Hydridilämpövoimakoneet

Translated title of the contribution: Hydride thermodynamic machines

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Matala-arvoisen lämpöenergian hyödyntäminen on keskeisessä asemassa edistettäessä lämpöenergian entistä tehokkaampaa hyödyntämistä ja uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Hydridilämpövoimakoneet ovat kuivia, jaksoittaisia absorptioperiaatteella toimivia lämpövoimakoneita. Niiden toiminta perustuu kahden tai useamman kiinteän hydridejä muodostavan metallin ja vetykaasun välisten reaktiopaineiden lämpötilariippuvuuden välisiin eroihin. Hydridilämpöpumpun toimintalämpötila-alue on laaja ja vapaasti valittavissa. Käytetyistä metalliseoksista riippuen toimintalämpötila-alue on -20 -800 °C. Tutkimuksessa rakennettiin koelaitteisto ja demonstroitiin hydridilämpövoimakoneiden toiminta lämpölähteitä simuloivan jäähdytysvesikierron avulla. Koetulosten perusteella hydridilämpöpumpulla saavutettiin 7,3 °C:n ja 3,8 °C:n lämpötilaerot lämmitys- ja jäähdytysjaksojen aikana lämpötilassa 20 °C. Vastaavat lämpötilaerot lämpömuuntimella olivat 8,9 °C ja S,6 °C lämpötilassa 80 °C. Primäärienergialähteen lämpötila oli tällöin 80 °C. Hydridilämpövoimakoneen jatkuva lämmitysteho oli 8,5 W/kg metalliseosta. Optimoimalla energialähteiden lämpötilatasojen valinta, kiertoprosessin jaksojen pituudet ja rakenteiden lämmönsiirto-ominaisuudet voidaan kokeissa käytetyllä laitekonstruktiolla nostaa lämmitystehoa arviolta 50 W/kg metalliseosta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages55
ISBN (Print)951-38-4116-2
Publication statusPublished - 1992
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Julkaisuja - Publikationer
Volume768
ISSN1235-0613

Fingerprint

hydrides
thermodynamics

Keywords

  • hydrogen
  • metal hydrides
  • temperature measurement
  • temperature distribution
  • thermodynamics
  • machine design
  • mechanical engineering
  • heat pumps
  • cooling systems
  • heat transfer
  • heat exchangers
  • tests
  • properties
  • evaluation
  • experimentation
  • heating equipment

Cite this

Tähtinen, S. (1992). Hydridilämpövoimakoneet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Julkaisuja - Publikationer, Vol.. 768
Tähtinen, Seppo. / Hydridilämpövoimakoneet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 55 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer, Vol. 768).
@book{5cab06b80e324bbbb3921de35db77d0c,
title = "Hydridil{\"a}mp{\"o}voimakoneet",
abstract = "Matala-arvoisen l{\"a}mp{\"o}energian hy{\"o}dynt{\"a}minen on keskeisess{\"a} asemassa edistett{\"a}ess{\"a} l{\"a}mp{\"o}energian entist{\"a} tehokkaampaa hy{\"o}dynt{\"a}mist{\"a} ja uusiutuvien energial{\"a}hteiden k{\"a}ytt{\"o}{\"a}. Hydridil{\"a}mp{\"o}voimakoneet ovat kuivia, jaksoittaisia absorptioperiaatteella toimivia l{\"a}mp{\"o}voimakoneita. Niiden toiminta perustuu kahden tai useamman kiinte{\"a}n hydridej{\"a} muodostavan metallin ja vetykaasun v{\"a}listen reaktiopaineiden l{\"a}mp{\"o}tilariippuvuuden v{\"a}lisiin eroihin. Hydridil{\"a}mp{\"o}pumpun toimintal{\"a}mp{\"o}tila-alue on laaja ja vapaasti valittavissa. K{\"a}ytetyist{\"a} metalliseoksista riippuen toimintal{\"a}mp{\"o}tila-alue on -20 -800 °C. Tutkimuksessa rakennettiin koelaitteisto ja demonstroitiin hydridil{\"a}mp{\"o}voimakoneiden toiminta l{\"a}mp{\"o}l{\"a}hteit{\"a} simuloivan j{\"a}{\"a}hdytysvesikierron avulla. Koetulosten perusteella hydridil{\"a}mp{\"o}pumpulla saavutettiin 7,3 °C:n ja 3,8 °C:n l{\"a}mp{\"o}tilaerot l{\"a}mmitys- ja j{\"a}{\"a}hdytysjaksojen aikana l{\"a}mp{\"o}tilassa 20 °C. Vastaavat l{\"a}mp{\"o}tilaerot l{\"a}mp{\"o}muuntimella olivat 8,9 °C ja S,6 °C l{\"a}mp{\"o}tilassa 80 °C. Prim{\"a}{\"a}rienergial{\"a}hteen l{\"a}mp{\"o}tila oli t{\"a}ll{\"o}in 80 °C. Hydridil{\"a}mp{\"o}voimakoneen jatkuva l{\"a}mmitysteho oli 8,5 W/kg metalliseosta. Optimoimalla energial{\"a}hteiden l{\"a}mp{\"o}tilatasojen valinta, kiertoprosessin jaksojen pituudet ja rakenteiden l{\"a}mm{\"o}nsiirto-ominaisuudet voidaan kokeissa k{\"a}ytetyll{\"a} laitekonstruktiolla nostaa l{\"a}mmitystehoa arviolta 50 W/kg metalliseosta.",
keywords = "hydrogen, metal hydrides, temperature measurement, temperature distribution, thermodynamics, machine design, mechanical engineering, heat pumps, cooling systems, heat transfer, heat exchangers, tests, properties, evaluation, experimentation, heating equipment",
author = "Seppo T{\"a}htinen",
note = "Project code: MET0006",
year = "1992",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4116-2",
series = "VTT Julkaisuja - Publikationer",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Tähtinen, S 1992, Hydridilämpövoimakoneet. VTT Julkaisuja - Publikationer, vol. 768, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Hydridilämpövoimakoneet. / Tähtinen, Seppo.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 55 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer, Vol. 768).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Hydridilämpövoimakoneet

AU - Tähtinen, Seppo

N1 - Project code: MET0006

PY - 1992

Y1 - 1992

N2 - Matala-arvoisen lämpöenergian hyödyntäminen on keskeisessä asemassa edistettäessä lämpöenergian entistä tehokkaampaa hyödyntämistä ja uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Hydridilämpövoimakoneet ovat kuivia, jaksoittaisia absorptioperiaatteella toimivia lämpövoimakoneita. Niiden toiminta perustuu kahden tai useamman kiinteän hydridejä muodostavan metallin ja vetykaasun välisten reaktiopaineiden lämpötilariippuvuuden välisiin eroihin. Hydridilämpöpumpun toimintalämpötila-alue on laaja ja vapaasti valittavissa. Käytetyistä metalliseoksista riippuen toimintalämpötila-alue on -20 -800 °C. Tutkimuksessa rakennettiin koelaitteisto ja demonstroitiin hydridilämpövoimakoneiden toiminta lämpölähteitä simuloivan jäähdytysvesikierron avulla. Koetulosten perusteella hydridilämpöpumpulla saavutettiin 7,3 °C:n ja 3,8 °C:n lämpötilaerot lämmitys- ja jäähdytysjaksojen aikana lämpötilassa 20 °C. Vastaavat lämpötilaerot lämpömuuntimella olivat 8,9 °C ja S,6 °C lämpötilassa 80 °C. Primäärienergialähteen lämpötila oli tällöin 80 °C. Hydridilämpövoimakoneen jatkuva lämmitysteho oli 8,5 W/kg metalliseosta. Optimoimalla energialähteiden lämpötilatasojen valinta, kiertoprosessin jaksojen pituudet ja rakenteiden lämmönsiirto-ominaisuudet voidaan kokeissa käytetyllä laitekonstruktiolla nostaa lämmitystehoa arviolta 50 W/kg metalliseosta.

AB - Matala-arvoisen lämpöenergian hyödyntäminen on keskeisessä asemassa edistettäessä lämpöenergian entistä tehokkaampaa hyödyntämistä ja uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Hydridilämpövoimakoneet ovat kuivia, jaksoittaisia absorptioperiaatteella toimivia lämpövoimakoneita. Niiden toiminta perustuu kahden tai useamman kiinteän hydridejä muodostavan metallin ja vetykaasun välisten reaktiopaineiden lämpötilariippuvuuden välisiin eroihin. Hydridilämpöpumpun toimintalämpötila-alue on laaja ja vapaasti valittavissa. Käytetyistä metalliseoksista riippuen toimintalämpötila-alue on -20 -800 °C. Tutkimuksessa rakennettiin koelaitteisto ja demonstroitiin hydridilämpövoimakoneiden toiminta lämpölähteitä simuloivan jäähdytysvesikierron avulla. Koetulosten perusteella hydridilämpöpumpulla saavutettiin 7,3 °C:n ja 3,8 °C:n lämpötilaerot lämmitys- ja jäähdytysjaksojen aikana lämpötilassa 20 °C. Vastaavat lämpötilaerot lämpömuuntimella olivat 8,9 °C ja S,6 °C lämpötilassa 80 °C. Primäärienergialähteen lämpötila oli tällöin 80 °C. Hydridilämpövoimakoneen jatkuva lämmitysteho oli 8,5 W/kg metalliseosta. Optimoimalla energialähteiden lämpötilatasojen valinta, kiertoprosessin jaksojen pituudet ja rakenteiden lämmönsiirto-ominaisuudet voidaan kokeissa käytetyllä laitekonstruktiolla nostaa lämmitystehoa arviolta 50 W/kg metalliseosta.

KW - hydrogen

KW - metal hydrides

KW - temperature measurement

KW - temperature distribution

KW - thermodynamics

KW - machine design

KW - mechanical engineering

KW - heat pumps

KW - cooling systems

KW - heat transfer

KW - heat exchangers

KW - tests

KW - properties

KW - evaluation

KW - experimentation

KW - heating equipment

M3 - Report

SN - 951-38-4116-2

T3 - VTT Julkaisuja - Publikationer

BT - Hydridilämpövoimakoneet

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Tähtinen S. Hydridilämpövoimakoneet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 55 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer, Vol. 768).