Технологии

В источниках автономного энергоснабжения применяется силовая установка, основанная на технологии свободнопоршневого двигателя Стирлинга.

Двигатель Стирлинга является термодинамической системой с внешним подводом теплоты, предназначенной для преобразования тепловой энергии в механическую энергию возвратно поступательного движения.

Конструкция СПДС имеет две основные движущиеся части: вытеснитель и рабочий поршень. Оба работают в замкнутой среде гелия и не связаны механически друг с другом.

Механическая энергия генерируется за счет двух температурных зон в двигателе, в которых происходит нагрев гелия и его охлаждение. Благодаря разности температур и циклических движений вытеснителя создается волна давления, которая перемещает поршни.

Конструктивно двигатель представляет собой сочетание в одном агрегате теплообменных устройств: нагревателя, регенератора и охладителя, образующих внутренний контур.

Внешний корпус двигателя образует герметичный объем, заполненный под давлением 3,6 МПа инертным газом – гелием.

Поршень и вытеснитель свободно перемещаются по холодной и горячей зонам внутреннего контура двигателя без смазки. Уплотнение в зазоре достигается за счет газодинамического наддува в зазор и создания газовой подушки скольжения.

Для преобразования механической энергии возвратно поступательного движения рабочего поршня в электрическую энергию используется однофазный синхронный линейный генератор, индуктор которого с постоянными магнитами присоединен к рабочему поршню. Генератор создает синусоидальное напряжение, величина которого пропорциональна амплитуде колебания поршня, а частота определяется скоростью движения поршня и составляет 50 +/- 0,5 Гц.

При возвратно поступательном движении индуктора магнитный поток постоянных магнитов наводит вобмотка статора переменную эдс синусоидальной формы 260 – 230 В. Для снижения потерь от вихревых токов, наводимых переменным магнитным потоком в пустотелом стакане индуктора, по периферии стакана сделаны аксиальные прорези. Это позволяет также снизить массу подвижной части генератора.

Ключевые преимущества:

  1. Длительный срок службы – от 50 000 до 100 000 часов
  2. Высокий электрический КПД до 25 %
  3. Низкий расход топлива
  4. Высокая эффективность в режимах когенерации
  5. Отсутствует техническое обслуживание в течение всего срока службы
  6. Многотопливность
  7. Отсутствуют ограничения по количеству циклов пуска и останова
  8. Исключительная надежность
  9. Широкий диапазон регулирования нагрузки
  10. Низкий уровень шума и вибраций
  11. Отсутствует система смазки