nieuws

Heteluchtmotor draait efficiënt op uitlaatgas

bouwbreed

Proe Power Systems stelt onder de noemer Afterburning Ericsson Cycle (AEC) een gepatenteerde heteluchtmotor voor. Het systeem maakt gebruik van uitlaatgas. Dat maakt de motor onder meer geschikt voor warmte/krachtinstallaties. Tevens kan de voorziening dienen als aanvullende krachtbron voor bouwmaterieel en als schone vervanging van scheepsdiesels.

De motor kan zonder katalysators toe en is eenvoudig te produceren. Momenteel werkt de fabrikant aan een prototype met een vermogen van 5,25 PK dat dit jaar uit en te na wordt getest.

De Amerikaanse ingenieur J. Ericsson ontwierp de motor in de eerste helft van de 19de eeuw. Het systeem komt in grote lijnen overeen met dat van de bekendere Stirling-motor. Kracht wordt opgewekt door één cilinder van buitenaf te verhitten en een andere af te koelen. Zo wordt de druk opgebouwd die nodig is om vermogen te leveren.

Ericsson en Stirling zagen hun vindingen nooit op grote schaal toegepast. Dat was mede het gevolg van een tekortkoming in het ontwerp van de brander. Die was niet volledig in de motor geïntegreerd. Als gevolg daarvan verminderde het rendement.

Hoe hoger de temperatuur van de verhitte cilinder hoe hoger de efficiëntie van de motor. Maar om de temperatuur van de lucht in de cilinder te verhogen, moet de brander meer vermogen leveren. De toegevoegde energie gaat verloren in de uitlaat.

Integreren

De brander laat lucht bij kamertemperatuur in, verhit deze tot de vlamtemperatuur en draagt de warmte over op de verhitte cilinder.

Vervolgens verdwijnt de lucht verdwijnt vervolgens in lucht met een temperatuur die iets boven die van de cilinder ligt. Op die manier wordt de energie die nodig is voor de verhitting van de verbrandingslucht verspild in de uitlaat van de brander.

Proe Power integreerde de brander in de motor. De hete lucht die uit de verhitte cilinders komt wordt in de brander gebruik, de energie uit de brander en het uitlaatgas passeren een warmtewisselaar. Op die manier ontstaan geen branderverliezen.

De warmtewisselaar of recuperator vervangt de externe brander en wint zo’n 90 procent van de warmte in het uitlaatgas terug. In combinatie met een verbrandingsmotor levert deze opstelling een hogere thermodynamische efficiëntie dan een ‘losse’ verbrandingsmotor of brandstofcellen. De voorziening laat de brandstof bij de hoge temperatuur van het uitlaatgas ontbranden en zorgt ervoor dat alle warmte die daarbij vrijkomt opgaat aan de zuigerslagen.

Verbruik

De machine verbrandt elke brandstof volledig en doorlopend. Het verbruik komt overeen met wat brandstofcellen verstoken, terwijl ook de emissies overeenkomstig zijn. De AEC is evenwel beduidend eenvoudiger en goedkoper te bouwen.

In de visie van Proe Power volstaat de uitrusting van een gemiddeld garagebedrijf. Zo is de recuperator gemaakt uit staal 316 met behulp van een bandzaag, frees en draaibank. Met dat in gedachten kunnen volgens Proe ook kleine(re) fabrikanten van deze techniek profiteren.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels