Mäntämotti vs turbiini, kumpi halvempi?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Jos otettaisiin vertauksena 100MW dieselmoottori ja 100MW kaasuturbiini, kumpi tulisi halvemmaksi? Sehän on täysin itseisarvo että kaasuturbiini olisi monen monta kertaa pienempi ja kevyempi ja jättäisi enemmän tilaa muille vehkeille, mutta olisiko se esimerkiksi siitä huolimatta niin kallis, ettei se soveltuisi rahti- tai matkustajalaivan energianlähteeksi? Turbiinillahan olisi mahdollista tuottaa sähköä generaattorille omalla nopeudellaan ja siirtää sitä sen kautta propulsiokoneistoon, eivätkä turbiinit niin kankeita ole, etteikö niiden polttoaineensyöttöä voitaisi katkaista tai hidastaa silloin, kun tehontarve olisi vähäisempi.

Sivut

Kommentit (16)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Bushmaster
Jos otettaisiin vertauksena 100MW dieselmoottori ja 100MW kaasuturbiini, kumpi tulisi halvemmaksi?



Pieni kaasuturbiini on yleensä halvempi ostaa mutta kalliimpi käyttää. Noin isossa kokoluokassa turbiini alkaa varmaan jo pärjätä käyttökuluissakin, jos se saa huutaa koko ajan urku auki.

Turbiinillahan olisi mahdollista tuottaa sähköä generaattorille omalla nopeudellaan ja siirtää sitä sen kautta propulsiokoneistoon, eivätkä turbiinit niin kankeita ole, etteikö niiden polttoaineensyöttöä voitaisi katkaista tai hidastaa silloin, kun tehontarve olisi vähäisempi.



Ei kyse ole siitä, etteikö olisi mahdollista käyttää turbiinia osateholla, vaan siitä että osateholla sen hyötysuhde putoaa paljon enemmän kuin dieselmoottorin. Se, mikä osuus isoista laivoista varustetaan diesel- ja mikä kaasuturbiinikäytöllä kertoo varmaan aika selvällä tavalla kumpi kannattaa pitemmän päälle. Nuo ovat kuitenkin niin hyvin tunnettua teknologiaa olemmat, että varustajat/laivantekijät pystyvät laskemaan mikä kannattaa ja jostain syystä tuntuvat kaikki päätyvän samaan lopputulokseen.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
jak
Turbiini hybridiautoon akkuja lataamaan?



Onhan noita pieniä kaasuturbiineja kokeiltu henkilöautoissa kautta aikojen, mutta tahtovat olla janoisia pelejä. Kaasuturbiinin mielekäs käyttöalue alkaa megawateista. Painoa karsastavat ilmailusovellukset ehkä jo sadoista kilowateista.

Vierailija

Konventionaalisen kaasuturbiinin ensisijainen ongelma näyttää piilevän siinä, että suurin osa energiasta katoaa tulikuumien pakokaasujen mukana hevon kuuseen. Tämän asianhan voi ratkaista kätevästi asentamalla kaasuturbiinin rinnalle höyryturbiinin, joka toimii kaasuturbiinin pakokaasujen höyrystämällä vedellä. Tällaisilla installaatioilla saavutetaan voimalaitoskäytössä jopa 90% hyötysuhteita, jonka lisäksi vesihöyryä tarvitaan laivoissa joka tapauksessa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Bushmaster
Konventionaalisen kaasuturbiinin ensisijainen ongelma näyttää piilevän siinä, että suurin osa energiasta katoaa tulikuumien pakokaasujen mukana hevon kuuseen. Tämän asianhan voi ratkaista kätevästi asentamalla kaasuturbiinin rinnalle höyryturbiinin, joka toimii kaasuturbiinin pakokaasujen höyrystämällä vedellä. Tällaisilla installaatioilla saavutetaan voimalaitoskäytössä jopa 90% hyötysuhteita, jonka lisäksi vesihöyryä tarvitaan laivoissa joka tapauksessa.



Eivät turbiinitkaan ilmaisia ole. Kyllä tuossa ollaan aika pian tilanteessa, jossa perinteinen kaksitahtidiesel on yksinkertaisempi, halvempi ja luotettavampi.

Mihin tarkoitukseen rahtilaivassa tarvitaan vesihöyryä kymmenien megawattien teholla?

pmk
Seuraa 
Viestejä1855
Liittynyt1.1.2010
Bushmaster
Konventionaalisen kaasuturbiinin ensisijainen ongelma näyttää piilevän siinä, että suurin osa energiasta katoaa tulikuumien pakokaasujen mukana hevon kuuseen. Tämän asianhan voi ratkaista kätevästi asentamalla kaasuturbiinin rinnalle höyryturbiinin, joka toimii kaasuturbiinin pakokaasujen höyrystämällä vedellä. Tällaisilla installaatioilla saavutetaan voimalaitoskäytössä jopa 90% hyötysuhteita, jonka lisäksi vesihöyryä tarvitaan laivoissa joka tapauksessa.

90 % kokonaishyötysuhteesta puhuttaessa mukana on jo kaukolämpönä hyödynnetty lämpöteho.

Wärtsilä on pärjännyt maailmalla hyvin kansainvälisessä kilpailussa dieselvoimalaitoksillaan, jossa yksittäiset yksiköt ovat korkeintaan kymmeniä megawatteja, mutta koko laitoksen yhteisteho saattaa olla toistasataa megawattia. Tuollaisen laitoksen hyötysuhde on hyvä osakuormituksillakin, kun yksittäisiä moottoreita voidaan sammuttaa kuormituksen laskiessa.

Yksi kätevä asia 600 rpm dieseleissä on se, ettei tarvitse vaihteistoja, sillä samalla moottorilla voidaan tehdä niin 50 kuin 60 Hz sähköä vain valitsemalla generaattori, jossa on oikea määrä napoja.

Hankaluus pienissä kaasuturbiineissa on se, että niitä kannattaisi ajaa reilusti suuremmalla kierrosluvulla kuin 3000 rpm, joka on suurin kierrosluku, jolla 50 Hz generaattoria voidaan suoraan käyttää, joten väliin tarvitaan useasti mekaaninen vaihteisto kierrosnopeuden pienentämiseen.

Jos on tarvetta tehdä vaikka 400 Hz vaihtovirtaa tai tasavirtaa, silloin pärjätään pikkuturbiinien kanssakin ilman vaihteistoa. Suurtehoisten taajuusmuuttajien hintojen aleneminen voi tietysti muuttaa tilanteen toiseksi aikanaan.

Vierailija

Voiko pienen ajoneuvokäyttöön sopivan turbiinin hyötysuhde nimellisteholla olla myös hyvä, vai onko siinä joku juttu (hinta?) ettei se onnistu kuin voimalaitosten mittakaavassa?

Pacanus Rusticanus
Seuraa 
Viestejä7843
Liittynyt1.2.2010

IVO asensi Naantaliin hiilivoimalaan DC-8 suihkuturbiinin varavoimakoneeksi. Se on yhä valmiudessa ja se on niin epätaloudellinen, että sana epätaloudellinen kärsii tässä yhteydessä inflaation.

Turbiinin teho häviää paljolti vaihteistoihin jos sitä käytetään autossa suorana voimanlähteenä. Se myös pyörii vakionopeudella. Sähköntuotantoon sitä voisi käyttää jossain sovelluksissa. Epätaloudellinen on hän. Samassa kategoriassa höyrykoneen kanssa.

Ilmailussa asia saa toisen näkökulman.

- Ubi bene, ibi patria -

Vierailija

Eiku meinasin just akkujen lataamiseen hybridissä, kuten tuossa ylempänä jo mainitsin. Onko 50krpm (?) pyörivä generaattori ongelmallinen?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
jak
Eiku meinasin just akkujen lataamiseen hybridissä, kuten tuossa ylempänä jo mainitsin. Onko 50krpm (?) pyörivä generaattori ongelmallinen?



Suurnopeusmekaniikka on kallista ja herkkää, olkoonpa kyseessa generaattori tai turbiini, ja se vaatii kallista elektroniikkaa. Kyllä noista pienistä suurnopeusturbiineista ja -generaattoreista kymmenkunta vuotta sitten kuohattiin enemmänkin, mutta ilmeisesti herrat Dollari ja Euro ovat olleet eri mieltä kuin innokkaat insinöörit, koska tuotekehityksen hedelmiä ei kaupoissa näy. Ei mikään harvinainen tilanne nykymaailmassa.

Vierailija

Ok. Mietin vaan että kun noista sähköautoista ei näytä tulevan mitään, niin mikä on halvin, kevyin ja taloudellisin tapa ladata akkuja polttamalla vaikka dieseliä.

Vierailija
jak
Ok. Mietin vaan että kun noista sähköautoista ei näytä tulevan mitään, niin mikä on halvin, kevyin ja taloudellisin tapa ladata akkuja polttamalla vaikka dieseliä.



Halvin - kaksitanti bensa.
Taloudellisin - diesel
kevyin- kaksitahti bensa pienissä, turbiini isoissa.

vorrester
Seuraa 
Viestejä615
Liittynyt22.7.2005

Joku päivä sitten oli töllössä ohjelmaa laivoista.
Isot konttilaivat saa 6% lisää tehoa koneistaan. Kun pakokaasu lämpö hyödynnetään vielä höyryturbiinin lämmitykseen.
Laivadieselin hyötysuhde on n.50%, eli ei taida kaasuturbiini samoihin tehoihin päästä. Käyttötunnin, huollot ja polttoaineen kulutus huomioiden, perinteinen mäntäkone höyryturbiinilla tehostettuna peittoaa 6/0 kaasuturbiinin, vaikka hankintahinta voi ollakin korkeampi.

Edit: aloittajan kysymykseen 100MW moottorista. Kai sellaisia kohta valmistetaan!!

Maailman suurin moottori on Wärtsilän kaksitahtinen laivadiesel. 80 megawatin (108 000 hv) 14-sylinteristä moottoria käytetään viidessä isossa tanskalaisessa konttialuksessa.

Alusten suurin nopeus on 30 solmua ja yhteen laivaan mahtuu kerrallaan 10 000 konttia. Koska laivoilla kuljetetaan kulutustavaraa, niiden on oltava nopeita. Puolivakavan arvion mukaan yksi jättialus tuo kerralla Kiinasta Englannin joululahjat.

Aivopierun tunnistaa rivin alun merkistä *

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat