Tekijä: Markku Savolainen. STIRLING-moottori



Samankaltaiset tiedostot
PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

Lämpöopin pääsäännöt

[TBK] Tunturikeskuksen Bioenergian Käyttö

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

Puukaasutekniikka energiantuotannossa

Molaariset ominaislämpökapasiteetit

Y.Muilu. Puukaasutekniikka energiantuotannossa

HIGHBIO - INTERREG POHJOINEN

ALFÉA EXCELLIA DUO. : kw ( ) 190 L

1 YLEISKATSAUS. Taulukko 2. Syöttötariffit EU:ssa.

Viikinmäen jätevedenpuhdistamon Energiantuotannon tehostaminen

FORD RANGER _Ranger_2015.5_COVER_V2.indd /08/ :39:54

Ideaalikaasulaki. Ideaalikaasulaki on esimerkki tilanyhtälöstä, systeemi on nyt tietty määrä (kuvitteellista) kaasua

Kaupalliset pienen kokoluokan kaasutus CHP laitokset

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma




BIOENERGIAN HYÖDYNTÄMINEN LÄMMITYKSESSÄ. Lämmitystekniikkapäivät Petteri Korpioja. Start presentation

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

PIEN-CHP POLTTOAINEENTUOTANTOLAITOKSEN YHTEYDESSÄ Polttomoottori- ja turbotekniikan seminaari Teknologiateollisuus Otaniemi,Espoo

Ajan, paikan ja laadun merkitys ylijäämäenergioiden hyödyntämisessä. Samuli Rinne

Ideaalikaasut. 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista?

HYGIENIAKASETTI TARJOAA KOLMINKERTAISEN INNOVAATION

Luku 4 SULJETTUJEN SYSTEEMIEN ENERGIA- ANALYYSI

Kauko Jarva & Mauri Niskanen STIRLING-MOOTTORI PUUKAASUKÄYTÖSSÄ

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

TULOILMA Ilmavirta l/s Ulkopuoliset paineet 150 Pa

ÅF Oljen Energiahyödyntäminen

Machine Silver (9S) metalliväri. Sand Track (D5U) metalliväri. Dark Gun Metal (E5B) metalliväri. Space Blue (J3U) metalliväri.

Raskaan kaluston parhaat palat

Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biomassasta

Nopea, hiljainen ja erittäin taloudellinen ilmanpoisto

Lämpökeskuskokonaisuus

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Vesi-ilmalämpöpumppu KFRS-9 Käyttäjän ja asentajan opas

Tuulienergialla tuotetun sähköntuotannon lisäys Saksassa vuosina Ohjaaja Henrik Holmberg

ITE tyhjiöpumput. Käyttöohje. Onninen Oy - Kylmämyynti

Voimalaitos prosessit. Kaukolämpölaitokset 1, Tuomo Pimiä

TERMODYNAMIIKAN KURSSIN FYS 2 KURS- SIKOKEEN RATKAISUT

Powered by gasek WOOD gasifying solutions

Maatilamittakaavan biokaasulaitoksen energiatase lypsylehmän lietelannan sekä lietelannan ja säilörehun yhteiskäsittelyssä

Termodynaamiset syklit Todelliset tehosyklit

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

ALFEA HYBRID DUO OIL ILMAVESILÄMPÖPUMPPU. Maahantuoja: Atlantic Suomi

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 7 /

Lämmityskustannusten SÄÄSTÖOPAS. asuntoyhtiöille

Termodynamiikka. Termodynamiikka on outo teoria. Siihen kuuluvat keskeisinä: Systeemit Tilanmuuttujat Tilanyhtälöt. ...jotka ovat kaikki abstraktioita

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2

Case: Suhmuran maamiesseuran viljankuivaamo. Juha Kilpeläinen Karelia AMK Oy

Raskaan kaluston parhaat palat

TEKNIIKKA. Dieselmoottorit jaetaan kahteen ryhmään: - Apukammiomoottoreihin - Suoraruiskutusmoottoreihin

Hallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin

Gasum Petri Nikkanen 1

CSXR CSXRT CJSXR. Suurin virtausnopeus. Suurin mekaaninen teho. (rpm) (kw) m3/h min. maks. (kg)

Cummins kva dieselgeneraattorit

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä:

Tiedonkeruu ja -analysointi mikro-chp-koelaitteistossa

Hydrostaattinen tehonsiirto. Toimivat syrjäytysperiaatteella, eli energia muunnetaan syrjäytyselimien staattisten voimavaikutusten avulla.

YLEISTIETOA LÄMPÖPUMPUISTA

KORIN PESUKONEET.

Biokaasu traktori on jo teknisesti mahdollinen maatiloille Nurmesta biokaasua, ravinteet viljelykiertoon - seminaari

Mistäuuttakysyntääja jalostustametsähakkeelle? MikkelinkehitysyhtiöMikseiOy Jussi Heinimö

Lämmityksen lämpökerroin: Jäähdytin ja lämmitin ovat itse asiassa sama laite, mutta niiden hyötytuote on eri, jäähdytyksessä QL ja lämmityksessä QH

Clen Royal Vaativan ammattilaisen valinta kun tarvitaan tehoa ja kestävyyttä. Runsas vesimäärä ja paine esim. ajoneuvojen puhdistamiseen!

Pynnönen SIVU 1 KURSSI: Opiskelija Tark. Arvio

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

Yhtiön nimi: Luotu: Puhelin:

Transistori. Vesi sisään. Jäähdytyslevy. Vesi ulos

Joustavaa tehokkuutta kotisi lämmöntarpeeseen

AIRIA BioHAT UUSI VOIMALAITOSKONSEPTI. Reijo Alander TTY

CJBX CJBX/AL. Vaihtoehto. Tilauskoodi CJBX 15/15 4. Tekniset ominaisuudet

Uudet energiainvestoinnit Etelä-Savossa Aurinkokeräimet Jari Varjotie, CEO

Kaukoluettavine mittareineen Talouslaskelmat kustannuksineen ja tuottoineen on osattava laskea tarkasti

Apollo SPEEDY Syöttölaite

BIOKAASUSTA SÄHKÖÄ. BioG: Biokaasun tuotannon liiketoimintamallien kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla. Projektisuunnittelija Sanna Moilanen

EC-huippuimuri. EC-huippuimuri

ENERGIATEHOKAS KARJATALOUS

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe , malliratkaisut ja arvostelu.

Puhallin: Ilmastointiyksiköt, joissa CBD-sarjan puhaltimet. Eteenpäin kaarevat siipipyörät valmistettu galvanoidusta teräslevystä.

T H V 2. Kuva 1: Stirling kiertoprosessi. Ideaalisen Stirlingin koneen sykli koostuu neljästä osaprosessista (kts. kuva 1):

Biodynax Oy. CHP-laitokset hajautetun energiantuotannon lähteenä

LÄMMINILMAPUHALLIN HKP

VIESMANN VITOCAL 200-S Ilma/vesi-lämpöpumppu, Split-malli 3,0-10,6 kw

Sähkön ja lämmön tuotanto biokaasulla

GLIDER ULKOASENTEINEN ILMALAUHDUTTEINEN VEDENJÄÄHDYTIN

Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa Heinikainen Olli

Mutterinkierrin (24211) TREND 50/4000 ( )

Energiansäästö viljankuivauksessa

SÄHKÖLÄMMITTIMET PEHMEÄÄ LÄMPÖÄ KOTIIN

GASEK HEAT & CHP. Pienen mittakavan energiaratkaisut alle 5 MW teholuokkaan

Your reliable partner. Nopea, hiljainen ja erittäin taloudellinen ilmanpoisto. Vacumat Eco

Renkaiden virheiden vaikutus energiankulutukseen

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

LÄMMINILMAKEHITTIMET JA LÄMPÖKONTIT

Varaavan tulisijan liittäminen rakennuksen energiajärjestelmään

14. Sähkölämmitys Lattialämmitys, lämpömatto 120 W/m2 14.1

Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy

Transkriptio:

Tekijä: Markku Savolainen STIRLING-moottori

Perustietoa

Perustietoa Palaminen tapahtuu sylinterin ulkopuolella Moottorin toiminta perustuu työkaasun kuumentamiseen ja jäähdyttämiseen Työkaasun laajeneminen liikuttaa mäntiä Työkaasuna käytetään yleisimmin heliumia tai vetyä jatkuu 6

Ilman käyttö työkaasuna aiheuttaa: Osien syöpymistä Ilman happi reagoi voiteluöljyn kanssa ja aiheuttaa räjähdysvaaran jatkuu 4

Nykyisin työkaasu on paineistettu Paineistuksen avulla saadaan suurempi määrä kaasua kuumennettavaksi Näin saadaan suurempi kaasun laajeneminen ja sitä kautta suurempi mekaaninen työ 8

Toiminta

Toimintaperiaate Toiminta voidaan jakaa neljään eri vaiheeseen 10

1. Vaihe Ensimmäisessä vaiheessa kuumapään sylinteriä kuumennetaan, jolloin siellä olevan kaasun paine kasvaa Kaasu työntää sylinterissä olevaa mäntää, jolloin kaasupaine laskee ja moottori tekee mekaanista työtä 11

2. Vaihe Kuumanpuolen mäntä liikkuu ylöspäin ja pakottaa samalla kylmänpuolen mäntää liikkumaan alaspäin. kuuma työkaasu menee regeneraattorin ja jäähdyttimen kautta kylmänpuolen sylinteriin ja jäähtyy Jäähtyessään kaasun tilavuus pienenee 12

3. Vaihe Jäähtynyttä kaasua on helpompi puristaa kasaan Kylmänpuolen mäntä puristaa kaasua Puristuksessa syntyy lämpöä, joka poistuu sylinterin jäähdytyksen avulla

4. Vaihe Kylmänpuolen puristustyö alkaa painamaan kuumanpuolen mäntää alaspäin Kaasun alkaessa virrata kuumalle puolelle, se lämpenee matkalla hieman regeneraattoriin varastoituneesta lämmöstä Kaasun siirtyessä kuumalle puolelle sitä kuumennetaan nopeasti ja kaasu laajentuu jälleen Kierto alkaa alusta 14

Muita moottori tyyppejä Stirlingmoottoria on kolmea eri tyyppiä Aiemmin esitelty oli Alfa-tyypin stirling Muut: Beta, Gamma Perusperiaate on kuitenkin sama Rakenteellisia eroja Beeta-tyypin stirling 15

Regeneraattori Lämmönvaihdin Sen avulla voidaan parantaa moottorin hyötysuhdetta Osa kuumalta puolelta kylmälle puolelle siirtyvän työkaasun lämpöenergiasta siirtyy regeneraattorin massaan. Kaasun virratessa kylmältä puolelta kuumalle puolelle, regeneraattoriin varautunut lämpö esilämmittää työkaasua ennen varsinaisessa lämmönvaihtimessa tapahtuvaa kuumennusta 17

Solo- Stirling V 161 moottori Valmistaja Cleanergy, Ruotsi, Saksa 18

STM 55kW Valmistaja STM POWER, Yhdysvallat 20

SD4-E Stirling Valmistaja STIRLING DK, Tanska Stirling DK moottorissa sähköteho on 35 kw Yhdistämällä esimerkiksi neljä 35 kw moottoria, saadaan sähkötehoksi 140 kw 22

SD4-E Sylinterien lukumäärä 4 Sisähalkaisija mm 142 Iskunpituus, mm 76 Työkaasu Helium Moottorin nopeus 50Hz, rpm 1014 Suurin jatkuva sähköteho, kw 35 Lämmitysteho, kw 140 Max jäähdytysveden tulolämpötila C 60 massa kg: 2500 23

SD4-E Vuotuinen sähköntuotanto: 210 MWh ** Vuotuinen lämmöntuotanto: 840 MWh ** ** 6000 tuntia vuodessa = n. 16 tuntia päivässä 24

SD4-E stirling varustettuna palopesällä 25

EDUT HAITAT Voi ottaa käyttövoimansa mistä tahansa lämmönlähteestä Polttoainetta voidaan polttaa katkeamattomasti, Pakokaasujen puhtaus Ympäristön kylmeneminen parantaa toimintaa Pitkä huoltoväli (5000-15000h) Hiljainen käyntiääni CHP- käytössä sähköä helposti lämmöntuotannon ohessa Isokokoisia tehoon nähden Ei käynnisty välittömästi Hidas kierrosnopeudensäätö Kallis hinta Vaatii tiiviit männät ja sylinterit Työkaasut kalliita Happea sisältävä kaasu aiheuttaa räjähdysvaaran Pieni sähköhyötysuhde (22-24%) 26

Lähteet http://www.stirling.com http://www.stirlingbiopower.com http://www.cleanergy.com Jarva, Niskanen, Stirling- moottori puukaasukäytössä opinnäytetyö Kuisma, Kurtakko, Esiselvitys hajautetun pienimuotoisen sähköntuotannon liiketoiminnallisista toimintaedellytyksistä lapissa 27