Zakład Dynamiki i Diagnostyki Turbin uczestniczy w pracach nad rozwojem oraz popularyzacją odnawialnych źródeł energii. Tematyka ta jest realizowana poprzez koordynację oraz udział w projektach badawczych i rozwojowych, w ramach których opracowywane są technologie eko-energetyczne.  W zakresie zainteresowań zakładu są m.in.: układy kogeneracyjne ORC, wykorzystanie ciepła odpadowego, siłownie wiatrowe i turbiny wodne, a także zagadnienia związane z wymianą ciepła. Zajmujemy się również tematyką związaną z wykorzystaniem OZE w domach, budynkach wielorodzinnych, gospodarstwach rolnych oraz gminnych centrach energetycznych.

Zakład Dynamiki i Diagnostyki Turbin koordynował prace nad prototypową domową mikrosiłownią kogeneracyjną ORC w ramach projektu finansowanego ze środków POIG pt. „Modelowe kompleksy agroenergetyczne jak przykład kogeneracji rozproszonej opartej na lokalnych i odnawialnych źródłach energii”.

Mikrosiłownia kogeneracyjna małej mocy jest urządzeniem służącym do jednoczesnego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w małej skali (na potrzeby indywidualnych odbiorców) przy wykorzystaniu biomasy lub biogazu, pochodzących z lokalnych i odnawialnych zasobów. Podstawową zaletą opracowywanej mikrosiłowni, w porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami, jest istotna poprawa wykorzystania energii paliwa przy skojarzonym wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej. Najbardziej zaawansowanym technicznie podzespołem mikrosiłowni jest mikroturbogenerator (mikroturbina parowa zintegrowana z generatorem prądu). W ramach realizowanego projektu Zakład uczestniczył w pracach nad kilkoma prototypami takich maszyn. Opracowana mikrosiłownia może również współpracować z magazynami energii cieplnej oraz kolektorami słonecznymi, tworząc nowoczesne i ekologiczne źródło energii cieplnej i elektrycznej.

Rys. 1. Model 3D oraz zbudowany prototyp mikrosiłowni kogeneracyjnej ORC.

Rys. 2. Badania mikroturbiny promieniowej czterostopniowej.

Układy ORC umożliwiają wykorzystanie ciepła odpadowego do wytwarzania energii elektrycznej, zwiększając tym samym efektywność procesów i zapewniając lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów energii. Podstawową zaletą tej technologii jest możliwość wykorzystania „darmowego paliwa” w postaci ciepła niskotemperaturowego, którego źródłem może być np. ciepła woda lub powietrze, jako pozostałość z procesów przemysłowych.

Rys. 1. Badania ekspandera spiralnego pracującego w układzie ORC.

Dzięki doświadczeniom zdobytym przy realizacji mikrosiłowni kogeneracyjnej ORC oraz innych układów większej mocy pracownicy Zakładu Dynamiki i Diagnostyki Turbin są w stanie opracować układ ORC o mocy elektrycznej od kilku do kilkudziesięciu kW, dostosowany do dostępnego źródła ciepła odpadowego oraz lokalnych warunków. Obejmuje to takie zagadnienia jak dobór czynnika roboczego, wymienników ciepła, ekspandera, elementów układu sterowania oraz opracowanie dokumentacji wykonawczej. Tak zaprojektowany układ umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej z optymalną sprawnością oraz krótki okres zwrotu inwestycji.