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micro CHP - Stirling Technology Combined Heat and Power – Stirling Technology Current status of development at Bosch Thermotechnology G. Mitchell – Int. Product Management Thermotechnology 1 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. micro CHP - Stirling Technology 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 Thermotechnology 2 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. micro CHP - Stirling Technology Thermotechnology within the Bosch Group Robert Bosch GmbH Business sector Consumer Goods and Building Technology Business sector Industrial Technology Business sector Automotive Technology Thermotechnology division Bosch Thermotechnik GmbH Regional companies of Bosch Thermotechnik GmbH Thermotechnology 3 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. micro CHP - Stirling Technology Good reasons for decentralised µCHP 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 82% heat 38% power 13% power 62% loss 5% loss relating to Ho Thermotechnology 4 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. micro CHP - Stirling Technology Comparison energy flow HE boiler to µCHP gas = 97% 10,3 kWh heat 10 kWh Heat led: 10 kWh heat in both cases Verlust: 0,3 kWh heat gas 10 kWh 12 kWh loss 0,3 kWh power1,44 kWh th = 82% el = 13% relating to Ho loss 0,26 kWh el power _ 1,44kWh 85% add. _ gas _ 1,7kWh 85% of the additional gas input is turned into electric power loss: 0,56 kWh ges = 95% Thermotechnology 5 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. micro CHP - Stirling Technology Pot. carbon saving vs Add. Investment (older building) additional Investment in € Sole-Wasser EWP 10 000 Solar CH & DHW Luft-Wasser EWP 7 500 5 000 requirements: detached house (older building) (30.000 kWh/a heating, 2.800 kWh/a hot water) = ca. 10 tons CO2 per year EU-15 power mix CO2-data according to GEMIS 4.3 PV 1 kW UK, NL, DE Stirling µKWK Solar DHW CH, FR 2 500 Gas HE-boiler 0 0 10 20 30 40 50 reduction of the annual carbon emissions in % Thermotechnology 6 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. FR, CH DE, NL, UK micro CHP - Stirling Technology 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 Thermotechnology 7 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. micro CHP - Stirling Technology Closer look at the technology Heater Head Regenerator Stirling Cooler Displacer Piston Power Piston Generator N N S S Alternator • Fully sealed and pressurised to 30 bar with Helium Thermotechnology 8 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. micro CHP - Stirling Technology The 1st Generation appliance from 2008 at a glance Completely integrated solution as a floorstanding unit with stratified hot water tank for maximum comfort and efficiency. height: width: depth: output: 1800mm 600mm 600mm 3-24kW thermal 3-7kW Stirling only 1kW max. electric Optimised Stirling operation for heating and hot water at maximum efficiency. Thermotechnology 9 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. micro CHP - Stirling Technology Field trial with 500 devices in Europe 2008/2010 Installation of 500 units to prove the maturity of the technology UK D NL 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 Thermotechnology 10 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. micro CHP - Stirling Technology 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: width: depth: 900mm 600mm 450mm output: 3-24kW thermal 3-7kW Stirling only 1kW max. electric Thermotechnology 11 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. micro CHP - Stirling Technology 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 Thermotechnology 12 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. micro CHP - Stirling Technology Thank You! Thermotechnology 13 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.