Сравнительный анализ и перспективы использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя ст ирлинга для сельских районов

ЦЕЛЬ. Проведение сравнительного аналиа проблем эффективного электроснабжения сельских потребителей. Предложение решений проблем путем использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя стирлинга для сельских районов. Обоснование и описание перспектив использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя стирлинга для сельских районов. МЕТОДЫ. Проведен научный анализ совремнного состояния и уровня развития альтернативных источников на основе двигателя с внешним подводом теплоты, работающий по термодинамическому циклу Стирлинга. Использованы методы компьютерного моделирования термодинамических процессов многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя с внешним подводом теплоты. Разработан метод компьютерной симуляций, позволяющий построить PV диаграмму и визуализировать процессы изменения давления и объема рабочего тела зависимостей от положения рабочего поршня и вытеснителя . Использованы математические методы анализа и описания термодинамического цикла двигателя с внешним подводом теплоты. РЕЗУЛЬТАТЫ. Выполнен анализ достижений и уровня современных достижений в области микро электростанций. Установлено направление развития научных исследований по разработке двигателя с внешним подводом тепла. Приведены некоторые результаты исследований по эффективности работы двига теля с внешним подводом теплоты. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Одним из решений проблемы эффективного электроснабжения сельских потребителей может быть внедрения микро тепловых электростанций. Их использование позволит снизить стоимость электроэнергии и обеспечить ее беспер ебойную поставку. Основой микро тепловой электростанции является двигатель с внешним подводом теплоты, работающий по термодинамическому циклу Стирлинга.

Тепловая электростанция, двигатель Стирлинга , когенерация, электроснабжение , теплоснабжение, альтернативная энергетика, тепловой двигатель

1. Мехтиев А.Д. Эйрих В.И., Югай В.В., и др. Мини–ТЭЦ и миниэлектростанции на основе двигателя Стирлинга для энергообеспечения жилых и промышленных объектов // Международный научный журнал «Актуальные проблемы современности». 2014. №3(5). С. 94–97.

2. Garcia M., Trujillo E., Godino J., et al. Thermodynamic Model for Performance Analysis of a Stirling Engine Prototype// Energies. 2018. V.11. N10.

3. Zare S., Shourangiz‑Haghighi A., Tavakolpour‑Saleh A. Higher order modeling of a free-piston Stirlingengine: analysis and experiment // International journal of energy and environmental engineering. 2018. V.9. N3. pp. 273-293.

4. Athanasios A., Kolios J., Fidalgo B, et al. Thermodynamic analysis of a gamma type Stirling engine in an energy recovery system // Energy conversion and management. 2018. V.165. pp. 528-540.

5. Stamford L., Greening B., Azapagic A. Life cycle environmental and economic sustainability of Stirling engine micro-CHP systems // Energy technology. 2018. V.6. N6. pp. 1119-1138.

6. Egas J., Clucas D. Stirling Engine Configuration Selection // Energies. 2018. V.11. N3.

7. Kaluzhskii D., Mekhtiev A., Alkina A. Title of article. Optimization of the parameters of the synchronous motor for a specialhigh-speed electricdrive. 17th international conference of youngs pecialists on micro/nanotechnologies and electron devicES (EDM); 30 Jun -04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.

8. Kaluzhskii D.,MakarovD., Mekhtiev A. Title of article. Inductor Motor with Axial Excitation Flux. 17th international conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices(EDM); 30 Jun-04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.

9. Sowale A., Anthony E., Kolios A. Optimisation of a Quasi-Steady Model of a Free-Piston Stirling Engine// Energies. 2019. V.12. N1.

10. Шалай В.В., Макушев Ю.П. Двигатель внешнего сгорания // Омский научный вестник. 2018. №1. С.110 -114.

11. Волков А.В., Рыженковa А.В., Парыгинa А.Г., и др. Проблемы развития автономных когенерационных энергетических комплексов на основе микрогидроэнергетики // Теплоэнергетика. 2018. №11. С. 32 -39.

12. Эфендиев А.М, Николаев Ю.Е., Евстафьев Д.П. Возможности энергообеспечения фермерских хозяйств на базе малых возобновляемых источников энергии // Теплоэнергетика. 2016. №2. С. 38-45.

13. Зиновьев Е.А., Довгялло А.И. Упрощѐнная мето дика расчѐта термоакустического двигателя // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. №3(34). c.206-211.

14. Hamood A., Jaworski A.J., Mao X., et al. Design and construction of a two-stage thermo acoustical ectricity generator with push-pulllinearalternator // Energy. 2018. N.144. pp. 61-72.

15. Wang K., Sun D., Zhang J., et al. An a coustically matched traveling-wave thermoacoustic generator achieving 750 W electric power // Energy. 2016. N.103. pp. 313 -321.