Stirling Motor Jeneratörleri

GENI US
™
Kombine Isı & Güç Stirling Çözümleri
Stirling Motor
Jeneratörleri
STİRLİNG
MOTOR
JENERATÖRLERİ
Stirling jeneratör tekniği 1900 yılından itibaren dizayn, materyal, mekanik, mekatronik, triboloji, ısı yönetimi, elektronik, yazılım vs. bir çok
alanda geliştirilmekteydi. Genious™ sistemin çekirdeğini oluşturan V2-6 motoru, çeşitli alanlarda yapılan yenilikler ve tasarımlarla yeni bir
“gama” tipi Stirling motorudur.
V2-6 Motorunun Fonksiyonları:
• Motorun triboloji (sürtünme) tekniğini temizler.
• Düşük dolumlu basınç tasarımlı.
• Kuru yağlanan rulmanlar ve pistonlar.
• Otomatik elektrikli gaz kontrol basıncı.
• Sabit mıknatıslı jenaratörde düşük hız.
• Virtuel motor volanı (anti titreşim ve otomatik dengeleme).
• Kartel, jenaratör ve yataklar su soğutmalı.
• Azot gazı jenaratörden motora entegre edilir.
• Güç jeneratöründe esnek hız.
• Yüksek maksimum güç dört katına kadar çalışma performansı sağlar.
ve daha fazlası...
Bu tasarımla amaçlanan hedefimiz, bugüne kadar hiç geliştirilememiş yüksek kaliteli ve düşük maliyetli, standart Stirling motorlarının seri
üretimini yapmaktır. Havacılık / uçak sanayi kalite normlarına göre, çelik boğumlu kartel, yüksek kaliteli rulman, su soğutmalı ve zor şartlara
dayanıklı su silindirleri ve gelişmiş alışımlı ısı eşanjörü bunlardan bir kaçıdır. Kısacası, Genious™ Stirling motor jeneratörleri uzun yıllar çalışabilmesi
için tasarlanmıştır.
Düşük gürültü düzeyini sağlamak için motor balansını yapmak önemlidir. Bu da daha tasarım aşamasında simülasyon hesaplamalarıyla
yapılmaktadır. V2-6 motoru da çalışma sırasında farklı ısı kaynakları ve hızına göre kendi balans optimizasyonunu yapacaktır.
Yüksek voltaj jeneratörü, güç elektroniği ve yüksek kalite teknoloji kullanımı ile istikrarlı enerji üretimi, diğer büyük jeneratörlerle bile
karşılaştırılabilir. Jeneratör iyi optimize edilmiştir ve 0-1200 rpm devirde sürekli olarak sarsıntısız çalışır.
Entegre inverter sistemi, 1/3-faz bağlantıda gerçek bir sinüs dalga çıkışı üretir. Jeneratör 1 faz bağlantıda 110-240VAC 50-60 Hz arzu edilen bir
gerilim üretebilir. Ayrıca 3-fazlı invertör bağlantısı için de 400VAC bağlantı mevcuttur.
Jeneratör, 700-1200 rpm devir aralıklarına göre optimize edilerek, doğrultucu devresi de dahil olmak üzere net elektrik verimi %91-94 dir.
TAŞINABİLİR STİRLİNG MOTOR
JENERATÖRLERİ
HİÇBİR KURUM VE KURULUŞA BAĞIMLI OLMADAN KENDİ ENERJİNİZİ KENDİNİZ ÜRETİN!
GENIOUS™ taşınabilir stirling jeneratörleri hem elektrik hem de
ısınma için kullanacağınız bir güç istasyonudur. GENIOUS™ ister
yaz, ister kış döneminde yılın her günü enerji üretmek için ihtiyaç
duyacağınız tek üründür. Elektrik ihtiyacının yanı sıra, sistemi aynı
zamanda ısınma için de kullanmak istiyorsanız, evinizdeki hidrolik
kazan sisteminize, radyatör sisteminize veya elektrik fanlı bir
radyatöre bağlayabilirsiniz.
GENIOUS™ ile pellet formunda ahşap talaşı, zeytin çekirdeği,
hayvan gübresi, biyokütle, fındıkkabukları vs. her türlü biyokütle,
mazot, LPG, doğalgaz, kömür gibi fosil yakıtlarla çalışabildiği gibi,
güneş ve rüzgar enerjisiyle de çalışabilir.
GENIOUS™ yakıtların kalori değerlerine göre, biyokütle yakıtlarda
sürekli olarak 5 kWh, fosil yakıtlar ve güneş enerjisiyle de sürekli
olarak 10 kWh elektrik üretebilir. Ayrıca, her bir ünite elektrik
üretimiyle birlikte sürekli olarak 15-17 kWh da termal ısı değerinde
60-85°C (12 lt/dk) sıcak su üretir. Böylelikle elektrik, ısı ve sıcak su
maliyetlerinizi de aynı üretim maliyetiyle karşılamış olursunuz. Tek
bir kutudan hem elektriğinizi, hem de ısınızı elde etmiş olursunuz.
GENIOUS™ ünitenizin sürekli olarak şebekeye bağlı
olmasını tavsiye ederiz. Böylelikle, şayet anlık kullanım
elektrik ihtiyacınız, ünitenin ürettiği güçten daha fazla güç
gerektiriyorsa, yakıtınız bitti veya üniteniz servise gitti ise,
gerekli olan elektrik ihtiyacınızı şebekeden alabilirsiniz.
Şebekeye bağlı olduğunuzda üretmiş olduğunuz fazla
elektriği de şebekeye satarak ekonomik kazanç elde
edebilirsiniz. Şayet enerji üretiminde tamamen bağımsız
olmak istiyor ve şebekeye bağlanmak istemiyorsanız, o
zaman, bu bağımsızlığınızı ekstra depolama aküleriyle
karşılayabilirsiniz.
“GENIOUS taşınabilir sistem, tam anlamıyla söylendiği gibi
TAŞINABİLİR BİR SİSTEMDİR! Hem evinize kurup enerji ihtiyacınızı
karşılayın ve fazla elektriği de şebekeye satabilirsiniz. Gerektiğinde
ise yazlığınıza veya yatınıza götürünüz. İstediğiniz her yerde
kullanıma hazır!”
- Stefan Larsson (Inresol AB - Yönetim Kurulu Başkanı)
KOJENERASYON / KONTEYNER
STİRLİNG ÇÖZÜMLERİ
GENIOUSTM Kombine Isı ve Güç Stirling Kojenerasyon konteyner
çözümleri, hastaneler, üniversiteler, okullar, sanayiler, spor tesisleri,
oteller, tatil köyleri, siteler ve büyük binalar, vs. için mükemmel
çözümler sunar. Stirling motorları aynı yakıt kazanıyla çalışabilen ve
paralel bağlantı ile V6/V8/V12 vs. daha büyük güç çıkışı verebilecek
şekilde tasarlanmıştır.
GENIOUS kojenerasyon konteyner güç çözümleri, sisteme bağlantı
için elektrik akım ve ısıtma bağlantılarıyla birlikte anahtar teslimi yapılır.
Stirling güç konteynerlerinde de isteğe göre pellet veya doğalgaz ve
mazot gibi çoklu yakıtla yanabilirler. İhtiyaca göre yüksek kapasiteli
enerji depolama aküleri de sisteme dahil edilebilir. Sistemin beyninde
mevcut kullanım ve daha önceki kullanım verileri depolanarak, güç
çıkışı, yakıt tüketimi, üretim maliyeti kolayca analiz edilir. Kullanıcı bu
verilere internet sayfasından veya Cloud Server aracılığıyla ulaşabilir.
GENIOUS™ güç çıkışı, çok modlu bir invertör araclığıyla, şebeke
bağlantısı ve dahili akü depolama arasında çift yönlü bir şekilde akar.
Jeneratör 5kW’da çalışarak, bir rectifer aracılığıyla 565Vdc güç üretir
ve bu gücü bir güç değiştiricisine (DC-bus) yükler. Bu güç değiştiricisi
de
şebeke
invertörüne
elektrik
gücü
yükleyerek,
bir
DC/DC
dönüştürücüsü de aküyü 300Vdc’de şarj eder. Akü DC/DC konvörterü
de çift yönlüdür. Böylelikle elektrik, gereksinime göre jeneratör
içinden her yöne akar.
GENIOUS güç konteynerlerinin 10 kW – 1 MW arası farklı
ebatlardaki konteynerlere kurulum yapılır. Daha büyük güç
gereksiniminde paralel bağlantılarla istenilen büyüklükte güç
çözümleri mevcuttur.
GENIOUS STİRLİNG MOTOR / JENERATÖRÜNÜN ÖMRÜ
TM
Motor/jeneratör teknolojisinin özeti
• Sürekli çalışabilen sistemsel bir mikro
güç kaynağı olarak tasarlanmıştır
• İnvertör, akü ve tüm elektronik güç
sistemleri 7 gün 24 saat çalışabilen,
toplamda >100’000 saat veya >10
yıldan fazla bir ömre sahiptir.
• Striling motorları 20.000 saatlik servis
aralıkları süresince durmadan
çalışabilir.
• Stirling motorunun işletme ve bakım
maliyetleri, tipikal bir içten yanmalı
(IC) jeneratörün bakım ve işletme
maliyetinin %1'i kadardır.
• GENIOUS™ motorunun ömrü düzenli
servis ve revizyonlarla 50 yıla kadar
uzatılabilir.
İçten yanmalı (IC) tipik bir motorunun ömrüyle kıyaslama
Tipik, içten yanmalı (IC) benzinli bir motorunun ömrü,
ortalama 1000 - 1500 saat arasıdır. Dizel motorlarda ise
5000 - 8000 saatidir. Tüm ticari içten yanmalı motorlarda
hareketli parçalar için yağ kullanılması endüstriyel bir
standarttır. Bu tip motorlarda 150 - 250 saat arası yağ ve
filtre değişimi yapılmak zorundadır. Bu tip motorların
ömürleri boyunca 10 - 50 adet arası bakımları vardır.
Motor yağlarına hava, kül, kurum ve partikül
karışımından dolayı, içten yanmalı (IC) motorlarda
karter çok çabuk kirlenir ve bu kirlilik de motor yatakları
ve millerinin yıpranmasına neden olur. Yağda oluşan bu
kirlilik de genelde, yağın yağlama ve korozyon önleyici
özelliklerini
bozacağından,
motorun
ömrünün
kısalmasına neden olur. Yağda ki bu bozulma, motor
filtrelelerinin 45'000 nm büyüklüğü ve üstü partikülleri
ayrıştırmasıyla biraz daha sınırlandırılabilir.
Şayet filtre zamanında değiştirilmez ise, yağ kaynaklı gelen
tüm bu kirler filtreyi tıkayacağından, yağ yine hiç bir
filitrelemeye tabi tutulmadan geçiş yaparak motorun
yıpranmasını daha da hızlandıracaktır. Onun içindir ki, hem
filtre hem de yağ servis zamanlarında değiştirlmelidirler. Yağ
pompası boyunca basınç kaybını sınırlamak için, filtrenin ne
kadar yağ filtreleyeceği sınırlıdır. Tabi ki, motorun çalışma
süresi uzadıkça, motor içi kirlenmelerden dolayı keçeler,
contalar ve lastik parçalar da aşınacaktır.
IC motorları için yapılan bakım, servis sayılarına göre büyük
meblağlara ulaşacaktır. Bu denkleme yıpranmış yedek
parçaları da ayrıca ilave etmek gerekir. Örnek olarak, 50 kez
standart servisi yapılmış bir motorun bakım ve yedek parça
maliyeti 22.500 € ve üzeri bir meblağa rahatlıkla ulaşır. Bu da
motorun kendi maliyetini bile geçebilir. Bundan dolayı ki,
motor üreticileri, motordan çok, yedek parça satışına daha
çok önem vermektedir.
Güç kaynağı jeneratörü gibi çalışan motor kapsamı
İçten yanmalı bir motorun sabit bir güç kaynağı olarak 7 gün 24 saat sürekli kullanılması durumunda, yılda 8760 saat
çalışması gerekir. 10 yıl boyunca da, motor >87.600 saat çalışmış olur. En iyi bir dizel motoru bile, revizyon yapılmadan bu
sürenin ancak 1/10 kadarını çalışabilir. Normalde, yatırım maliyetlerini minimize etmek için, servisi ve revizyonu yapılan bir
jeneratörün 10 yıldan uzun bir ömrü olması gerekir. Onun içindir ki, içten yanmalı bir jeneratörün sürekli bir güç kaynağı
olarak kullanılması kesinlikle fizibil değildir.
GENIOUSTM ile içten yanmalı (IC) motorun
servis maliyet kıyaslaması
Bir GENIOSTM stirling motorunun 20.000 saatlik servis
maliyeti takribi 650€ civarındadır. Bunu içten yanmalı (IC)
bir motorlarla kıyasladığımızda, 7/24 çalışan bir IC tipi
motorunun 2 yıllık servis maliyeti 22,500€ , 10 yıllık servis
maliyeti de 112.500€ gibi astronomik rakamlara
ulaşmaktadır.
Genious sitirling motorlarının servis maliyeti, bir içten
yanmalı (IC) motor jeneratörlerinin servis maliyetlerinin
%1'nin de altındadır. Bu da
GENIOUS™
stirling
motorlarını en fizibil ve uygun "mikro güç" kaynağı
yapmaktadır . Düşük işletim maliyetinin yanı sıra
kullanıcıyı, "üreten tüketici" yaparak, tükettiği enerjiyi
kendisi üreten bir konuma getirmekte.
GENIOUS™ stirling motoru
GENIOUS™ stirling motorlarının krank mekanizması, "kuru yağlama" yöntemiyle kırank
millerinin jenaratör yatakları üzerinde rotasyon yaparak çalışacağı şekilde tasarlanmıştır.
Motor içinde hiç bir şekilde yağ, filitre, yağ pompası, yağ kanalları, yağ contaları ve karter
bulunmamaktadır. GENIOUS™ stirling motoru, maksimum 10nm partikül gaz filtresiyle
filtrelenmiş nitrojen gazı ile doldurulmuştur.
Bu da GENIOUS™ motorlarının, içten yanmalı tipik IC motorlarından 4 kat daha fazla temiz olması anlamına gelir. Motor
içinde sadece kuru, temiz, atıl nitrojen gazının olması, motor içi parçalarının aşınma ve yıpranma oranının sıfıra yakın
seviyeye inmesini sağlar. Böylelikle GENIOUS™ stirling motorları "temiz oda" ortamında çalışarılar. Motor yüzeylerinde
aşınmaya neden olacak herhangi bir partikül bulunmadığından, yatak ve silindirler daha uzun ömürlü olurlar. Stirling tekniği,
içten yanmalı IC tipi motorların tekniğine benzemez. IC tipi motorlar açık ortam çalıştıklarından, çok yüksek miktarda ortam
havasını teneffüs ederler ki, bu yoğun havanın çok küçük partiküller altında filtre edilmesi oldukça zordur. Bundan dolayı ki, IC
tipi içten yanmalı motorlar, iç ortamlarını, dış ortamdan ayıramaz. Bu da harici yanmalı GENIOUS™ stirling motorlarına,
içtenyanmalı motorlara kıyasla üstün bir özellik kazandırıyor.
GENIOUS™ stirling motoru, piston halkaları üzerinde yağ yerine, bir takım katı yağlama kullanır. Bunu da, tüm motor iç
yüzeylerinde çok özel üretilmiş, kaygan, dayanıklı kaplama ve yatak içi soğutma fonksiyonları özelliklerine sahip bir
kombinasyon ile yapmakta ve motorun ısınmaya maruz kalmadan sürekli olarak çalışmasını sağlamaktadır.
Stirling
motorları, 20.000 saat sürekli çalışacak şekilde üretilmiş ve segman,silindir, contalar ve yatak takımları da da ona göre
tasarlanmıştır.Bu parçalar her 20.000 saatlik çalışma sonrası servis aralıklarında değiştirilmelidir. Stirling motoru sürekli
çalışmada bile en az 5 defa servise gerek duyar ve bu da toplam da 100.000 saatlik bir çalışma ömrüne göre tasarlanmış
olamsıyla birlikte, revizyonla bu 50 yıla kadar uzatılabilir. Bu tüm diğer IC tipi jeneratörlerin ömürleriyle kıyasla daha uzun bir
ömür demektir.
GENIOUS™ stirling motoru ile
elektrik jeneratörünün çalışma
prensibi
GENIOUS™ stirling motorları dijital bir invertör ile çalışarak,
7/24 eve, ofise, sanayiye, yata, karavana veya ihtiyaç duyulan
her yere elektrik üretir. Motor burda bir bateri (akü) şarj cihazı
görevi yapar ve gece gündüz boyunca aç / kapa yöntemiyle
çalışır. Örneğin normal 4 kişilik bir evde ortalama 4 saat çalışır.
Bu çalışma sırasında ki motor "dinlenmeleri" motorun ömrünü
uzatır. Ayrıca da, motor soğuduktan sonra ısı eşanjöründe
birikmiş kül tabakasındaki kül de temizlenmiş olur.
Günde 4 saatlik çalışma, 10 - 12 yıllık bir süreyi kapsar ki, bu
da 20.000 saatlik ilk servis süresi demektir.
Tüm elektronik güç paketinin ısı, akım ve voltajı titizlikle
kontrolden geçtiğinden, ürünün belirtilen ömrü, yapılan teorik
hesaplara uygundur.
Servis sırasında değiştirilmesi gerekli
tipik parçalar; silindir uçları, contalar,
keçeler, yataklar ve piston halkaları.
İlave çizimler GeniousTM ulamalarınız dahilinde gönderilir.
Kontrol/elektronik muhafazası ve start aküsü motorla
birlikte dahili olarak teslim edilir.
Uygulanabilir geliştirilmiş fonksiyonlu orijinal yazılım,
motor kontrolörüne, kullanıcıya göre uyarlanabilir (ayrı
bir kontrol ünitesine gerek yok)
GeniousTM stirling motorunun fizibil olduğunun
kanıtlanabilmesinde
ısı
girişinin
akışkanlar
dinamiği similasyonu veya başka yöntemlerle
hesaplanarak ispatında yarar vardır. İstenirse bu
hesaplamayı biz de yapabiliriz.
Stirling motor yazılımı girilecek ısı kaynağına göre
uyarlanabilir.
Biyoyakıt kazanına entegre edilmiş stirling motor uygulamasının örneği
GENIOUS Stirling MotorTeknik Özelliği
TM
Güç çkışı
5kW - 10kW Sürekli güç (yakıta bağlı olarak)
Kontrol Sistemi
Açık kaynak Melacs PCU, Linux tipi RTOS
Cloud Monitör Sistemi
Cloudindustries.eu tarafından donatılmış
Uzaktan Kumanda
LAN/WLAN (Internet) Akıllı telefonlar/Tablet/Ipad veya Bilgisayar
aracılığıyla
Stirling Motoru
Gamma Tipi 446 cm3
Çalışma gazı
Nitrojen
Jenaratör
5kW Outrunner, Sabit mıknatıslı, doğrultucu ile 3-fazlı
Isıtıcı / Displacer
600–1100oC
Nominal RPM
600-1200 RPM, Nominal 1000rpm (1200 RPM max)
Soğutucu
Motor içinde kurulu radyatör & Hidrolik çıkış (1/2” konektörler)
Verimlilik (Elektrik)
22-34% (uygulama ve ısıya bağlı)
Verimlilik (CHP)
90-96% (uygulama ve ısıya bağlı)
Voltaj DC Çıkış
4 x 12V, 30A & 1 x 300V, 20A
Voltaj AC Çıkış
110 – 240V, 25 – 55A, 1-faz (50-60hz), 400V,16A 3 faz
Inverter
10kW Saf Sinus.
Voltaj DC Giriş
Foto Voltaik güç için, 300-500V MPPT devre
Bateri Kapasitesi
300V, 2.5Ah (Gerekli durumlarda daha büyük kapasite uyarlanabilir)
Çalışma Ömrü
100,000 saat
Sertifikalar
UL, CE, IEC
MULTİ YAKITLI STİRLİNG MOTOR UYGULAMALARI
GENIOUS
TM
TÜRKİYE GENEL DİSTRİBÜTÖRÜ
PEAK YENİLENEBİLİR ENERJİ TEKNOLOJİLERİ SAN. VE TİC. A.Ş.
Yıldızevler Mah. Turan Güneş Bulv. 708. Sok. Prestige Trade Center 14/3 06550 Çankaya / ANKARA
T. 0312 443 09 63 Pbx • F. 0312 443 09 66
E-posta: [email protected] • www.peakenerji.com