Warszawa, WNT 1993

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.