ELKRAFT Slutrapport for projektet: - Energinet.dk

More documents

Recommendations

Info

PSO-FU2204 30 9 kW Stirlingmotor 3.3 Forbedring af målinger og databehandling En analyse af energibalancen for de ovenfor beskrevne målinger var ikke tilfredsstillende. Ved høje temperaturer og tryk og dermed ved høj motoreffekt var der ca. 3 kW, der ikke kunne gøres rede for, hvilket svarede til ca. 7% af den indfyrede effekt. Det blev derfor besluttet at forsøge at reducere de tab, der ikke kunne gøres rede for. Varmetabet fra det uisolerede krumtaphus var et af de steder, der blev vurderet til at udgøre en væsentlig fejlkilde. Derfor blev hele krumtaphuset isoleret med ”Airflex” isoleringsplader, der består af en tæt cellestruktur af kunststof. For at undgå overhedning af krumtaphuset, der normalt afgiver varmen fra tabene i mekanismen direkte gennem krumtaphusets væg til omgivelserne, var det nødvendigt at fremstille en vandkappe til montering på krumtaphusets dæksel. Vandkappen blev tilsluttet kølevandssystemet på en måde, så det var muligt at måle de Figur 3.8. Isolering af krumtaphus med vandkølet dæksel enkelte varmetab individuelt. Figur 3.8 viser den isolerede motor med de to isolerede rørtilslutninger til dækselkølingen. Det varme røggasrør er isoleret med en mineralisoleringsmåtte. Der er indsat en skive med vinger i røggaskanalen for at mikse strømningen, således at temperaturen er den samme overalt i tværsnittet ved målingen af røggastemperaturen. Dermed er det muligt at bestemme en mere korrekt energistrøm i den røggas, der forlader motoren. Som vist på figur 3.9 er der installeret et nøjagtigt manometer, der ved hjælp af nogle ventiler kan måle både det maksimale og det minimale tryk i cylindervolumnet. Trykket i krumtaphuset kan aflæses på et separat manometer. Figur 3.9: Præcisionsmanometer med to tilslutninger til registrering af det maksimale og det minimale cylindertryk.
PSO-FU2204 31 9 kW Stirlingmotor Efter ombygninger af testfaciliteterne er der gennemført et måleprogram, hvor fiberregeneratoren R2 var monteret i motoren. Som ved de tidligere målinger er motorens eleffekt samt gasforbrug og varmeeffekten afsat i kølesystemet målt som funktion af driftstemperaturer og middeltryk. Det forbavsende var, at isoleringen af motoren ikke havde forbedret varmebalancen nævneværdigt. Der manglede stadig ca. 3 kW i den totale energibalance ved fuld last, hvilket indikerer at den anvendte metode ved de tidligere forsøg til at estimere varmetabet fra krumtaphuset må have været god. Fejlen må derfor komme fra en eller flere af de andre målinger, men det har ikke været muligt at undersøge dette indenfor projektets rammer. I praksis er det ikke muligt at variere en enkelt parameter under forsøgene mens de andre parameter er fuldstændigt uændrede. Ændres en temperatur eller et tryk ændres de øvrige driftsparametre også lidt, inden der igen er opnået en stationær tilstand. Det gør det vanskeligt at sammenligne resultater fra forskellige målinger og fra beregninger. For bedre at kunne præsentere måleresultaterne og sammenligne dem med resultater fra f.eks. simuleringer af processen er de målte data tilnærmet med følgende polynomium: F = A1 TH 2 + A2 TC 2 + A3 P 2 + A4 TH TC + A5 TH P + A6 TC P + A7 TH + A8 TC + A9 P + A10 hvor F Funktionsværdi (effekt, varme til kølevand etc.) TH Hederrørenes temperatur TC Kølevandets temperatur P Arbejdsgassens middeltryk A1 – A10 er konstanter, som findes ved at minimere residual-funktionerne, der indeholder alle målepunkterne. Figur 3.10 viser el-virkningsgraden beregnet på basis af målte data for motoren monteret med fiberregeneratoren R2. Electric efficiency [-] 0,25 0,24 0,23 0,22 0,21 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 450 500 550 600 650 700 750 Heater temperature [°C] Tcold=38°C Tcold=45°C Tcold=52°C Tcold=60°C Figur 3.10. Brutto elvirkningsgrad (ex. El-forbrug for blæser og styring) som funktion af hederrørstemperaturen ved forskellige kølevandstemperaturer præsenteret ved hjælp af tilpassede polynomier.
Page 1 and 2: PSO-FU2204 1 9 kW Stirlingmotor ELK
Page 3 and 4: PSO-FU2204 3 9 kW Stirlingmotor Abs
Page 5 and 6: PSO-FU2204 5 9 kW Stirlingmotor 1 I
Page 7 and 8: PSO-FU2204 7 9 kW Stirlingmotor anl
Page 9 and 10: PSO-FU2204 9 9 kW Stirlingmotor Sti
Page 11 and 12: PSO-FU2204 11 9 kW Stirlingmotor be
Page 13 and 14: PSO-FU2204 13 9 kW Stirlingmotor To
Page 15 and 16: 19 PSO-FU2204 15 9 kW Stirlingmotor
Page 17 and 18: PSO-FU2204 17 9 kW Stirlingmotor De
Page 19 and 20: PSO-FU2204 19 9 kW Stirlingmotor Fi
Page 23 and 24: PSO-FU2204 23 9 kW Stirlingmotor 3
Page 27 and 28: PSO-FU2204 27 9 kW Stirlingmotor El
Page 29: PSO-FU2204 29 9 kW Stirlingmotor De
Page 33 and 34: PSO-FU2204 33 9 kW Stirlingmotor η
Page 39 and 40: PSO-FU2204 39 9 kW Stirlingmotor Fo
Page 41 and 42: PSO-FU2204 41 9 kW Stirlingmotor sl
Page 43 and 44: PSO-FU2204 43 9 kW Stirlingmotor Ta
Page 45 and 46: PSO-FU2204 45 9 kW Stirlingmotor De
Page 47 and 48: PSO-FU2204 47 9 kW Stirlingmotor 4.
Page 59 and 60: PSO-FU2204 59 9 kW Stirlingmotor u
Page 65 and 66: PSO-FU2204 65 9 kW Stirlingmotor I
Page 67 and 68: PSO-FU2204 67 9 kW Stirlingmotor al

ELKRAFT Slutrapport for projektet: - Energinet.dk

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?