Bench testing and simulation model of a cogeneration system with a stirling engine. Badania stanowiskowe oraz model symulacyjny układu kogeneracyjnego z silnikiem Stirlinga

Adrian Chmielewski , Robert Gumiński , Kamil Lubikowski , Stanisław Radkowski , Przemysław Szulim

Abstract

Cogeneration systems using a Stirling engine [2] are currently being developed and promoted by the European Union [1]. On the other hand, the EU climatic package obligates Polish energy producers to buy 100% CO2 emission rights from 2020 onwards. At that time, according to the experts a ton of CO2 could reach the price of 63.5 Euro. Attention is drawn to the fact that it is only then that nuclear power plants will become profitable, in the same way as wind power plants. This could result in substantial growth of energy prices, both for the economy and for households [3]. The paper presents the experimental research of a cogeneration system with a one-way Alpha type Stirling engine. The impact of the upper heat source and the type of working gas (helium and nitrogen) on the load capacity of the cogeneration system was studied. Based on a Sankey diagram, the power spread of the cogeneration system was analysed. On the basis of experimental research, a model was created of a cogeneration system consisting of the following sumbodels: Stirling engine of the second order, belt transmission, electric motor and an electrochemical battery. The Stirling engine was installed in a testbed, in the mechatronic lab at the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (SIMR) of Warsaw University of Technology. Furthermore, the impact of regenerator efficiency on the efficiency of the Stirling Engline was examined, which in turns impacts the efficiency of the entire cogeneration system.
Author Adrian Chmielewski (FACME / IV)
Adrian Chmielewski,,
- Institute of Vehicles
, Robert Gumiński (FACME / IAE)
Robert Gumiński,,
- Institute of Automotive Engineering
, Kamil Lubikowski (FACME / IAE)
Kamil Lubikowski,,
- Institute of Automotive Engineering
, Stanisław Radkowski (FACME / IAE)
Stanisław Radkowski,,
- Institute of Automotive Engineering
, Przemysław Szulim (FACME / IAE)
Przemysław Szulim,,
- Institute of Automotive Engineering
Journal seriesJournal of KONES, ISSN 1231-4005
Issue year2013
Vol20
No3
Pages97-104
Publication size in sheets0.5
Keywords in PolishSilnik Stirlinga, Alfa, Simulink, diagram Sankey'a, Hel i azot, kogeneracja
Keywords in EnglishStirling engine, Alpha, Simulink, Sankey diagram, Helium and Nitrogen, Cogeneration.
Abstract in PolishObecnie rozwijane i promowane przez Unię Europejską [1] są układy kogeneracyjne, które zawierają silnik Stirlinga [2]. W pracy przedstawiono badania eksperymentalne układu kogeneracyjnego z silnikiem Stirlinga jednostronnego działania typu Alfa. Zbadano wpływ temperatury górnego źródła ciepła oraz rodzaju gazu roboczego (helu oraz azotu) na obciążalność układu kogeneracyjnego. Na podstawie diagramu Sankeya przeanalizowano rozpływ mocy w układzie kogeneracyjnym. W oparciu o badania eksperymentalne stworzono model układu kogeneracyjnego składającego się z submodeli: silnika Stirlinga (II rzędu), przekładni pasowej, silnika elektrycznego oraz akumulatora elektrochemicznego. Zbadano również wpływ sprawności regeneratora na sprawność Silnika Stirlinga, która wpływa na sprawność całego układu kogeneracyjnego.
URL http://www.kones.eu/ep/2013/vol20/no3/JO%20KONES%202013%20NO%203%20VOL%2020%20CHMIELEWSKI.pdf
Languageen angielski
Score (nominal)14
ScoreMinisterial score = 6.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 14.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?