Motoare de combustie externa
Un element important în implementarea programului de economisire a energiei este furnizarea surselor autonome de energie electrică și termică pentru unitățile rezidențiale mici și pentru consumatorii aflați la distanță de rețelele centralizate. Pentru a rezolva aceste probleme, instalațiile inovatoare de generare a energiei electrice și a căldurii pe baza motoarelor cu ardere externă sunt cele mai potrivite. Ca combustibil, pot fi utilizați atât combustibili tradiționali, cât și gaz petrolier asociat, biogaz obținut din așchii de lemn etc.
În ultimii 10 ani, au existat creșteri ale prețurilor pentru combustibilii fosili, o atenție sporită la emisiile de CO2. precum și o dorință crescândă de a opri în funcție de combustibilii fosili și de a-și asigura pe deplin energie. Acesta a fost rezultatul dezvoltării unei piețe imense de tehnologii capabile să producă energie din biomasă.
Motoarele de ardere exterioară au fost inventate cu aproape 200 de ani în urmă, în 1816. Împreună cu un motor cu abur, un motor cu combustie internă cu două și patru timpi, motoarele cu ardere externă sunt considerate a fi unul dintre principalele tipuri de motoare. Acestea au fost concepute pentru a crea motoare care ar fi mai sigure și mai productive decât un motor cu aburi. La începutul secolului al XVIII-lea, lipsa materialelor potrivite a dus la numeroase decese în legătură cu explozii de motoare cu aburi sub presiune.
O piață semnificativă pentru un motor cu ardere externă format în a doua jumătate a secolului al 18-lea, în special în legătură cu zone mai mici de aplicare, în cazul în care acestea pot fi operate în condiții de siguranță, fără a fi nevoie de serviciile operatorilor calificați.
După inventarea unui motor cu combustie internă la sfârșitul secolului al XVIII-lea, piața motoarelor cu combustie externă a dispărut. Costul producerii unui motor cu combustie internă în comparație cu costul de producție al arderii externe este mai mic. Principalul dezavantaj al motoarelor cu combustie internă este că acestea necesită combustibili fosili care să crească emisiile de CO2 și combustibilii. Cu toate acestea, până în prezent, costul combustibililor fosili a fost scăzut, iar emisiile de CO2 nu au fost acordate atenția corespunzătoare.
Principiul motorului cu ardere externă
Spre deosebire de bine-cunoscutul proces de ardere internă, în care combustibilul este ars în interiorul motorului, un motor extern cu combustie este acționat de o sursă externă de căldură. Sau, mai precis, este determinată de diferențele de temperatură create de sursele externe de încălzire și răcire.
Aceste surse externe de încălzire și răcire pot servi drept gaze reziduale de biomasă, respectiv apă de răcire. Procesul are ca rezultat rotirea generatorului montat pe motor, prin care se produce energia.
Toate motoarele cu combustie internă sunt conduse de diferențele de temperatură. Benzina, motoarele diesel și motoarele cu combustie externă se bazează pe caracteristica pe care comprimarea aerului rece necesită mai puțin efort decât comprimarea aerului fierbinte.
Benzile și motoarele diesel aspiră aer rece și comprimă acest aer înainte de a fi încălzit în procesul de combustie internă care are loc în interiorul cilindrului. După încălzirea aerului peste piston, pistonul se deplasează în jos, prin care aerul se extinde. Deoarece aerul este fierbinte, forța care acționează asupra tijei pistonului este mare. Când pistonul atinge fundul, supapele se deschid și evacuările fierbinți sunt înlocuite cu aer nou, proaspăt și rece. Pe măsură ce pistonul se deplasează în sus, aerul rece este comprimat, iar forța care acționează asupra tijei pistonului este mai mică decât atunci când se deplasează în jos.
Motorul cu ardere externă funcționează în conformitate cu un principiu ușor diferit. Nu are vane, este sigilat ermetic, iar aerul este încălzit și răcit cu ajutorul schimbătoarelor de căldură ale circuitelor fierbinți și reci. Pompa încorporată, acționată de mișcarea pistonului, asigură mișcarea aerului înainte și înapoi între cele două schimbătoare de căldură. În timpul răcirii aerului în schimbătorul de căldură cu buclă rece, pistonul comprimă aerul.
După comprimare, aerul este apoi încălzit în schimbătorul de căldură al circuitului fierbinte înainte ca pistonul să înceapă să se deplaseze în direcția opusă și să utilizeze expansiunea aerului fierbinte pentru a conduce motorul.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: