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micro CHP - Stirling Technology
TTGB/ENT-PL | 09.01.2008 | Dk121_80307_public_Info_Stirling_EN | © Robert Bosch GmbH 2008. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Thermotechnology
Combined Heat and Power – Stirling Technology
Current status of development at Bosch Thermotechnology
G. Mitchell – Int. Product Management
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micro CHP - Stirling Technology
TTGB/ENT-PL | 09.01.2008 | Dk121_80307_public_Info_Stirling_EN | © Robert Bosch GmbH 2008. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Thermotechnology
Content
Bosch Thermotechnology GmbH
Advantages of decentralised power generation
Free Piston Stirling Engine – an excellent solution
A closer look at the Stirling engine
Planned field trial activities 2008 - 2010
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micro CHP - Stirling Technology
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Thermotechnology
Thermotechnology within the Bosch Group
Business sectorConsumer Goods andBuilding Technology
Business sectorIndustrial
Technology
Business sectorAutomotiveTechnology
Thermotechnology divisionBosch Thermotechnik GmbH
Regional companies of Bosch Thermotechnik GmbH
Robert Bosch GmbH
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Decentralised power generation uses both: heat and power High overall efficiency Possible carbon savings using Stirling technology:
0,5–1 t CO2 per unit and year up to 15% carbon saving per house per year
Power can be generated at peak demand Requirement profiles of heat and power overlap Effective in countries with high carbon power mix like Germany,
Netherlands and UK
micro CHP - Stirling Technology
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Thermotechnology
Good reasons for decentralised µCHP
relating to Ho62% loss
38% power 13% power
5% loss
82% heat
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Thermotechnology
Comparison energy flow HE boiler to µCHP
gas
10,3 kWh
heat
10 kWh
= 97%
Verlust: 0,3 kWh
85% of the additional gas input is turned into electric power
gas
12 kWh
power1,44 kWh
loss 0,26 kWh
loss 0,3 kWh
loss: 0,56 kWhrelating to Ho
%857,1__.
44,1_
kWhgasadd
kWhpowerel
Heat led:10 kWh heat in both cases
th = 82%
el = 13%
ges = 95%
heat
10 kWh
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micro CHP - Stirling Technology
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Thermotechnology
Pot. carbon saving vs Add. Investment (older
building)
7 500
503020100
2 500
10
000
5 000
0
Sole-Wasser EWP
Luft-Wasser EWP
Solar DHW Stirling µKWK
requirements:detached house (older building) (30.000 kWh/a heating, 2.800 kWh/a hot water) = ca. 10 tons CO2 per yearEU-15 power mixCO2-data according to GEMIS 4.3UK, NL, DE FR, CH
CH, FR DE, NL, UK
PV 1 kW
Solar CH & DHW
reduction of the annual carbon emissions in %
additional Investment in €
40
Gas HE-boiler
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Thermotechnology
Why a free piston Stirling engine?
Free Piston Stirling Engine is maintenance-free and sealed for life
All additional components are well known to service engineers Minimal additional installation work necessary Potential for use with renewable fuels Clean external combustion No friction
best choice of available concepts
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Thermotechnology
Closer look at the technology
Stirling
Generator
Heater Head
Regenerator
Cooler
Displacer Piston
Alternator
• Fully sealed and pressurised to 30 bar with Helium
Power Piston
N
S
N
S
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Thermotechnology
The 1st Generation appliance from 2008 at a glance
Completely integrated solution as a floor-standing unit with stratified hot water tank for maximum comfort and efficiency.
height: 1800mm width: 600mm depth: 600mm output: 3-24kW thermal
3-7kW Stirling only1kW max. electric
Optimised Stirling operation for heating and hot water at maximum efficiency.
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Installation of 500 units to prove the maturity of the technology
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Thermotechnology
Field trial with 500 devices in Europe 2008/2010
Integrated solution with hot water tank for maximum comfort and efficiency
Suites houses with a slightly higher heat demand
The goal is to prove reliability of Stirling technology
UK
NL
D
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Thermotechnology
The 2nd Generation appliance from 2011
Integrated technology as wall-hung solution or with external tank for hot water with high comfort and efficiency.
height: 900mm width: 600mm depth: 450mm
output: 3-24kWthermal 3-7kW Stirling
only1kW max.
electric
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Thermotechnology
Main advantages
Free Piston Stirling technology is reliable and available The maturity of the engine very good The appliance needs the minimum of additional installation work µCHP offers a good CO2-saving potential
Under the right circumstances customers can expect an
economical benefit Stirling µCHP units offer a cost effective alternative that saves
resources and reduces CO2 in the range of a condensing boiler
with solar DHW
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Thank You!