Ekipa Srednje mašinske tehničke škole iz Sarajeva je sa svojim jedinstvenim Stirlingovim motorom sa vanjskim sagorijevanjem osvojila prvo mjesto na desetom Festivalu rada srednjih tehničkih i stručnih škola održanom u maju ove godine u Sarajevu, a u organizaciji Saveza udruženja – udruga tehničke kulture u Bosni i Hercegovini.
Uz profesora mr. Kemala Supura do kraja ovog projekta učestvovala su i još dvojica učenika Amar Fočak i Denis Kurtović, koji su za ovaj inovatorski projekat, značajan za Bosnu i Hercegovinu i u zaštiti životne sredine, dobili i diplome, kao i njihova škola.
Vanjsko izgaranje
Profesor mr. Kemal Supur objašnjava za Oslobođenje kako se ovdje radi o modelu, odnosno izradi Stirlingovog motora koji kod nas u Bosni i Hercegovini još nije dovoljno zastupljen. Motor radi na principu vanjskog izgaranja uz inertni fluid. “Model smo napravili ove godine. Sa njim smo bili na takmičenju gdje su sva prva mjesta osvojili naši učenici pojedinačno i kao srednjoškolska ustanova. Nijemci slične stvari rade, ali ovakve ne baš. Možemo se pohvaliti time, a sada ga nastojimo promovisati kako bi započela njegova ugradnja i primjena na području BiH”, kazuje prof. Supur i pokazuje klasičan mali model Stirlingovog motora sa vanjskim izgaranjem, odnosno sagorijevanjem.
Objašnjavajući kako funkcionira Stirlingov motor, prof. Supur kazuje kako se na ovom modelu potpaljuje bilo koji vid vatre, danas može biomasa, sutra drvo, prekosutra plin ili slično. “Na ovom dijelu se potpaljuje vatra, a napravljen je kao dimnjak. Ovdje se ugrađuju prečistači i sistem za grijanje. Svi dosadašnji motori su radili na principu da proizvode ili struju ili grijanje, a sada je to sve u jednom. Ovaj dio motora sa grijanjem ima jedan cilindar. Oni čine klipni mehanizam koji preko poluga rotira mehanizam preko malog radnog klipa i vrši povrat. Radni fluid je unutra u ovom slučaju samo zrak, on se kreće preko kanala iz jednog cilindra u drugi i grije ili hladi i vraća se tamo i ovamo i ne gubi se nigdje. Preko ovoga se ugrađuje remenica i jedan generator za proizvodnju struje. Na led-diodi se pokazuje proizvodnja struje. Ujedno, ovdje se mogu ugraditi i dodatni uređaji, naprimjer parni kotao ili kotao za zagrijavanje. Ne gubi se energija koja se ovdje potpaljuje nego se dalje koristi, naprimjer za zagrijavanje vode i zagrijavanje zgrada”, objasnio je Supur. Dodaje da ono što je jako bitno jeste da se danas za naša područja u druge ovakve motore ugrađuju nepoznati materijali, bez dobro definisanih čelika, aluminijuma, bakra i legura, kod nas to još ne ide kako bi trebalo. “U našem modelu motora ugrađeni su klasični njemački materijali koji moraju zadovoljiti sve kriterije kvaliteta. Ne može se od svakog aluminijuma praviti hladnjak, ne može se od svakog praviti ovaj dio što zagrijava, dakle prednost našeg motora jeste da, naprimjer, nakon gašenja vatre on još izvjesno vrijeme radi jer mu bakar legura drži temperaturu zraka koji se ovdje grije, a na drugom dijelu hladi. Isto to imamo i na samom klipu, dakle prednost našeg motora jeste to što nastavlja raditi još izvjesno vrijeme u odnosu na ove dosadašnje”, naglašava prof. Supur.
O daljoj sudbini i primjeni ovog modela Stirlingovog motora profesor Supur je nedavno razgovarao sa predstavnicima Mašinskog fakulteta u Sarajevu. Oni su, kazuje, spremni da učestvuju u daljim radnjama oko primjene ovog projekta, dogovoru kako će on funkcionirati i šta će se dalje dešavati. I na tome je sve ostalo.
Primjena motora
Razgovarao je i sa direktorom Kantonalne javne ustanove za zaštićena prirodna područja Kantona Sarajevo Osmanom Delićem, koji im je rekao da će uskoro zakazati sastanak na nivou kantona. Ova javna ustanova na Bijambarama planira proširenje sa 400 mjesta i zainteresovani su da li će ovaj Stirlingov motor moći zagrijavati to postrojenje. “Rekao sam ne samo da može grijati nego može i osvjetljavati taj dio Bijambara. Ovdje nema nikakvog zagađenja, ako se grije, sve je ekološki čisto, nema buke, skoro ga ne čujete kada radi. Ovaj motor sa vanjskim izgaranjem je manje bučan od motora sa unutrašnjim izgaranjem i sličnih”, objašnjava Supur.
Prije toga bio je i u Federalnom ministarstvu za okoliš. Kada im je prezentovao Stirlingov motor, oni su mislili da je napravio mašinu za zagrijavanje 20 zgrada. Tamo su mu rekli da su voljni pronaći alatnicu ili firmu koja će proizvoditi ovakve motore, samo im to treba računom dokazati.
“Ovakvih Stirlingovih motora ima sličnih. S tim da smo mi nanovo ovdje od kvalitetnih materijala ugradili grijač na radnom klipu koji se kreće unutar cilindra. To je razlika između onih koji već funkcionišu u Njemačkoj i naših ovdje. Slični modeli i postrojenja već funkcioniraju u centru Beča kao kogenerator i griju dio grada. Ne kao naš model, ali slično su počela raditi postrojenja sa ovakvim motorima u Novom Sadu i Beogradu. U Bosni i Hercegovini ovakve modele motora još niko nije počeo koristiti. Ovakvi motori mogu se koristiti za zagrijavanje prostora i proizvodnju električne energije, znači može i jedno i drugo, sve zavisi od investitora, šta ko želi. I u Njemačkoj ima sličnih Stirlingovih motora i daleko skupljih i složenijih koji zagrijavaju prostor i proizvode električnu energiju. Za nas u Bosni i Hercegovini ovo je novina”, riječi su prof. Supura, koji pokazuje model trenutno jedinog takvog motora u BiH. Na pitanje kakve su dalje aktivnosti, ukoliko naši ljudi ne budu zainteresovani za primjenu ovog modela Stirlingovog motora, prof. Supur odgovara kako već ima prepiske sa Splitom i Kragujevcem. “Ukoliko ovdje ne bude interesovanja za primjenu Stirlingovog motora, onda ću razmotriti i druge mogućnosti kako ovo ne bi ostalo samo mrtvo slovo na papiru. Tako ukoliko do septembra ove godine ne bude interesa za primjenu motora sa vanjskim izgaranjem kod nas, obratiću se drugim institucijama”, ustvrdio je mr. Supur.
Donosimo vam još nekoliko detalja o primjeni Stirlingovog motora. Stručnjaci objašnjavaju kako je kogeneracija (engl. Combined Heat and Power ili CHP) postupak istovremene proizvodnje električne i korisne toplinske energije u jedinstvenom procesu. Kogeneracija koristi otpadnu toplinu koja nastaje uobičajenom proizvodnjom električne energije u termoenergetskim postrojenjima te se najčešće upotrebljava za grijanje građevina ili čak cijelih naselja, a rjeđe u drugim proizvodnim procesima.
Kogeneracijska postrojenja se obično nalaze u toplinskim sistemima gradova, bolnica, zatvora, rafinerija nafte, tvornica papira, postrojenja za obradu otpadnih voda i industrijskih postrojenja s velikim potrebama za grijanje.
Prednost fleksibilnost
Osim za grijanje, toplina iz kogeneracijskog postrojenja može se koristiti za hlađenje, pa u tom slučaju imamo trigeneraciju.
Komercijalno dostupne kogeneracijske tehnologije su parne i plinske turbine, mikroturbine, motori s unutarnjim izgaranjem, Stirlingov motor i gorive ćelije. Stirlingov motor je zatvoreni cilindrični sistem sa klipom koji koristi inertni radni fluid. Radi po principu zatvorenog termodinamičkog ciklusa, gdje se energija dobiva na razlici temperatura. Za pogon koristi: fosilna goriva, biomasu te solarnu, geotermalnu i nuklearnu energiju. Upotreba u mikrokogeneraciji je s motorima snage od 1kW do 25 kW. Efikasnost motora je inače oko 30 posto, ali, motor sa odlično riješenim sistemima iskorištenja otpadne topline, može imati iskoristivost od čak 98 posto. Prednost su mu niske emisije stakleničkih plinova te niske razine buke i vibracija. Ima veliku pouzdanost zbog malog broja pokretnih dijelova, te može koristiti više goriva. Možda mu je i najveća prednost fleksibilnost. Mogućnost korištenja je kroz cijelu godinu. Može preko zime koristiti otpadnu toplinu, a preko ljeta se koristiti kao hladnjak. Zbog velike razlike temperature u cilindrima, novi materijali se moraju koristiti za konstrukciju motora.