Návrh mikrokogenerační jednotky

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a simulací mikrokogenerační jednotky spalující stlačený zemní plyn (CNG) s elektrickým výkonem do 50 kW. Na základě dostupných provozních dat byly v simulačním prostředí GT-Suite vytvořeny dva matematické modely, které sloužily k analýze provozních parametrů spalovacího motoru 1.4 TSI G-TEC při stanovených pracovních otáčkách. Výsledky simulací posloužily k předběžnému výběru generátoru, spalinového výměníku a deskového výměníku tepla. Následně byl v prostředí Creo Parametric vypracován konstrukční návrh mikrokogenerační jednotky s důrazem na prostorové uspořádání, uchycení motoru a generátoru a jejich vzájemné propojení pomocí spojek. Součástí návrhu byl rovněž návrh potrubního systému pro rozvod ohřáté vody a napojení na jednotlivé výměníky. Závěrem práce byl na základě simulačních modelů proveden výpočet celkové účinnosti navržené jednotky.

Diploma thesis deals with the design and simulation of a micro-cogeneration unit powered by compressed natural gas (CNG) with an electrical output of up to 50 kW. Based on the available operating data, two mathematical models were created in the GT-Suite programme, which were used to analyze the operating parameters of the internal combustion engine 1.4 TSI G-TEC at specified operating speed. The simulation results were used to pre-select the generator, exhaust gas exchanger and plate heat exchanger. Subsequently, a structural design of the microcogeneration unit was developed in the Creo Parametric environment with an emphasis on the spatial arrangement, mounting of the engine and generator and their mutual connection using clutches. The design also included a design of a piping system for the distribution of heated water and connection to individual exchangers. At the end of the work , based on the simulation models and the overall efficiency of the designed unit was calculated.