Algemeen

Stirlingmotor voorziet stroomloze locatie van energie

WhisperGen, zo noemt Victron Energy uit Almere zijn combinatie van Stirlingmotor en generator. Deze micro warmte/ krachtcentrale draait volgens de leverancier geruisloos en trillingvrij. Victron denkt bij de toepassingen onder meer aan gebouwen en locaties zonder aansluiting op het openbare elektranet.

Anders dan bijvoorbeeld benzine- of dieselmotoren die binnen in een cilinder brandstof verstoken, werkt de Stirlingmotor door middel van uitwendige verbranding. In de cilinder zet een hoeveelheid gas uit als de buitenkant van de cilinderkop wordt verhit. Deze verbranding vindt continu en bij een hoge temperatuur plaats, zodat de brandstof volledig wordt verstookt. Het rookgas is droog en schoner dan bij inwendige verbranding en verlaat bij een temperatuur van zo’n 70 graden Celsius de uitlaat.

In de uitvoering van Victron telt de Stirlingmotor vier cilinders. De motor is met een generator en een tuimeljuk in een afgesloten compartiment gemonteerd. Het compartiment is gevuld met stikstof onder een druk van 24 bar.

De brander lijkt op die van een cv-ketel. Deze verhit doorlopend de koppen van de cilinders tot zo’n 700 graden Celsius. Als gevolg daarvan zet het stikstofgas uit.

Een koelvloeistof die door uitsparingen in het motorblok circuleert koelt dit gas. Telkens als het stikstof wordt verhit en afgekoeld, ontstaat een verschil in gasdruk dat de zuigers in beweging brengt. Deze mechanische energie roteert via het tuimeljuk en de generator. De laatste wekt gelijkstroom op die via een gelijkrichter in drie trappen een accu oplaadt.

De warmte uit de koelvloeistof verhit water in een boiler of geeft die af aan de cv-installatie. De Stirling-combinatie levert 6 kilowatt warmtevermogen. De leverancier wijst erop dat het systeem in serie gekoppeld met een cv-ketel meer warmte oplevert.

Niet alle warmte kan nuttig worden gebruikt. Bij gebruik aan boord van schepen moet een automatische buitenwaterkoeling het overschot aan warmte kunnen afvoeren. Bij gebruik op het land is een extra warmtewisselaar nodig.

Inclusief warmtewisselaars en besturing meet de voorziening in hoogte, breedte en diepte respectievelijk 650 bij 500 bij 650 millimeter. Het gewicht komt op 90 kilo. Elke 2000 uur, drie maanden, continugebruik moet de gebruiker de brander schoonmaken. Verder onderhoud is volgens de leverancier niet nodig. De opstelling is ontworpen voor 50.000 bedrijfsuren wat overeenkomt met zes jaar continubedrijf voordat revisie nodig is.

Het geluidsniveau beloopt 44 decibel. De standaarduitvoering verstookt bij gemiddeld gebruik per uur 0,7 liter dieselolie. Op verzoek bouwt de leverancier het systeem om voor LPG of aardgas.

In mobiele toepassingen kan de WhisperGen een traditionele generatorset van 3 tot 10 kilowatt vervangen. Het Stirling-systeem levert 750 watt elektrisch vermogen bij 12 of 24 volt. In 24 uur wekt de installatie 18 kilowattuur op. Dat komt overeen met 700 ampère-uur laadcapaciteit per dag in een 24 voltsaccu. Bij 12 volt bedraagt de laadcapaciteit 1500 ampère-uur.

Victron benadrukt dat de accu in deze opstelling langer meegaat omdat het systeem beter laadt. ’s Nachts, als minder stroom wordt verbruikt, loopt de accu weer volledig vol en ontlaadt minder diep. De installatie wekt doorlopend elektriciteit op. Alleen bij piekbelastingen springt de accu bij. Een omvormer zet de gelijkstroom om in wisselstroom zoals die uit het openbare komt.

Ter vergelijking rekent Victron voor dat een generator van 10 kilowatt die twee uur per dag draait 20 kilowattuur levert. Een 6 kilowatt generator wekt in vier uur 24 kilowattuur op, mits volledig belast.

Een generator van 7,5 kilowatt beslaat volgens het Almeerse bedrijf een hoogte, breedte en diepte van respectievelijk 580 bij 720 bij 470 millimeter en weegt 230 kilo. Daarbij vergt een dieselgenerator elke 200 tot 500 uur onderhoud.
Build for Life