Geometrical model of cogeneration system based on a 1MW gas engine

Article citation info: CHMIELEWSKI A et al. Geometrical model of cogeneration system based on a 1MW gas engine. Combustion Engines. 2015, 162(3), 570-577. ISSN 2300-9896. Adrian CHMIELEWSKI Kamil LUBIKOWSKI Jędrzej MĄCZAK Krzysztof SZCZUROWSKI PTNSS 2015 3410 Geometrical model of cogeneration system based on a 1MW gas engine In the previous year in December has been adopted by the European Commission a new budget for the Operational Programme "the Infrastructure and Environment", where for the Polish intended is close to 32mld Euro for environmental investment. This program focuses on improving the attractiveness of our country and the development of energy efficient technologies. Especially important in this context become the energy recovery systems and increase the efficiency of converting energy with simultaneously reducing emissions of pollutions to the environment. The European Directive 2009/28 / EC of April 2009 set out the requirements for the EU Member States on the case of the promotion of the use of energy from renewable sources. In the article Authors have focused on geometrical modelling of cogeneration system based on internal combustion engine powered by fuel produced from landfill. Authors was realise geometrically model of energy recovery system used waste heat from engine(gas Engine), transforming them into electrical energy using a thermoelectric generator (TEG - called. Thermoelectric Generators) which use semiconductor technology. The paper presents the results of temperature tests on the surface of the gas engine and the exhaust system. This work is the result of the financial support from the Office of Mazovian Voivodeship Marshal Key words: cogeneration energy, exhaust system, combustion engine, thermoelectric generator Model geometryczny układu kogeneracyjnego opartego na silniku gazowy 1MW W poprzednim roku w grudniu został przyjęty przez Komisje Europejską nowy budżet programu operacyjnego "Infrastruktura i Środowisko", gdzie dla Polski przewidziane jest blisko 32mld Euro na inwestycje proekologiczne. Program ten skupia się na poprawie atrakcyjności naszego kraju oraz rozwoju efektywnych energetycznie technologii. Szczególnie ważne w tym kontekście stają się układy odzyskiwania energii i zwiększania efektywności transformacji energii przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń do środowiska. W dyrektywie europejskiej nr 2009/28/WE z kwietnia 2009 roku określono wymagania stawiane państwom członkowskim UE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. W artykule Autorzy skupili się na zamodelowaniu geometrycznym układu kogeneracyjnego bazującego na silniku spalinowym zasilanym paliwem produkowanym z wysypiska śmieci. Autorzy zamodelowali geometrycznie układ odzyskiwania energii wykorzystujący ciepło odpadowe silnika (silnik gazowy), przekształcając je na energię elektryczną za pomocą termoelektrycznych generatorów (TEG - ang. thermoelectric generators), wykorzystujących technologię półprzewodnikową. W niniejszej pracy przedstawiono także wyniki badań temperaturowych na powierzchni silnika gazowego oraz układu odprowadzania spalin. Publikacja powstała dzięki finansowaniu z Urzędu Marszałkowskiego Województwa Mazowieckiego. Słowa kluczowe: kogeneracja energii, układ odprowadzania spalin, silnik spalinowy, generator termoelektryczny 1. Wstęp Współczesne trendy rozwojowe, współczesnych technologii odnawialnych źródeł energii i polityka energetyczna Unii Europejskiej wywierają nacisk na systemy kogeneracji energii oraz odnawialne źródła energii (OŹE). W przemyśle samochodowym inwestuje się w rozwój alternatywnych przetworników energii tj.: silników Stirlinga, akumulatorów energii, miniturbin gazowych, mat piezoelektrycznych, zawieszeń aktywnych i piezoelektrycznych układów wtryskowych, silników liniowych oraz innych systemów odzyskiwania energii, które ponownie przetwarzają zwykle energię wydalaną w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w konwencjonalnych silnikach spalinowych [1,2]. Wiele koncernów motoryzacyjnych inwestuje w najnowsze systemy mikrokogeneracji (BMW, FORD, MAZDA, itp.) Systemy kogeneracyjne zwiększają efektywność wykorzystania energii zawartej w mieszance paliwowo-powietrznej. Aktualnie istnieje tendencja do łączenia systemów mikrokogeneracji energii wraz z innymi systemami istniejącymi w pojeździe, np. systemami sterowania silni- 570

kiem, zasilania silnika, systemów bezpieczeństwa itp. [3-8]. Współcześnie już prawie każda marka motoryzacyjna posiada w swojej ofercie samochód z silnikami elektrycznymi oraz magazynami energii, które wciąż ewoluują. Do jednego ze sposobów odzyskiwania energii cieplnej należą termoelektryczne generatory (TEG - z ang. thermoelectric generators) wykorzystujących zjawisko Seebecka, które mogą być stosowane, jako bezpośrednie źródła energii elektrycznej w układzie odprowadzania spalin lub chłodzenia silnika spalinowego. Jednocześnie istnieją inne sposoby wykorzystania TEG i przetwarzania energii cieplnej na elektryczną, np. z obudowy łożysk, korpusów układów hamulcowych itd. [9-13]. Polityka energetyczna Komisji Europejskiej ma na celu zmniejszenie uzależnienia krajów UE od importowanej ropy naftowej oraz paliw kopalnianych i wytworzenia własnych lokalnych nośników energii, którymi mogą być chociażby biopaliwa [14, 15]. W grudniu 2014 roku został przyjęty przez Komisję Europejską nowy budżet programu operacyjnego "Infrastruktura i Środowisko", w którym dla Polski przewidziane jest blisko 32mld Euro na inwestycje proekologiczne. Ponad to program celowo przewiduje działania zmierzające do polskiego "Energiewende". Szczególnie ważne w tym kontekście stają się układy odzyskiwania energii i zwiększania efektywności transformacji energii przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń do środowiska naturalnego. W dyrektywie 2009/28/WE [16 20] z kwietnia 2009 roku wyraźnie określono wymagania stawiane państwom członkowskim Unii Europejskiej w sprawie promowania stosowania odnawialnych źródeł energii. W dyrektywie 2012/27/UE do technologii kogeneracyjnych, w których wytworzona zostaje energia elektryczna z ciepła odpadowego zaliczono m. in.: turbiny gazowe w układzie kombinowanym z odzyskiem ciepła, silniki spalinowe, silniki parowe, ogniwa paliwowe, mikroturbiny, organiczny obieg Rankine'a, silniki Stirlinga oraz wiele innych opisanych szczegółowo w dyrektywie. Jednym z takich sposobów jest odzyskiwanie energii cieplnej dzięki termoelektrycznym generatorom (TEG) wykorzystujących zjawisko Seebecka [21-26]. Na całym świecie ludzie nauki a także przemysłu stwarzają nowe spojrzenie na OŹE oraz technologie kogeneracyjne, które wspierane są programami krajowymi (np.: program prosument prowadzony przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, w skrócie NFOŚiGW [27]) prowadzi do szybkiego ich rozwoju. W dyrektywie 2012/27/UE do technologii kogeneracyjnych, w których wytworzona zostaje energia elektryczna z ciepła odpadowego zaliczono m.in.:, silniki spalinowe [28], silniki parowe [29], ogniwa paliwowe [30, 31], mikroturbiny [32], organiczny obieg Rankine'a [33,34], silniki Stirlinga [35-39] a także inne opisane szczegółowo w dyrektywie 2012/27/UE [19]. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania układu odzyskiwania energii traconej na przykładzie silnika zasilanego biogazem wysypiskowym (Deutz 1MW) oraz silnika ECOTEC X18XE, jako mniejszego źródła energii cieplnej. Układ ten może zwiększyć efektywność energetyczną silnika spalinowego. W pracy opisano propozycję aplikacji takiego układu składającego się z: generatorów termoelektrycznych, mikro-turbin wiatrowych, ogniw fotowoltaicznych oraz silnika Stirlinga. Układy mikro-kogeneracyjne mogą być także źródłami energii i zasilać bezpośrednio czujniki w instalacjach bezpieczeństwa [10, 40]. Zastosowanie TEG lub piezoelektryków czerpiących energię z ciepła lub przemieszczenia może być alternatywnym sposobem bezpiecznego zasilania czujników. 2. Cel badań Celem zaprezentowanego układu odzyskiwania energii jest realizacja technologii przetwarzania energii i odzyskiwania jej ze źródeł nisko i wysokotemperaturowych oraz innych OŹE. Układ zbudowany będzie na silniku gazowym (spalinowym) z możliwością zasilnia alternatywnymi jak i konwencjonalnymi, powszechnie dostępnymi paliwami ciekłymi oraz gazowymi (np. LPG, CNG). Efekty poprawnego działania takiego układu będą mogły być w przyszłości wykorzystane w przemyśle motoryzacyjnym lub w systemie prosumenckim w przemyśle energetycznym. Ponadto zastosowanie wielu systemów ponownego wykorzystania energii zapewni wieloźródłowy dostęp do energii. Do bezpośredniego odzyskiwania energii z ciepła spalin wykorzystywana będzie technologia półprzewodnikowa, na której bazują generatory termoelektryczne. Do pośredniej formy odzyskiwania energii wykorzystany będzie Silnik Stirlinga. Na pracę całego układu ma wpływ szereg zmiennych i warunków otoczenia: wysterowanie silnika (mieszanka uboga i bogata), różne paliwa, różne zmieniające się dynamicznie obciążenie (w zależności od zapotrzebowania [39, 41]), itp. Do przetwarzania energii i ponownego jej zagospodarowania można wykorzystać także OŹE (mini-elektrownie wiatrowe, ogniwa fotowoltaiczne, kolektory słoneczne) w małej skali przeznaczonej do współpracy z silnikiem spalinowym oraz magazynami energii. Wszystkie te elementy będą współpracowały jako jeden układ minikogeneracyjny. Współpracę silnika spalinowego, TEG oraz silnika Stirlinga przedstawiono w postaci diagramu Sankeya na rysunku 1. 571

Rys. 1. Diagram Sankeya. 3. Model TEG Przeprowadzając prace naukowo-badawcze na termoelektrycznych generatorach, jako przetwornikach energii, opracowano parametry pracy termoelektrycznych generatorów w sytuacji odzyskiwania energii elektrycznej z energii cieplnej dysypowanej w silniku spalinowym w układzie wydechowym. Do zamodelowania wykorzystano program 3D (SolidWorks) i przeprowadzenia symulacji komputerowych wykorzystano środowisko elementów skończonych (MES - program Ansys) [42]. Model bryłowy TEG przedstawiono na rysunku 2. W trakcie realizacji opisu matematycznego ośrodka ciągłego obiekt jest traktowany, jako model w przestrzeni euklidesowskiej, którego punkty identyfikuje się z materialnymi cząstkami ciała. Ciągłość modelu [43] zostaje zamodelowana w sposób matematyczny, zakłada się ciągłość występującą w teorii funkcji z dopuszczalnym wyjątkiem na ograniczonej liczbie wewnętrznych powierzchni nieciągłości, oddzielających obszary ciągłe. W stosunku do modeli ciągłych, modele dyskretne umożliwiają modelowanie nieciągłości i rozdrobnienia materiału, poprzez podejście do modelu, jako złożenia skończonej liczby obiektów dyskretnych. Obecnie modele dyskretne można budować na różnych poziomach obserwacji (makro/mikro/nano) z punktu widzenia struktury materiału. Rys. 2. Model geometryczny generatora termoelektrycznego [44]. Rys. 3. Przepływ energii cieplnej przez TEG, zdjęcia TEG na stanowisku. Na rysunku 3 przedstawiono TEG na stanowisku badawczym. Na samej górze przedstawiono przepływ energii cieplnej przez moduł termoelektryczny, następnie przedstawiono ten sam model TEG na radiatorze pasywnym, który następnie zamontowano na przygotowanym odcinku pomiarowym układu wydechowego na stanowisku badawczym. Na ostatnim zdjęciu rysunku 3 przedstawiono zamontowane 5 generatorów gotowych do badań. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym Silnik ECOTEC X18XE na wydziale SiMR w Zintegrowanym Środowiskowym Laboratorium Systemów Mechatronicznych Pojazdów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej mieszczącym się przy ul. Narbutta 84 w Warszawie. Na rysunkach od 4 do 12 przedstawiono pomiary temperatur kamerą termowizyjną wybranych miejsc stanowiska laboratoryjnego, mierzonych w trakcie pracy silnika spalinowego w stanie ustalonym, nieobciążonym przy prędkości obrotowej 2000 obr/min oraz 3000 obr/min. 572

Rys. 11. Rozkład temperatur 2 punktu pomiarowego dla 3000 Rys. 12. Rozkład temperatur 3 punktu pomiarowego dla 3000 Rys. 4. Lokalizacja punktów pomiarowych na silniku ECOTEC [26] 4. Model Stirlinga W tym rozdziale pracy przedstawiono stanowisko badawcze układu mikrokogeneracyjnego z silnikiem Stirlinga (najczęściej stosowane gazy robocze: hel, azot, powietrze oraz argon). W artykule przedstawiono wyniki pomiarów odzyskania mocy elektrycznej z układu kogeneracyjnego z silnikiem Stirlinga dla ciśnienia p=7 bar przy wykorzystaniu azotu, jako gazu roboczego. Maksymalna moc możliwa do odzyskania przy p= 7 bar wynosi 104 Waty. Rys. 5. Rozkład temperatur 0 punktu pomiarowego dla 2000 Rys. 6. Rozkład temperatur 1 punktu pomiarowego dla 2000 Rys. 7. Rozkład temperatur 2 punktu pomiarowego dla 2000 Rys. 9. Rozkład temperatur 0 punktu pomiarowego dla 3000 Rys. 8. Rozkład temperatur 3 punktu pomiarowego dla 2000 Rys. 10. Rozkład temperatur 1 punktu pomiarowego dla 3000 Rys. 9. Przebieg mocy elektrycznej w funkcji obciążenia na silniku elektrycznym. Gaz roboczy azot (p=7 bar) [39] Równoległym etapem do prowadzonych badań było wykonanie modelu bryłowego konstrukcji badanego silnika oraz wykonie szeregu symulacji i animacji pracy silnika. Część wyników zostało opublikowanych w pracach Autorów [39, 41, 44, 45]. Stanowisko badawcze (rys. 13) składało się z silnika Stirlinga jednostronnego działania typu Alfa, przekładni pasowej o przełożeniu i=1:4 pomiędzy silnikiem Stirlinga a silnikiem elektrycznym prądu stałego DC (moc znamionowa silnika elektrycznego 500 W), czujników pomiarowych (przetwornik ciśnienia umieszczony w cylindrze zimnym, czujnik magneto indukcyjny, termopar pomiarowych (typu K umieszczonych w: przestrzeni sprężania, rozprężania, na regeneratorze od strony chłodnicy oraz od strony nagrzewnicy), układu obciążającego do 550 Watów (układ obciążający 573

pracował, jako regulowane źródło prądowe), kart National Instruments oraz oprogramowania Labview służący do rejestracji wybranych parametrów pracy układu. W celu wykonania modelu bryłowego silnika Stirlinga, przedstawionego na rysunku 13 silnik rozmontowano i skrupulatnie pomierzono. W trackie pomiarów dokonano oględzin stanu silnika oraz sprawdzono zużycie eksploatacyjne części roboczych silnika. 14). Kolejnym etapem było wykonanie złożenia silnika, finalnie wykonano animację pracy. Szczegółowy opis modelu bryłowego badanego silnika znajduje sie w pracy magisterskiej jednego z autorów [39]. 5. Układ mikrokogeneracyjny Do tej pory przedstawiono badania i modele półprzewodnikowych generatorów oraz silnika Stirlinga. W tym rozdziale omówiony zostanie układ odzyskiwania energii wykorzystujący TEG, Stirlinga oraz inne źródła energii. W celu określenia temperatur panujących w układzie chłodzenia oraz odprowadzania spalin przeprowadzono szereg badań na powierzchniach silników spalinowych omówionych szerzej w innych publikacjach Autorów [1,2, 22-26, 39, 41, 44, 45]. Poniżej przedstawiono na rysunku 15 silnik Deutz w trakcie badań temperaturowych. Na rysunkach 16 i 17 przedstawiono miejsca pomiarowe w których dokonano odczytu temperatur oraz ich wartości. Rys. 13. Stanowisko badawcze z silnikiem Stirlinga [39,41]. Rys. 15. Zdjęcie Silnika Deutz [41, 44]. Rys. 14. Model brylowy silnika Stirlinga [39]. Przy całkowitym obciążeniu silnika (100% pracy generatora prądu) dla prędkości wynoszącej około 1500 obr / min wartość temperatury miały wartości: w punkcie 3 710 C, w punkcie 2 745 C, natomiast w punkcie 1 ~765 C (rys 16). W tak wysokich temperaturach w układzie wylotowym silnika spalinowego istnieje możliwość zastosowania µchp bazującego na silniku Stirlinga [24]. Ciepło dysypowane do otoczenia powinno być zagospodarowane i przekształcane na energię mechaniczną bezpośrednio (TEG) lub pośrednio (układ µchp z silnikiem Stirlinga,) na energię elektryczną. Następnie wykorzystano oprogramowanie 3D do zbudowania modelu bryłowego oraz szczegółowego odwzorowania każdego elementu silnika (rys. 574

Rys. 16. Zdjęcia silnika V16 Deutz oraz wyniki pomiarów temperaturowych Na rysunku 18 przedstawiono dodatkowe elementy układu odzyskiwania energii [46]. W dni nasłonecznione możemy pozyskiwać energię słoneczną i przetwarzać ja na elektryczną oraz w trakcie ruchu pojazdu lub ruchu powietrza odzyskujemy kolejną porcję energii elektrycznej. Zarówno ogniwa fotowoltaiczne jak i mini-elektrownia wiatrowe są ekologicznymi źródłami energii odnawialnej, której mamy pod dostatkiem na Ziemi. W punkcie 2 publikacji przedstawiono diagram Sankeya, w którym przewidziano współpracę Silnika Stirlinga, silnika Deutz (1MW) oraz TEG. W trakcie symulacji w zależności od warunków brzegowych uzyskiwano ok. 700kW energii elektrycznej całego układu, którą można sprzedać do sieci lub bezpośrednio wykorzystać w systemie prosumenckim sprzedając sąsiadom. Dodatkowo sumując energię ze źródeł OŹE (elektrownia wiatrowa ogniwa fotowoltaiczna i inne) w naszym układzie można zwiększyć efektywność pozyskiwanej energii. Rys. 17. Zdjęcia silnika V16 Deutz oraz wyniki pomiarów temperatury- układ tłumienia spalin Rys. 18. Zdjęcia elektrowni wiatrowych i ogniwa fotowoltaicznego [44]. 6. Podsumowanie W artykule przedstawiono koncepcję układu kogeneracyjnego opierającego się o działanie silnika spalinowego dużej mocy (Deutz 1MW) pracującego w układzie kogeneracyjnym zasilanego biopaliwem pochodzenia naturalnego z fermentacji odpadków. Silnik ten może bezpośrednio współpracować z mniejszej mocy silnikiem Stirlinga, jako dodatkowym elementem odzyskującym energię z ciepła spalin. Jednocześnie do rekuperacji energii zaproponowano TEG, jako bezpośrednie źródło energii elektrycznej przekształcające bezpośrednio energię cieplną na elektryczną. Kolejnym elementem układu może być ogniwo fotowoltaiczne PV oraz mini-turbiny wiatrowe. Opisane w artykule elementy układu kogeneracyjnego mogą być źródłem energii dla różnego typu zastosowania w zależności od miejsca i popytu: jako zasilnie instalacji alarmowych, alternatywne źródła energii, lokalne źródła energii elektrycznej, lub alternatywa dla wielko-przesyłowych sieci energetycznych. Nomenclature/Skróty i oznaczenia TEG (ang. Thermoelectric Generator) generator termoelektryczny PV (ang. Photo Voltaic) ogniwo fotowoltaiczne Bibliography/Literatura [1] Lubikowski K., Radkowski S., Szczurowski K., Wikary M.: Analysis of possibility of use Peltier module In task of energy scavenging, Key Engineering Materials, Vol. 588, 2014, pp. 1-11. [2] Chmielewski A., Gumiński R., Lubikowski K., Radkowski S., Szulim P.: Bench testing and simulation model of a cogeneration system with a Stirling engine, Journal of OŹE Odnawialne Źródła Energii KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 3, 2013, pp 97-104. [3] Wierzbicki S.: Laboratory Control and Measurement System of a Dual-Fuel Compression Ignition Combustion Engine Operating in a Cogeneration System. Solid State Phenomena Vol. 210 (2014), 200 205. [4] Wierzbicki S., Śmieja M.: Visualization of the Paramters and Changes of Signals Controlling the Operation of Common Rail Injectors. Sol- 575

id State Phenomena Vol. 210 (2014), 136 141. [5] Śmieja M., Wierzbicki S.: Influence of content of methane in biogas on emission of toxic substances in diesel engine supplied with bifuel. International Conference on Environmental Engineering (2014). [6] Śmieja M., Wierzbicki S., Mamala J.: Sterowanie dawką wtryskiwanego paliwa w układzie Common Rail z wykorzystaniem środowiska LabView. Combustion Engines 123 CD (2013). [7] Wierzbicki S., Śmieja M., Grzeszczyk R.: Zintegrowane sterowanie stanowiskiem badawczym silników o ZS w środowisku fast prototyping. Combustion Engines 123 CD (2013). [8] Śmieja M., Wierzbicki S.: The concept of an integrated laboratory control system for a dual - fuel diesel engine. Journal of KONES Vol. 19, No. 3, 451 458 (2012). [9] Kumar C. R., Sonthalia A., Goel R.: Experimental study on waste heat recovery from an internal combustion engine Rusing thermoelectric technology. Thermal Science, Vol. 15, No. 4, pp. 1011-1022, (2011). [10] Moser A., Rendler L., Kratschmer M., Woias P.: Transient Model For Thermoelectric Generator Systems Harvesting From The Natural Ambient Temperature Cycle. Proceedings Power MEMS, pp. 431-434, (2010). [11] Martins J., Brito F. P., Goncalves L. M., Antunes J.: Thermoelectric Exhaust Energy Recovery with Temperature Control through Heat Pipes. SAE International, 2011-01-0315, (2011). [12] Lubieniecki M., Uhl T.: Thermoelectric energy harvester for a smart Bering koncept. 13th World Congress In Mechanism and Machine Science, Guanajuato, Mexico, IMD-123, IFToMM, pp.1-9, 19-25 June, (2011). [13] Wojciechowski K., Merkisz J., Fuć P., Lijewski P., Schmidt M., Zybała R.: Study of recovery of waste heat from exhaust of automotive engine, 5th European Conference on Thermoelectrics, Odessa, Ukraine, September 10-12, pp. 194-198, (2007). [14] Piętak A., Radkowski S.: Biofuels Opportunities and Vhallenges. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3, pp 347-358, (2011). [15] Piętak A., Radkowski S.: Methane a Fuel for Agriculture. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 4, pp 357-368, (2011). [16] Dziennik ustaw Rzeczypospolitej Polskiej, Pozycja 984, Warszawa, (27 sierpień 2013). [17] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniającą i w następstwie uchylającą dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE (Dz. Urz. UE L 140 z 05.06.2009 r., str. 16). [18] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/72/WE z dnia 13 lipca 2009 r. w sprawie wspólnych zasad rynku wewnętrz-nego energii elektrycznej i uchylającą dyrektywę 2003/54/WE (Dz. U. UE. L. z 2009 r. Nr 211, poz. 55). [19] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/27/UE z dnia 25 października 2012 r. w sprawie efektywności energetycznej, zmieniająca dyrektywy 2009/125/WE i 2010/20/UE i uchylającą dyrektywy 2004/8/WE i 2006/32/WE (Dz. U. UE. L. N315/1 z 14.11.2012 r.). [20] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2004/8/WE z dnia 11 lutego 2004r. w sprawie wspierania kogeneracji w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym energii oraz zmieniająca dyrektywę 92/42/EWG. [21] Priya S., Inman D. J.: Energy Harvesting Technologies, Springer, ISBN 978-0-387-76463-4. [22] Chmielewski A. et al: Thermodynamic analysis and experimental research on cogeneration system with Stirling engine. Wulfenia Journal, Vol. 21, No. 4, pp. 107-118, (2014). [23] Chmielewski A., Lubikowski K., Radkowski S., Szczurowski K.: Research and simulation work of TEG in cogeneration task of the exhaust system. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 2, pp 41 47, (2013). [24] Chmielewski A., Gumiński R., Lubikowski K., Radkowski S., Szulim P.: Bench testing and simulation model of a cogeneration system with a Stirling engine. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 3, pp 97 105, (2013). [25] Lubikowski K., Radkowski S., Szczurowski K., Wikary M.: Energy Scavenging in a Vehicle`s Exhaust System, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 19, No. 3, pp 253 261, (2012). [26] Dybała J., Lubikowski K., Rokicki K., Szulim P., Wikary M.: Thermal Analyses of Exhaust System on Combustion Engine, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 19, No. 4, pp 173 178, (2012). [27] Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej: Generacja rozproszona w nowoczesnej polityce energetycznej, Warszawa, (2012). [28] Caresana F., Brandoni C., Feliciotti P., Bartolini C. M.: Energy and economic analysis of an ICE based variable speed operated mi- 576

cro cogenerator, Applied Energy, Vol. 88, pp. 659 671, (2011). [29] Fu J., Liu J., Ren C., Wang L., Deng B., Xu Z.: An open steam power cycle used for IC engine exhaust gas energy recovery, Elsevier, Energy, Nb. 44, pp. 544 554, (2012). [30] Milewski M., Discepoli G., Desideri U.: Modeling the performance of MCFC for various fuel and oxidant compositions, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 39, pp. 11713 11721, (2014). [31] Milewski J., Świrski K.: Modelling the SOFC behaviours by artificial neural network, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 34, No. 13, pp. 5546 5553, (2009). [32] Ismail M.S., Moghavvemi M., Mahlia T.M.I. Current utilization of microturbines as a part of a hybrid system in distributed generation technology, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 21, pp. 142 152, (2013). [33] Vaja I., Gambarotta A.: Internal Combustion Engine (ICE) bottoming with Organic Rankine Cycles (ORCs), Elsevier, Energy, Nb. 35, pp.1084 1093, (2010). [34] Wang T., Zhang Y., Shu C.: A review of researches on thermal exhaust heat recovery with Rankine cycle, Elsevier, Renewable and Sustainable energy reviews, Nb. 15, pp. 2862 2871, (2011). [35] Abbas M., Boumeddane B., Said N., Chikouche A.: Dish Stirling technology: A 100 MW solar power plant using hydrogen for Algeria, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 36, pp. 4305 4314, (2011). [36] Ahmadi M. H., Sayyaadi H., Dehghani S., Hosseinzade H.: Designing a solar powered Stirling heat engine based on multiple criteria: Maximized thermal efficiency and power. Energy Conversion and Management, Vol. 75, pp.282 291, (2013). [37] Batmaz I., Ustun S.: Design and manufacturing of a V type Stirling engine with double heaters. Applied Energy No. 85, pp. 1041 1049, (2008). [38] Karabulut H., Huseyin, Yucesu S., Cınar C., Aksoy F.: An experimental study on the development of a β type Stirling engine for low and moderate temperature heat sources. Applied Energy No.86, pp.68 73, (2009). [39] Chmielewski A.: Modelowanie procesu kogeneracji energii z wykorzystaniem badań stanowiskowych na silniku Stirlinga, Praca Magisterska, Warszawa, (2013). [40] Stankiewicz K., Jasiulek D., Jagoda J.: System czujników samozasilających przeznaczonych do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem, Modelowanie Inżynierskie, nr 50, str. 63-68, (2014). [41] Chmielewski A., Lubikowski K., Radkowski S.: Simulation of energy work and analysis of cooperation between micro combined heat and power (µchp) systems and energy storage, Rynek Energii, nr 2(117), str. 126-133, (2015). [42] Silvester P. P., Ferrari R. L., Finite Elements for Electrical Engineers, 3 rd Edition, University Press, Cambridge, (1996). [43] Landau L. D., Lifshitz E. M., Electrodynamics of Continuous Madia, 2 nd Edition, Butterworth-Heinemann, Oxford, (1984). [44] Chmielewski A., Lubikowski K., Radkowski S., Wikary M., Mączak J.: The issue of energy co-generation using thermoelectric generators, The Archives of Automotive Engineering (Archiwum Motoryzacji), Vol. 67, No. 1, pp. 3-10, 2015. [45] Chmielewski A., Gumiński R., Radkowski S., Szulim P.: Aspecty wsparcia i rozwoju mikrokogeneracji rozproszonej na terenie Polski, Rynek Energii, No. 5, pp. 94-101, 2014. [46] Waszczuk-Młyńska A., Radkowski S.: About a Certain Way of the Membrane Kinetic Energy Transformation into Electric Energy, Springer, vol. 352, pp. 303-312, (2015). Mr Chmielewski Adrian, Ph. D Student in the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology. Mgr. inż. Adrian Chmielewski doktorant na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Mr Mączak Jędrzej, Ph. D, D. Sc. Adjunct in the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology. Dr hab. inż. Jędrzej Mączak adiunkt na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Mr Lubikowski Kamil, Ph. D Student in the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology. Mgr. inż. Kamil Llubikowski doktorant na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Mr Szczurowski Krzysztof, D. Sc. Adjunct in the Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology. Dr inż. Krzysztof Szczurowski adiunkt na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. 577