Page 50 - 6862

Двигуни Стірлінга
Двигуни Стірлінга використовують в установках малої потужності до 100
кВт. Вони працюють за замкненим циклом, в якому газоподібне робоче тіло
почергово стискається в холодній камері і розширюється в гарячій. Перевага
двигунів Стірлінга у порівнянні з двигунами внутрішнього згоряння полягає у
тому, що подавання тепла у цикл здійснюють не шляхом спалювання палива
всередині циліндра двигуна, а із зовнішнього джерела через теплообмінник, як
у паровому котлі. На рис. 4.10 показано схему установки з двигуном Стірлінга.

Рис. 4.10. Схема установки з двигуном Стірлінга

Через високу температуру теплообмінника і можливість забрудення
каналів двигуна золою і аерозолями, які утворилися після спалювання
деревини, двигуни Стірлінга для біопалива відрізняються від їх аналогів, що
працюють на газі.
В цілому когенераційні установки на біопаливі мають широкий діапазон
вихідних потужностей від десятків кіловат до десятків мегават. Експлуатація
цих установок подібна до їх аналогів на природному газі. У зв’язку з більшою
зольністю біопалива і наявністю аерозолів когенераційні установки на
біопаливі мають певні конструктивні відмінності, що перешкоджають їх

засміченню.
Особливістю описаних технологій виробництва електричної і теплової
енергії є багаторазове перетворення енергії з одного виду в інший: енергія
хімічного зв’язку палива → теплова енергія → механічна енергія → електрична
енергія. Зрозуміло, що кожне перетворення енергії супроводжуються втратами.
Тому ККД генерації електричного виду енергії, який в багатьох випадках є
цільовим, складає 12-30 %.
Існують ефективніші методи перетворення енергії, наприклад
електрохімічний, який дозволяє отримувати теплову і електричну енергію
безпосередньо з хімічної реакції окислення водню Н 2, метану СН 4, метанолу
СН 3ОН, оксиду вуглецю СО. Пристрої, в яких здійснюється хімічна реакція,
називають паливними елементами.

47