Системы рекуперации энергии

Современные двигатели внутреннего сгорания имеют КПД от 7% до 38%. Вся остальная энергия уходит в виде тепловых потерь, в основном через системы выпуска отработавших газов и систему охлаждения. Также, необходимо принять во внимание, что в городских условиях езды повышается расход топлива (до 30 %), а соответственно выбросы вредных веществ в составе отработавших газов.

Необходимость задействовать бесполезно выбрасываемую энергию, улучшение экологических показателей автомобиля, понижение расхода топлива за счёт использования ранее не используемой энергии, вызвала большой интерес у научно-исследовательских центров и мировых автопроизводителей.

Наиболее эффективными системами регенерации энергии являются:

• система рекуперации энергии торможения (KERS);
• система регенерации тепловой энергии в системе выпуска отработавших газов по циклу Ранкина (Rankine cycle);
• система регенерации кинетической энергии (турбоэлектрогенератор) в системе выпуска отработавших газов;
• термоэлектрический генератор на эффекте Зеебека (Seebeck Effect);

 

Система рекуперации энергии торможения KERS(Kinetic Energy Recover System ) -система, которая при торможении гибридного автомобиля обеспечивает работу тяговых электродвигателей в режиме «генератора», т.е., идет процесс отдачи энергии в бортовую сеть и заряд накопителей энергии автомобиля.

http://www.f-1-video.ru/raznoe/kers.html

http://project-recovery.narod.ru/referat/rekuperatsiya_tormozheniya/

 

Система регенерации тепловой энергии в системе выпуска отработавших газов по циклу Ранкина (Rankine cycle) – система, состоящая из модифицированной головки блока цилиндров ДВС с изолированными выпускными клапанами, встроенного в каталитический конвертер испарителя, емкости с насосом высокого давления, генератора и конденсора. В основе принципа работы системы лежит цикл Ранкина (Rankine cycle).

http://turbokom.narod2.ru/stati/visokoskorostnie_turbogeneratori/

http://petuhoff.chat.ru/rbmk/09_td.htm

http://www.manbw.ru/analitycs/thermal_turbines_Rankine_Infinity_turbine_organic_rankine_cycle_(ORC).html

 

Система регенерации кинетической энергии в системе выпуска отработавших газов- имеет разные конструктивные исполнения. Принцип работы: за счет кинетической энергии отработавших газов, обеспечить работу турбокомпрессора, который осуществляет подачу воздушной массы в камеры сгорания ДВС. Посредством турбокомпрессора и испарителя, обеспечивается рециркуляция отработавших газов, т.е., подача «охлажденных» отработавших газов в камеры сгорания ДВС.

 http://www.cpowert.com/products/vtes.htm

http://www.cpowert.com/products/tigers.htm

 

Термоэлектрический генератор на эффекте Зеебека (Seebeck Effect) – регенерирует тепло (а его, как описано выше более 60 % в виде тепловых потерь) в электричество. В основе термоэлектрического генератора лежит эффект Зеебека, принцип которого заключается в возникновении электродвижущей силы в замкнутой электрической цепи, состоящей из двух последовательно соединенных разнородных материалов. Обязательное условие – это поддержание разности температур на местах контактов разнородных материалов.

http://www.kit-e.ru/articles/powersource/2010_12_131

 

Ссылки: http://www.mami.ru/science/aai77/scientific/article/s03/s03_02.pdf

 

Системы рекуперации энергии - одна из основных тем исследований инжинирингового центра "СМАРТ". 

 

Акимов Александр