Ook een gasmotor doet het beter met wat variatie
De gasmotoren in een wkk zijn razendknappe machines, die nog steeds verbeterd worden om een toprendement te halen. Dat mooie rendement verslechtert nogal als we de gasmotor op deellast laten draaien.
Met alle ontwikkelingen aan de gasmotor zelf is de vermogensregeling iets prehistorisch geworden. Een simpele smoorklep knijpt de luchttoevoer naar de motor af. Dat geeft natuurlijk ademhalingsproblemen. Gelukkig zijn er nu eindelijk de eerste pioniers met een modern alternatief gekomen. Zij laten de gasmotor sneller of langzamer draaien om het gewenste vermogen te krijgen. Daardoor is het hoge rendement ook bij deellast goed vast te houden. Dat klinkt simpel, maar het vereist wel innovatieve techniek, want uiteindelijk moet de stroom met een vaste frequentie van 50 Hz op het elektriciteitsnet. Daarom is men gaan werken met een ander type generator, die ook al bij windturbines en microgasturbines wordt gebruikt: een generator met permanente magneten. Deze constructie vindt vanwege de perfecte regelbaarheid en het hoge rendement onder alle omstandigheden ook als motor steeds meer toepassing.
De eerste wkk-units met dit type generator zijn de Valentin Ecopower en de Miturbo. De eerste is een echte mini met ongeveer 5 kW elektrisch vermogen, maar de Miturbo zit al op 20 kW. Deze machine is ook verder uiterst doordacht geconstrueerd. Zo zijn gasmotor met generator en warmtewisselaars in een gesloten kast ondergebracht. Terwijl bij normale wkk-units de omkapping fors geventileerd wordt om generator en regelapparatuur koel te houden, heeft de Miturbo geen ventilatie nodig. De ventilatieverliezen, normaal goed voor een paar procenten van de toegevoerde brandstof, worden zo drastisch gereduceerd en de motor blijft bovendien lekker warm na een stop.
De permanente magneetgenerator kan goed tegen de hitte en levert zijn warmte aan het c.v.water evenals de gasmotor. Desondanks haalt deze generator gezien het vermogen van slechts 20 kW een rendement, dat ver boven dat van de conventionele generatoren ligt. Het rendement zit op ruim 95% en met de verliezen van de omvormer, die de frequentie naar 50 Hz brengt, komen we nog steeds op een toprendement van 93%.
De compacte bouw van een generator met permanente magneten maakte het ook nog eens mogelijk om de generator zonder eigen lagers op de as van de gasmotor te monteren. Dat bespaart op onderhoud. Dat aspect is ook in het hele ontwerp terug te vinden. De industriële gasmotor kan 3000 uren draaien zonder onderhoud en men verwacht pas na 40.000 uren een revisie. Door de toerenregeling vermindert men uiteraard ook het aantal starts en stops van de gasmotor, wat de levensduur ten goede komt. Het toerental van de gasmotor varieert van 900 tot 2300 omw/min. De eerste vijftig units draaien inmiddels in Duitsland en Zwitserland.
Ik kijk met spanning uit naar toepassingen in Nederland en Vlaanderen en naar fabrikanten van grotere wkk's. Wanneer krijgen we units van 100 kW of misschien zelfs 1 Megawatt met deze fraaie technologie? Of is dat alleen voor windturbines weggelegd?
Dit artikel van ing K. de Jong is reeds eerder gepubliceerd in de COGEN Vlaanderen1 Nieuwsbrief van september 2003.
- http://www.cogenvlaanderen.be
Copyright Energieprojecten.com 2004 (c)
Aan de teksten op deze website kunnen geen rechten worden verleend. De gegevens op deze website mogen niet zonder toestemming voor commerciële doeleinden worden vermenigvuldigd.
