Analiza rozpływu mocy w układzie kogeneracyjnym z silnikiem Stirlinga

• Autorzy: Chmielewski A. , Radkowski S. , Szczurowski K.

Warianty tytułu

EN

Analysis of power flow in cogeneration system with a Stirling engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę rozpływu mocy w układzie kogeneracyjnym z silnikiem Stirlinga jednostronnego działania. Zobrazowane zostały straty występujące w układzie kogeneracyjnym. Na modelu bryłowym stanowiska przedstawione zostały straty wejściowe (strumienia ciepła, straty w wyniku konwekcji oraz straty ogrzewania powietrza), straty na wymiennikach ciepła, na przekładni pasowej, przesyłu, magazynowania energii w akumulatorze elektrochemicznym. Autorzy przeanalizowali również możliwość odbioru energii elektrycznej z układu kogeneracyjnego. Niniejsza analiza jest wstępnym etapem, który poprzedza modelowanie procesu kogeneracji energii w układach z silnikiem Stirlinga. Zwrócono także uwagę na wymagania stawiane doborowi akumulatora elektrochemicznego współpracującego z układem kogeneracyjnym. Akumulator jest wtórnym źródłem mocy, które cechuje praca odwracalna (magazynuje energię elektryczną).

EN

The paper presents analysis of power flow in a cogeneration system with a single-acting Stirling engine. The paper shown losses occurring in the cogeneration system. At solid model is presented input loss (heat flux losses, losses due to convection air heating), loss on heat exchangers for the transmission belt, losses on electric motor and storage losses of energy in an electrochemical battery. The authors also analyzed the possibility of receiving electricity from the cogeneration system. This analysis is initial stage which precedes the modelling process of cogeneration systems with the Stirling engine. Attention was also drawn to the requirements of the electrochemical battery selection cooperating with cogeneration system. The battery is a secondary source of power, which is characterized by reversible work (stores electrical energy).

Słowa kluczowe

PL

mikrokogeneracja; diagram Sankey'a; silnik Stirlinga; akumulator elektrochemiczny; układ kogeneracyjny

EN

micro-cogeneration; Sankey diagram; Stirling engine; electrochemical battery; cogeneration system

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 2/98
• Strony: 73--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Chmielewski A.

• Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

autor

Radkowski S.

• Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

autor

Szczurowski K.

• Zintegrowane Środowiskowe Laboratorium Systemów Mechatronicznych Pojazdów i Maszyn Roboczych

Bibliografia

• [1] Lin L., Wang Y., Al– Shemmeri T., Ruxton T., Turner S., Zeng S., Huang J., He Y., Huang X. "An experimental investigation of a household size trigeneration", Applied Thermal Engineering, No. 20, pp. 576–585, 2007.
• [2] Puig–Arnavat M., Bruno J. C., Coronas A., "Modeling of trigeneration configurations based on biomass gasification and comparison of performance", Applied Energy, Vol. 114, pp. 845–856, 2014.
• [3] Tora E. A., El–Halwagi Mahmoud M., "Integrated conceptual design of solar–assisted trigeneration systems", Computers and Chemical Engineering, Vol. 35, pp1807–1814, 2011.
• [4] Calise F., d'Accadia M. D., Vanoli L., "Design and dynamic simulation of a novel solar trigeneration system based on hybrid photovoltaic/thermal collectors (PVT)", Energy Conversion and Management, Vol. 60, pp. 214–225, 2012.
• [5] Chabane F., Noureddine M., Benramache S., "Experimental analysis on thermal performance of a solar air collector with longitudinal fins in a region of Biskra, Algeria", Journal of Power Technologies Vol. 93, No 1, pp. 52-58, 2013.
• [6] http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm – aktualizacja 2014.
• [7] Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo Energetyczne. Tekst ujednolicony w Departamencie Prawnym i Rozstrzygania Sporów URE na dzień 1 stycznia 2014.
• [8] Piętak A, Radkowski S.: Methane – a Fuel for Agriculture. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 4, 2011, pp 357–368.
• [9] Piętak A., Radkowski S.: Biofuels – Opportunities and Vhallenges. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3, 2011, pp 347–358.
• [10] Huang Y., Wang Y D., Rezvani S., Mcllveen–Wright D. R., Anderson M., Hewitt N. J., "Biomass fuelled trigeneration system in selected buildings", Energy Conversion and Management, Vol. 52, pp. 2448–2454, 2011.
• [11] Entchev E., Yang L., Szadkowski F., Armstrong M., Swinton M., "Application of hybrid micro–cogeneration system-Thermal and power energy solutions for Canadian residences", Energy and Buildings, Vol. 60, pp. 345–354, 2013.
• [12] Kong X. Q., Wang R.Z., Wu J.Y., Huang X. H., Huangfu Y., Wu D.W., Xu Y.X., "Experimental investigation of a micro–combined cooling, heating and power system driven by a gas engine", International Journal of Refrigeration, Vol. 28, pp. 977–987, 2005.
• [13] Information on http://www.polysmart.org/ (2013).
• [14] Piętak A. Radkowski S., "Studium możliwości wykorzystania silników o obiegu Stirlinga do kogeneracyjnych agregatów zasilanych biopaliwami", wyd. IMP PAN, tom 33 Gdańsk 2013.
• [15] Chmielewski, A., Modelowanie procesu kogeneracji energii z wykorzystaniem badań stanowiskowych na silniku Stirlinga, Praca Magisterska, Warszawa 2013.
• [16] Żmudzki S., Silniki Stirlinga, wyd. WNT,1993.
• [17] Chmielewski A., Gumiński R., Mydłowski T., Radkowski S., "Modelowanie Silnika Stirlinga typu Alfa w programie Matlab Simulink", Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 2(93)/2013, pp. 27–38.
• [18] Walter G. "Stirling engines", Oxford University Press, 1980.
• [19] Urieli I. "A computer simulation of Stirling cycle machines", Johannesburg, February 1977.
• [20] Shoureshi R. "Analysis and design of Stirling Engines for waste–heat recovery", Massachusetts Institute of Technology, 1981.
• [21] Żółtowski, J. Podstawy konstrukcji maszyn – przekładnie, Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 2004.
• [22] Szumanowski A. "Energy storage in vehicles", wyd. WKiŁ, Warsaw 1984.
• [23] Czerwiński A. "Akumulatory, baterie, ogniwa", wyd. WKiŁ, Warszawa 2005.