Un nou tip de motor hibrid cu turbină

http://www.energie-plus.com/news/fullst ... LQUES_INST

ANTANES_TECHNOLOGIQUES.html
cinetică semnificativă care asigură stabilitatea frecvenței; funcționare respectând standardele de mediu; întreținere redusă și durată lungă de viață tehnologică.

Pentru puteri sub 250 kW, acum este posibilă cuplarea directă a microturbinei la alternator, prin scoaterea reductorului de turație intermediară. În acest caz, rotorul masiv acceptă o viteză de rotație mai mare sau egală cu 56 rpm iar alternatorul generează o tensiune la frecvență înaltă. Eliminarea reductorului duce la o reducere semnificativă a dimensiunii și greutății. Ca o indicație, o turbină de 160 kW cântărește 32 kg și fără cutie de viteze, greutatea alternatorului este redusă la 68 kg, ceea ce dă un set de aproximativ o sută de kilograme. Acest ansamblu constituie un turbo generator de mare viteză. Studiile asupra acestui tip de mașini, lansate de France Télécom în 1996 și realizate de

CIAC, Microturbo și Auxilec, au făcut posibilă validarea următoarelor opțiuni tehnice:
* rotorul din material feromagnetic, fara infasurare, suporta viteze periferice de 300 m / s;
* acest rotor este excitat de o înfășurare solenoidală simplă încorporată în stator;
* fluxul magnetic util circula in partea centrala, in dreapta infasurarilor statorului;
* functionarea reversibila a alternatorului asigura pornirea turbinei;
* o carcasă exterioară asigură rigiditatea mecanică a statorului și evacuarea pierderilor de căldură;
* mașina este răcită prin circulația uleiului în circuit închis care vine din

turbină.

Când rotorul se rotește la 56 rpm, alternatorul furnizează o tensiune trifazată la frecvență înaltă (000 Hz) care este transformată în curent continuu prin rectificare. Prin urmare, un convertor static trebuie să fie implementat dacă turbo-generatorul trebuie să furnizeze o tensiune alternativă la 1867 sau 50 Hz. Același alternator este chemat să pornească turbina. În timpul fazei de lansare, aplicăm simultan

o tensiune continuă pe inductor și o tensiune alternativă corespunzătoare pe armătură. Pentru o turbină de 160 kW, puterea preluată de la bornele bateriei nu depășește 3 kW și pornirea este asigurată în mai puțin de 55 de secunde. Turbina funcționează în mod normal pe gaze naturale sau alte tipuri de combustibili, cu un posibil stoc de GPL dacă este prevăzut de reglementări.

În Franța, industrializarea microturbinelor a rămas în urmă, dar companiilor le plac piatră de capăt, Honeywell sau Bowman produc deja acest echipament în serie. În plus,

viteza unghiulară a rotorului turbinei scăzând când puterea maşinilor

creșteri

REVOLUȚIA MICROTURBINELOR
Pe termen mai scurt, adevărata revoluție va veni din miniaturizarea turbinelor.

Nevoile de dezvoltare ale țărilor din Asia de Sud-Est, America Centrală și de Sud, Africa, Europa de Est și liberalizarea piețelor naționale de energie electrică din întreaga lume deschid perspective pe care unii le consideră grandioase pentru distribuția micilor instalații de producție descentralizate. Când spunem, mic ", ne referim, în general, la mai puțin de 1 MW, dar limita inferioară poate merge foarte scăzută, până la câțiva kW. Vorbim apoi despre 11 micro-cogenerare"; ne imaginăm unități aflate la poalele clădirilor și anumite studii de piață, în special cele anglo-saxone, visează la milioane de instalații.

Chiar dacă lucrurile nu merg atât de departe, este totuși adevărat că o mică cogenerare sau o mică producție descentralizată de energie electrică are un viitor luminos în față ... cel puțin și pentru moment în afara Franței (vezi articolul nostru introductiv). Acesta este motivul pentru care asistăm la apariția, la mulți producători, a unor unități mici în pachete gata de utilizare. Primii care ajung sunt motoarele.

Cel mai faimos exemplu este cel al orașului german Rottweil unde funcționează în jur de șaizeci de instalații de cogenerare cu puteri între 50 și 500 kWe, dintre care aproximativ jumătate sunt module de 50 kW și unde unități de 5 până la 15 M.

Cu toate acestea, motoarele necesită întreținere a cărei frecvență și cost sunt incompatibile cu caracteristicile potențialilor utilizatori de microsisteme.

Prin urmare, toată lumea pare să fie de acord în prezent asupra faptului că viitorul micro-cogenerării implică dezvoltarea de mici și microturbine cu gaz.

Aeronautica știe cum să construiască astfel de turbine, dar cu cerințe de performanță, în special pe raportul putere / greutate, că costul lor este prea mare pentru aplicațiile de cogenerare a terenurilor. Unul dintre primii producători care a trecut obstacolul este Turbina Volvo Aero cu modelul său VT600 de 600 kW, la un preț egal cu un motor de putere echivalentă. Aceasta este o turbină axială cu două trepte, cu un singur arbore, echipată cu un compresor centrifugal cu un raport de compresie de 8:1 și un reductor care scade viteza de rotație la ieșire la 1500 rpm pentru a produce 50 Hz cu un alternator convențional.

Acest set este oferit ca un pachet complet de cogenerare. Volvo vizează în mod clar noile piețe mici de cogenerare: la gama sa care include turbine de 4,4 și 2,6 MW, prin urmare, a adăugat acest model de 600 kW în 1997, anunțând în același timp că dezvoltă și o turbină de 100 kW pentru propulsia vehiculelor și cogenerare staționară. Această turbină va fi echipată cu un recuperator pe gazele de eșapament care va preîncălzi aerul de ardere pentru a obține o eficiență electrică mai mare de 30%: acesta este conceptul de „turbină regenerativă”.

Acest concept este adoptat de toți producătorii de micro-turbine. Face posibilă reducerea temperaturii de intrare la mai puțin de 1 OOOOC precum și raportul de compresie (aproximativ Pentru a 3 3,5) pentru a crește fiabilitatea și durata de viață a turbinei, menținând în același timp eficiența electrică satisfăcătoare.

Este cazul, de exemplu, al turbinelor dezvoltate de Allied Signal (50 kW) și de Capstone Turbine Corporation (24 kW): cu temperaturile de admisie respective de 980°C și 885°C, temperaturile de evacuare de 250°C și rapoartele de compresie respective de 3,5 și 3,25, ambele ating o eficiență electrică de 26% (29% așteptată într-un an), pentru un cost de investiție anunțat de 300 USD /kW. Sunt echipate cu rulmenti silențiosi de aer și un singur arbore pe care sunt montate turbina, compresorul și generatorul, pentru a reduce pierderile mecanice.

Acesta este, de asemenea, conceptul adoptat pentru gama de 50 - 270 kWe dezvoltat de NREC sub denumirea de PowerWorks ca parte a unui program de cercetare și dezvoltare susținut de American GRI (Gas Research Institute). Trebuie remarcat cu această ocazie că GRI lansase deja la începutul anilor 80 un program de cercetare cu scopul dezvoltării unei mici turbine de 50 kW pentru cogenerare, dar că acest program, numit Advanced Energy System, fusese abandonat. nimeni în acel moment nu reușise să scadă suficient costurile acestor mici turbine. Modelele dezvoltate de NREC au fost proiectate pentru o durată de viață de 80 de ore, un MTBFO de 000 de ore (timpul mediu între întreruperea forțată) și o eficiență de 8%. Soluția: o configurație cu două turbine care reduce forțele mecanice (a se vedea diagrama opusă), o temperatură de intrare limitată la 000 ° C, o temperatură de evacuare de 30 ° C și un recuperator deosebit de eficient dezvoltat de NREC însuși conform unor criterii foarte exigente de rezistență la oboseală și ciclism termic. În plus, camera de ardere uscată limitează emisiile de NOx la mai puțin de 870 ppmv în toate condițiile de funcționare, o valoare remarcabilă chiar și pentru o turbină mare echipată cu cataliză selectivă sau injecție cu apă. NREC intenționează să ofere pachete adaptate diferitelor utilizări clasice ale cogenerării: producția de abur, furnizarea de apă caldă, producerea de energie electrică, acționarea mașinilor rotative (pompe, compresoare), producerea frigului prin absorbție. El a construit cinci prototipuri care răspund acestor diferite utilizări pentru a testa rezistența. Primele demonstrații industriale vor avea loc anul viitor, iar marketingul este programat pentru Anul 2000.

Japonezii s-au îmbarcat pe pista de înaltă performanță. Programul de cercetare și dezvoltare de 11 ani susținut de NEDO urmărește dezvoltarea unei turbine de 300 kW în care utilizarea materialelor ceramice ar face posibilă rezistența la temperaturi de intrare de ordinul a 1 3500C pentru a obține un randament de cel puțin 42%.

Acest program cuprinde două proiecte distincte conduse de două grupuri industriale, unul privind o turbină cu un singur arbore ("CGT 301") condus de lshikawajima-Harima Heavy Industries Co., celălalt o turbină cu două arbori acționată de Kawasaki Heavy Industries ("CGT 302" ). Toate piesele supuse la temperaturi ridicate sunt realizate din ceramică. În proiectul 301 lamele ceramice sunt atașate la un rotor metalic, în timp ce în 302 rotorul este realizat în întregime din ceramică.

În ultimele teste cunoscute, CGT 301 a funcționat la 1 2000C cu o putere de 186 kWe și o eficiență de 30%; CGT 302 la 1 ° C cu o putere de 280 kW și o eficiență de 240%, ambele respectând o emisie de NOx mai mică de 37ppm. NEDO anunță că 13 kW și o eficiență de 300% vor fi atinse înainte de sfârșitul anului 42. Costul provizoriu este estimat la 1999 Yen / kW pentru piața industrială și 150 Yen / kW pentru piața internă (000 Yen = aproximativ 250 F) și piața potențială pentru aceste unități de 000 kW este estimată la 100 până la 4,6 între 300 și 15.

Remundo a scris:

Bucheron a scris:

Remundo a scris:[...] De fiecare dată când treci de la o roată dințată la alta, pierzi cel puțin 5% din putere. Prin urmare, este un punct rău pentru TAG, care intrinsec se transformă prea repede. [...]

Uh ...
Ești sigur de tine în această privință?
Mi s-a părut că a transformat mai mult în jurul valorii de 0.98-0.99 eficiența unei transmisii între două nenorocite de viteze?

Dacă 5% este corect, ar însemna că într-o cutie de viteze pierdem deja aproximativ 20% din putere?

Bună seara Lumberjack ... o mică lecție de energie energetică ...

În mecanică se consideră că o roată dințată pierde de obicei 5% din puterea de frecare.

Bine lubrifiat fără stropi, cu dinți elicoidali, putem merge până la 98%, dincolo de asta, devine publicitate falsă.

Din 10 L de benzină, 9 sunt disipate direct undeva în automobil, litrul rămas devine energie cinetică, care este ea însăși în cele din urmă disipată în aerul împins de mașină ...

Alain G a scris:Încercarea de a instala o turbină într-un automobil nu este nouă, iată o turbină care datează din anii 50, per total foarte eficientă pentru vremea lui:

http://www.allpar.com/mopar/turbine.html (În limba engleză)

Cu traducere franceza:

http://cf.babelfish.yahoo.com/translate ... l=Traduire

Hic a scris:

Remundo a scris:

Bucheron a scris:

Remundo a scris:[...] De fiecare dată când treci de la o roată dințată la alta, pierzi cel puțin 5% din putere. Prin urmare, este un punct rău pentru TAG, care intrinsec se transformă prea repede. [...]

Uh ...
Ești sigur de tine în această privință?
Mi s-a părut că a transformat mai mult în jurul valorii de 0.98-0.99 eficiența unei transmisii între două nenorocite de viteze?

Dacă 5% este corect, ar însemna că într-o cutie de viteze pierdem deja aproximativ 20% din putere?

Bună seara Lumberjack ... o mică lecție de energie energetică ...

În mecanică se consideră că o roată dințată pierde de obicei 5% din puterea de frecare.

Bine lubrifiat fără stropi, cu dinți elicoidali, putem merge până la 98%, dincolo de asta, devine publicitate falsă.

Din 10 L de benzină, 9 sunt disipate direct undeva în automobil, litrul rămas devine energie cinetică, care este ea însăși în cele din urmă disipată în aerul împins de mașină ...

Bună Remundo
pentru viitorul apropiat,
vor exista sisteme fără frecare,
carbon, diamant și lubrifiat.
procesul a fost satelitizat și utilizat de un producător de automobile japonez.
AuReVoiR Hic

Flytox a scris:Câteva „detalii” despre turbina Capstone și alternatorul său de „viteză mare”.

http://www.energie-plus.com/news/fullstory.php/aid/1353

http://www.energie-plus.com/news/fullst ... LQUES_INST



Temperaturile în albastru sunt mai mult decât fanteziste...