Θερμοκινητήρας συμπαραγωγής STIRLING

Η παραγωγή ηλεκτρισμού από συμβατικές πηγές ενέργειας έχει οξύνει προβλήματα, όπως η παγκόσμια κλιματική αλλαγή, η ρύπανση, η υποβάθμιση της ποιότητας ζωής και γενικότερα, τα κοινωνικά προβλήματα που πηγάζουν από την διαχείριση των ορυκτών πόρων. Συγκεκριμένα στην Ελλάδα, αξιοποιείται ακόμα ένα αναχρονιστικό κεντρικό ρυπογόνο ενεργειακό σύστημα. Τα προβλήματα ηλεκτροδότησης εντείνονται συνεχώς, απόρροια της συνεχούς αύξησης της ζήτησης, με μεγάλη εποχική ανισοκατανομή και αιχμή κατά τη θερινή τουριστική περίοδο.

Οι πρόσφατες οδηγίες της Ε.Ε. προωθούν την εξέλιξη του υπάρχοντος ηλεκτροπαραγωγικού μοντέλου σε ένα μοντέλο διεσπαρμένης παραγωγής, με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας να έχουν κυρίαρχο ρόλο. Για τα ιδιαίτερα κλιματικά δεδομένα της Ελλάδας, η χρήση της ηλιακής ενέργειας για την συζευγμένη παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας δύναται να αποδειχθεί οικονομικά βιώσιμη λύση.

Ο συνδυασμός των μηχανών Stirling με ανακλαστήρες ηλιακής ακτινοβολίας αποτελεί πλέον κοινή μέθοδο συμπαραγωγής και τριπαραγωγής. Ορισμένα από τα ηλιακά συστήματα που έχουν ήδη εγκατασταθεί και λειτουργούν είναι 50 kW στη Σαουδική Αραβία, 9 kW στη Γερμανία και 10 kW στην Ισπανία.

Το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Θερμοδυναμικής του Ε.Μ.Π. έχει εγκαταστήσει μία μηχανή Stirling για ερευνητικές δράσεις. Η τροφοδοσία της συγκεκριμένης μονάδας συμπαραγωγής γίνεται με φυσικό αέριο και τα προϊόντα της είναι ηλεκτρισμός και θερμότητα. Σε μία εφαρμογή εμπορικής χρήσης, ο ηλεκτρισμός θα εντασσόταν στο δίκτυο του ρεύματος, ενώ η θερμότητα θα χρησιμοποιούνταν για τηλεθέρμανση/τηλεψύξη ή για βιομηχανικές εφαρμογές.   

Χαρακτηριστικά

Έτος εγκατάστασης                                        2009

Παροχή καύσιμου                                         1.2-3.8 m3/h

Ηλεκτρική ισχύς                                                             2-9.5 kW

Θερμικής ισχύς                                               8-26 kW

Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης                    22-24%

Ολικός βαθμός απόδοσης                           92-90%

Ρύποι ΝΟ                                                         80-120 mg/m

Ρύποι CΟ                                                          40-60 mg/m