Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollte ein Regeneratorbrenner f\u00fcr den Einsatz von Stirlingmotoren entwickelt werden.<\/p>\n
Ziel dabei waren die:
\n– Senkung der Schadstoffemissionen auf Werte modernster Niedertemperatur-Heizanlagen;
\n– bei gleichzeitiger Steigerung oder Beibehalten des elektrischen Wirkungsgrades leistungsf\u00e4higer Stirlingmaschinen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAus dem Bereich der Thermoprozessanlagen lagen dem Projekttr\u00e4ger Erfahrungen \u00fcber den Einsatz von FLOX\u00ae-Brennern (FLOX\u00ae – Flammlose Oxidation, neues Verbrennungsverfahren bei dem die thermische Stickoxidbildung durch str\u00f6mungstechnische Ma\u00dfnahmen weitgehend unterbunden wird) vor.
\nF\u00fcr den Einsatz in Stirling-Maschinen mussten aber einige Besonderheiten beachtet werden. Dies sind insbesondere:
\n– eine kompakte und gewichtsreduzierte Bauweise;
\n– die Abstimmung von Brennraum und Brenner zur Gew\u00e4hrleistung der f\u00fcr eine effiziente und saubere Verbrennung notwendigen Str\u00f6mungsbedingungen.
\nModernste Hilfsmittel, wie die Computersimulation der Str\u00f6mungs-, W\u00e4rme- und Stoff\u00fcbertragungsvorg\u00e4nge und ein gut ausger\u00fcstetes Versuchslabor, standen f\u00fcr die Entwicklung zur Verf\u00fcgung. Die Entwicklung wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Stirlinghersteller und Kooperationspartner SOLO durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Brenner mit integriertem regenerativem W\u00e4rmetauscher zur Verbrennungsluftvorw\u00e4rmung entwickelt. Der Brenner arbeitet nach dem Verbrennungsverfahren der flammlosen Oxidation f\u00fcr niedrige NOx-Emissionen trotz hoher Luftvorw\u00e4rmung. Der Brenner konnte erfolgreich betrieben werden, im Dauereinsatz zeigten sich jedoch immer wieder Detailprobleme auf. Diese f\u00fchrten dazu, einen Brenner mit rekuperativem Luftvorw\u00e4rmer zu bauen, der nun seid einigen Monaten im Dauertest l\u00e4uft. Die Emissionswerte liegen deutlich unter denen von fr\u00fcher eingesetzten Rekuperativbrennern. Dar\u00fcber hinaus l\u00e4sst die Vermeidung von Temperaturspitzen eine Verbesserung der Lebensdauer der teuren Stirling-Erhitzer-Komponenten erwarten. Geringe CO-Emissionen treten noch auf. Diese werden nicht als systembedingt angesehen und sollten sich durch Optimierung der Brennkammergestaltung auf sehr geringe Werte reduzieren lassen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Arbeiten der Firma WS W\u00e4rmeprozesstechnik GmbH sind durch Vortr\u00e4ge auf nationalen und inter-nationalen Vortr\u00e4gen einem Gro\u00dfteil der Entwicklungsgruppen von Stirling-Maschinen bekannt gemacht worden. Es besteht eine Vielzahl von Kontakten zu Entwicklungsgruppen von Stirling-Maschinen. Ergebnisse werden auch auf der firmeneigenen Internetseite pr\u00e4sentiert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die generelle Machbarkeit des Einsatzes von Regenerativbrennern f\u00fcr Stirling-BHKW wurde aufgezeigt. Die derzeitige Energiepreissituation rechtfertigt aber nicht die m\u00f6glicherweise erheblichen Mittel f\u00fcr die vollst\u00e4ndige Entwicklung zum wartungsfreien Einsatz in Serien-BHKW. Die etwas weniger wirksamen rekuperativen Brenner sind einfacher zu betreiben und erlauben geringere Fertigungskosten.
\nDie Anwendung der flammlosen Oxidation sch\u00f6pft das NOx-Emissionsminderungspotential, das mit \u00e4u\u00dferer Verbrennung verbunden ist, gut aus. Verbleibende geringe CO-Emissionen k\u00f6nnen durch weitere Optimierung der Brennkammergestaltung mit Sicherheit auf nahe Null-Werte reduziert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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