Журнал Современные проблемы науки и образования 2070-7428 Общество с ограниченной ответственностью "Издательский Дом "Академия Естествознания" ART-10134 АНАЛИЗ СИСТЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДЛЯ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК Хрипач Н.А. Khripach N.A. khripachna@mami.ru Татарников А.П. Tatarnikov A.P. tatarnikovalex@gmail.com Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)» Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Moscow state university of mechanical engineering (MAMI)" 24 05 2013 5 29 29 This is an open-access article distributed under the terms of the CC BY 4.0 license. https://science-education.ru/ru/article/view?id=10134

В статье проведен анализ существующих концепций систем эффективного преобразования энергии отработавших газов когенерационных энергоустановок в электроэнергию. Рассмотрено преобразование тепловой энергии отработавших газов в механическую энергию посредством двигателей Стирлинга и тепловых машин, работающих по циклу Ренкина. Рассмотрены существующие концепции преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью термогенераторов. Рассмотрены различные концепции использования кинетической энергии отработавших газов в силовых турбинах, турбокомпрессорах с электрической машиной, а также применение турбогенераторов. В заключение проведено сравнение существующих концепций, а также определен выбор наиболее перспективной системы преобразования энергии отработавших газов.

This paper analyze the existing concepts of energy conversion systems for efficient exhaust gas cogeneration power plants in electricity. A transformation of thermal energy of exhaust gas into mechanical energy by Stirling engines and machines working on the Rankine cycle. The existing concept of converting thermal energy into electrical energy using thermoelectric generators. The different concept of using the kinetic energy of the exhaust gas in power turbines, turbo compressors with an electric motor, as well as the use of turbo-generators. Finally, a comparison of the existing concepts of energy conversion of exhaust gases, as well as a selection of the most promising.

 двигатель внутреннего сгорания когенерационные установки системы рекуперации энергии отработавшие газы internal combustion engine cogeneration power plants energy recovery systems exhaust gases

1. Ипатов А. А., Хрипач Н. А., Лежнев Л. Ю., Папкин Б. А., Иванов Д. А. Разработка элементов автономной когенерационной установки, работающей на биотопливе // Труды НАМИ / ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». – Вып. №242: Комбинированные энергоустановки автотранспортных средств: сб. научн. ст. – М., 2009. – С. 96 - 104.

2. Ипатов А. А., Хрипач Н. А., Лежнев Л. Ю., Папкин Б. А., Шустров Ф. А., Иванов Д. А., Юрков М. Н. Разработка технологической схемы автономной системы с комбинированным тепло- и электроснабжением отдельно стоящих объектов с возможностью использования в качестве топлива продуктов переработки биомассы // Труды НАМИ / ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». – Вып. №242: Комбинированные энергоустановки автотранспортных средств: сб. научн. ст. – М., 2009. – С. 85 - 95.

3. A. Eder, Thermoelectric Power Generation – The Next Step to Future CO2 Reductions, Presentation, San Diego, September 30, 2009.

4. A. Greszler, “Diesel Turbocompound Technology”, Presentation to ICCT/NESCCAF Work-shop, San Diego, USA, 2008.

5. A. М. I. Mamat, A. Romagnolil and R. F. Martinez-Botas, "Design and Development of a Low Pressure Turbine For Turbocompounding Applications", Proc. IGTC 2011, Osaka, Japan, 2011.

6. I. Thompson, "Investigation into the Effects of Turbocompounding", Differentiation Report. School of Mechanical and Aerospace Engineering, Queen's University Belfast, Northern Ire­land, unpublished. 2009.

7. J. Bumby, S. Crossland and J. Carter, "Electrically Assisted Turbochargers: Their Potential For Energy Recovery", Proc. Hybrid Vehicle Conf., Inst. Eng. and Technology, Coventry, UK, 2006. pp. 43-52.

8. J. Ringler, M. Seifert, V. Guyotot and W. Hübner. (2009) Rankine Cycle for Waste Heat Recovery of IC Engines (SAE 2009-01-0174).

9. Jay Vaidya, President Electrodynamics Associates, Inc. Advanced electric generator & control for high speed micro/mini turbine based power systems.

10. K. Matsubara, in Twenty-first International Conference on Thermoelectrics, Proceedings, ICT’02, 418 (2002).

11. Keiichi Shiraishi, Yoshihisa Ono, Hybrid Turbocharger with Integrated High Speed Motor-generator, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol. 44 No. 1 (Mar 2007).

12. T. Davies, The new wave in energy, Bowman Power Group Ltd presentation.

13. Timothy J. Callahan, David P. Branyon, Ana C. Forster,Michael G. Ross,Dean J. Simpson: Effectiveness of Mechanical Turbo Compounding in a Modern Heavy-Duty Diesel Engine, International Journal of Automotive Engineering, Vol.3, No.2, pp.69-73 (2012).