Deutscher Stirling Kongress NANOSTIR - Wärme, Kälte, Strom aus einer Anlagentechnik
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- Sven Hafner
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1 Deutscher Stirling Kongress NANOSTIR - Wärme, Kälte, Strom aus einer Anlagentechnik Dr. Bodo Groß, gross@izes.de ; Guillem Tänzer, taenzer@izes.de
2 EU Projekt NANOSTIR - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Projektvorstellung Anlagenbeschreibung NANO Beschichtung Projektfortschritt Ausblick und Chancen 2 [ Stuttgart, ]
3 EU Projekt NANOSTIR - Projektvorstellung Thema: Aufbau einer KWKK Kleinanlage (Kraft/Wärme/Kälte-Kopplung) (Förderung durch die Europäische Kommission, 6. Forschungsrahmenprogramm, Vertragsnummer: TREN/07/FP6EN/SO /038551) NANOSTIR = NANO - beschichteter STIR - STIRLING Projekt-Beantragung: Ende 2005 Projekt-Beginn: Anfang 2008 Projekt-Abschluss: Aktuell: Anfang 2011 (Laufzeit: 3 Jahre) Aufbauphase der NANOSTIR Anlage Projekt-Konsortium: IZES ggmbh (Institut für ZukunftsEnergieSysteme) Landwirtschaftliche Fachschule Tulln (LFS) BIOKOMPAKT Heiztechnik GmbH ItN Nanovation AG WEGRA Anlagenbau GmbH Kuhbier Rechtsanwälte 3 [ Stuttgart, ]
4 EU Projekt NANOSTIR - Projektvorstellung Projektziele: Ökologische Nachhaltigkeit durch die Nutzung von Biomasse (holzartigeund nicht holzartige Biomasse) Produktion von Bio-Strom (mittel Stirling-Aggregat) Bereitstellung von Bio-Nutzwärme (KWK mit Wärme aus dem Biomassekessel) Bereitstellung von Bio-Nutzkälte (KWKK mit Hilfe der Absorptionskältemaschine) Höhere Unabhängigkeit gegenüber konventioneller Energieversorgung 4 [ Stuttgart, ]
5 EU Projekt NANOSTIR - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Projektvorstellung Anlagenbeschreibung NANO Beschichtung Projektfortschritt Ausblick und Chancen 5 [ Stuttgart, ]
6 EU Projekt NANOSTIR - Anlagenbeschreibung Bilder: Ansicht von oben Stirlingmotor Quelle: LFS Tulln Absorptionskälte maschine Skizze Quelle: BIOKOMPAKT GmbH Quelle: WEGRA Erhitzerkopf mit Nanobeschichtung Flansch Quelle: IZES ggmbh Quelle: BIOKOMPAKT GmbH 6 [ Stuttgart, ]
7 EU Projekt NANOSTIR - Anlagenbeschreibung Aufbau der NANOSTIR Anlage: Wärmekreislauf Biomassekessel /Stirlingmotor Kältekreislauf Quelle: IZES ggmbh 7 [ Stuttgart, ]
8 EU Projekt NANOSTIR - Anlagenbeschreibung Betriebsstandort: Leistungsdaten: Nutzung: Landwirtschaftliche Fachschule in Tulln (LFS) Biomassekessel: 45 kw thermisch Stirling: 3 kw thermisch, 1 kw elektrisch bei einer Wärmeaufnahme von 5 kw thermisch Absorptionskältemaschine: 15 kw thermisch (Kälte) Einspeisung von Strom ins öff. Stromnetz Wärmenutzung (Heizkreislauf, Brauchwasser) Kältenutzung (Kühlung eines Lebensmittellagerraum) 8 [ Stuttgart, ]
9 EU Projekt NANOSTIR - Anlagenbeschreibung Details EPAS Stirling-Maschine: Quelle: EPAS M Prototyp Konstruktion: Firma: Typ: El.-Leistung: Wartung: Dr. Pasemann EPAS, später Energibig γ-maschine max. 1 kw nach ~ h Betriebstemp.: C Kleinserie: Stückzahl von ~ 50 Prototypen (0-Serie, Preis: ~ ) Quelle: IZES ggmbh 9 [ Stuttgart, ]
10 EU Projekt NANOSTIR - Anlagenbeschreibung Heute z.b. auf dem Markt verfügbar (Optimierung des Viebach-Modells): Stirlingmodell der Firma Quasar Engineering Weiterentwicklung/Optimierung: Fam. Viebach BM1500 BM3000 El. Leistung: W W Druck: 10 bar 20 bar Medium: Luft/Helium Helium Max. Temp.: C C (Erhitzerkopf) Quelle: 10 [ Stuttgart, ]
11 EU Projekt NANOSTIR - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Projektvorstellung Anlagenbeschreibung NANO Beschichtung Projektfortschritt Ausblick und Chancen 11 [ Stuttgart, ]
12 EU Projekt NANOSTIR - NANO Beschichtung Projektbesonderheit - Verwendung von NANO Beschichtungen Aufbringen von Nanostrukturen auf Oberflächen welche eine Versiegelung bewirken - chemische Beständigkeit, Verminderung der Oberfläche. hier gegen saure Rauchgase (Stickoxide, Schwefel- und Chlorverbindungen, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Staub, Feinstaub) insbesondere bei kornartiger Biomasse Ziel: Vermeidung von Asche- Anbackungen und Korrosion Quelle: ItN Nanovation AG 12 [ Stuttgart, ]
13 EU Projekt NANOSTIR - NANO Beschichtung Einsatz der NANO Beschichtungen Testbleche mit verschiedenen NANO Beschichtungen Quelle: BIOKOMPAKT Quelle: BIOKOMPAKT 13 [ Stuttgart, ]
14 EU Projekt NANOSTIR - NANO Beschichtung Einsatz der NANO Beschichtungen Beschichtung des Wärmetauschers vom Stirling-Aggregat NANO Beschichtungen Erhitzerkopf Stirling- Aggregat Vorbehandlung: Reinigung, Anbeizen Substrat: Inconel (Nickel-Chrom Legierung) Schichtdicke: ca. 50 µm Beschreibung: Anbackungs-, Verzunderungsund Abrasionsschutz, Reinigungserleichterung Beschichtung: auf Bornitrid basierte Schicht Sinter-Temp.: ~ 700 C Temperaturbeständigkeit: ~ C Quelle: ItN Nanovation AG 14 [ Stuttgart, ]
15 EU Projekt NANOSTIR - NANO Beschichtung Für das Projekt: Entwicklung einer geeigneten NANO Beschichtung (Tests mit Musterblechen) Beschichtung des Stirling Erhitzerkopfes mit einer angepassten NANO Beschichtung Vorteile: Geringere Verschlackung und Verschmutzung des Erhitzerkopfes Höhere dauerhafte Wirkungsgrade des Stirling-Aggregats Längere Wartungsintervalle, geringere Wartungskosten der Anlage 15 [ Stuttgart, ]
16 EU Projekt NANOSTIR - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Projektvorstellung Anlagenbeschreibung NANO Beschichtung Projektfortschritt Ausblick und Chancen 16 [ Stuttgart, ]
17 EU Projekt NANOSTIR - Projektfortschritt Aktueller Stand des Projekts: Umbau des Serienbiomassekessels Einbau Stirling in den Biomassekessel Quelle: BIOKOMPAKT Quelle: BIOKOMPAKT NANO Beschichtung Quelle: ItN Nanovation AG NANO Beschichtung Erhitzerkopf Stirling Quelle: ItN Nanovation AG 17 [ Stuttgart, ]
18 EU Projekt NANOSTIR - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Projektvorstellung Anlagenbeschreibung NANO Beschichtung Projektfortschritt Ausblick und Chancen 18 [ Stuttgart, ]
19 EU Projekt NANOSTIR Ausblick und Chancen Ausblick: Aufbau des Biomasseheizkessels mit dem integriertem Stirling an der LFS Tulln 2. Quartal 2010 Integration der Absorptionskältemaschine in die Infrastruktur der LFS Tulln und an den umgebauten Biomassekessel 2. Quartal 2010 Probebetrieb der gesamten Anlage im 2. Quartal 2010 Monitoring der gesamten Anlage in 2010 Chancen: Quelle: WEGRA Durchsetzung dieser innovativen Technik zu einer Kleinserie für landwirtschaftliche Betriebe bzw. KMUs zur ganzjährigen Nutzung von Strom, Wärme und Kälte! 19 [ Stuttgart, ]
20 EU Projekt NANOSTIR Anmeldung zum Patent durch den schottischen geistlichen Robert Stirling im Jahr 1816 Quelle: Bild: Stirlingmaschine für den Betrieb einer Wasserpumpe zur Entwässerung eines Steinbruchs in Schottland. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 20 [ Stuttgart, ]
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