Biomassza alapú kapcsolt energiatermelés Stirling motorral
A megújuló energiaforrások hasznosítása egyre fontosabbá válik, ugyanis a fosszilis energiahordozók folyamatosan fogynak és egyenlőtlenül oszlanak el a Földön. A biomassza felhasználása rendkívül jó megoldás a fosszilis energiahordozók kiváltásában, és rengeteg kihasználatlan potenciált tartogat még. Ezekből az energia kinyerésének leghatékonyabb módja a kapcsolt energiatermelés Stirling motorral, ami egy kevésbé elterjedt és kutatott terület. A Stirling motor nagy előnye más megoldásokhoz képest, hogy szinte bármilyen energiaforrásból képes hő- és villamosenergia előállítására, beleértve a megújulókat is. Ebből adódóan a lokálisan előforduló biomassza kedvező tüzelőanyag lenne a motor számára.
Ennek a dolgozatnak a célja a Stirling motor, mint kapcsolt energiatermelő egység magyarországi használhatóságának vizsgálata. A kiválasztott alkalmazás egy Somogy megyében található település hő- és villamosenergia-igényeinek kielégítése egy kisméretű, Stirling motor alapú rendszer használatával. Egy 84 háztartásból álló faluról van szó, melynek lélekszáma 219 fő. Első lépésben a távhőrendszerek méretezésénél használt becsléssel, statisztikai adatok alapján kiszámítottam a település fűtési és használati melegvíz igényeit, melyek a szükségesen beépítendő gépek teljesítményét és a kívánt tüzelőanyag mennyiséget határozzák meg. A felhasználni kívánt biomassza gyűjtőterületének nagysága gazdaságossági alapon lett megválasztva. Mivel egy erdőségekben kifejezetten gazdag területről volt szó, megvizsgáltam a felhasználható erdészeti melléktermékeket energiatartalom tekintetében. A főbb szempontok a mennyiség, a fűtőérték és a nedvességtartalom voltak. A kapott eredményeket összevetve a hőigényekkel megállapítottam, hogy az elképzelés megállja a helyét, az igények kielégíthetők a térségben található vágástéri hulladékkal. Létező Stirling motoros egységek hatásfokát alapul véve, adott hőtermelés mellett adott mennyiségű villamos energiát is elő lehet állítani, amivel a falu károsanyag kibocsátása mellett annak villamos energia költségeit is jelentős mértékben csökkenteni tudom.
szerző
-
Katona Bálint
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Laza Tamás
adjunktus, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
