Research stand with a micro-cogeneration unit based on a free-piston Stirling engine

• Autorzy: Remiorz L. , Skorek-Osikowska A.

Warianty tytułu

PL

Stanowisko badawcze układu mikrokogeneracyjnego na bazie bezkorbowego silnika Stirlinga

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes a research stand of a micro-cogeneration unit based on a free- piston Stirling engine, built at the Institute of Power Engineering and Turbomachinery of the Silesian University of Technology. In this work a Stirling engine, being an integral part of the built installation, as well as other components of the integrated system are characterized. A diagram is shown and the possibilities of measurements are presented. The potential use of this type of systems to supply customers with heat and electricity was also characterized. The ecological and economical effect at an example of a selected building was also estimated.

PL

Artykuł opisuje stanowisko badawcze układu mikrokogeneracyjnego na bazie bezkorbowego silnika Stirlinga, zbudowane w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej. W pracy scharakteryzowano silnik Stirlinga będący integralną częścią zbudowanego stanowiska, a także pozostałe komponenty zintegrowanego układu. Pokazano schemat i przedstawiono możliwości pomiarowe stanowiska. Scharakteryzowano również potencjał wykorzystania tego typu układów do zasilania w ciepło i energię elektryczną odbiorców. Oszacowano efekt ekologiczny i ekonomiczny na przykładzie wybranego budynku.

Słowa kluczowe

EN

Stirling engine; micro-cogeneration research stand; distributed energy sources

PL

silnik Stirlinga; mikrokogeneracja; stanowisko badawcze

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 4
• Strony: 117--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Remiorz L.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

autor

Skorek-Osikowska A.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Resolutions of the Council of Ministers on "Polish Energy Policy until 2030"
• [2] Valenti G., Silva P., Fergnani N., Di Marcoberardino G., Campanari S., Macchi E. Experimental and numerical study of a micro-cogeneration Stirling engine for residential applications. Energy Procedia 45, 2013, 1235-1244.
• [3] Conroy G., Duffy A., Ayompe L.M. Economic, energy and GHG emissions performance of a WhisperGen Mk IV Stirling engine μCHP unit in a domestic dwelling. Energy Conversion and Management 81, 2014, 465-474.
• [4] Harrison J. Micro combined heat & power (CHP) for housing. Proceedings of the 3rd International Conference on Suistanable Energy Technologies, Nottingham, UK, 28-30 June 2004, 1-6.
• [5] Liu M., Shi Y., Fang F. Combined cooling, heating and power systems: A survey. Renewable and Sustainable Energy Reviews 35, 2014, 1-22.
• [6] Renzi M., Brandoni C. Study and application of a regenerative Stirling cogeneration device based on biomass combustion. Applied Thermal Engineering 67, 2014, 341-351.
• [7] Onovwiona H.I., Ugursal V.I. Residential cogeneration systems: review of the current technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews 10(5), 2006, 389-431.
• [8] Biedermann F., Carlsen H., Obernbarger I., Schöch M. Small-scale plant based on a 75 kWel hermetic eight cylinder Stirling engine for biomass fuels – development, Technology and Operating Experiences. Proceedings of the 2nd World Conference and Exhibition on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. 10–14 May 2004. Rome, Italy.
• [9] Carlsen H., Ammundsen N., Traerup J. 40 kW Stirling engine vol. 1. Osnabruck, Germany 1996, 139–146.
• [10] Carlsen, H., Bovin, J.K., Werling, J., Jensen, N, Kittelmann, J.F. Results from tests of a Stirling engine and wood chips gasifier plant. Materiały konferencyjne The European Stirling Forum 2002, CD. Osnabruck, Germany.
• [11] Lin J.M., Combination of a biomass fired updraft gasifier and a Stirling engine for power production. J Energy Resour Technol – Trans ASME 129, 2007, 66-70.
• [12] Żmudziński S. Silniki Stirlinga. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993.
• [13] http://outreach.phas.ubc.ca/phys420/p420_08/Hiroko%20Nakahara/how.html
• [14] Nogawa M, et al. Development of NS30A Stirling engine. SAE Technical Paper, 1987 [Series 879155].
• [15] Design guidelines for Vitotwin 300-W - Viessmann materials.
• [16] Sommer K. Micro-Combined heat and power (Micro-CHP) appliances for one or two-family houses for more energy efficiency. REHVA Journal, 2011, 30-33.
• [17] Kotowicz J., Bartela Ł. The influence of the legal and economical environment and the profile of activities on the optimal design features of a natural-gas-fired combined heat and power plant. Energy 36(1), 2011, 328-338.
• [18] Kotowicz J., Bartela Ł. The influence of economic parameters on the optimal values of the design variables of a combined cycle plant. Energy 35(2), 2010, 911-919.
• [19] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Kotowicz J. Thermodynamic, ecological and economic aspects of the use of the gas turbine for heat supply to the stripping process in a supercritical CHP plant integrated with a carbon capture installation. Energy Conversion and Management 85, 2014, 750-763
• [20] Skorek-Osikowska A, Bartela Ł, Kotowicz J, Sobolewski A, Iluk T. Remiorz L. The influence of the size of the CHP system integrated with a biomass fuelled gas generator and piston engine on the thermodynamic and economic effectiveness of electricity and heat generation. Energy 67, 2014 328-340.
• [21] Sobolewski A., Kotowicz J., Iluk T., Matuszek K. Badania eksperymentalne zgazowania biomasy pod katem wykorzystania gazu procesowego w układzie kogeneracji. Przemysł Chemiczny 89(6), 2010, 794-798.
• [22] Kotowicz J., Bartela Ł. Równoległe współspalanie biomasy w nadkrytycznym bloku węglowym - Część I. Rynek Energii 79(6), 2008, 69-74.
• [23] Kotowicz J., Sobolewski A., Iluk T. Energetic analysis of a system integrated with biomass gasification. Energy 52, 2013, 265-278.