Mikroturbina Capstone
Capstone mikroturbine so plinske turbine, nastale tokom 10-letnega razvoja, kot nadaljevanje obstoječih APU turbin iz letalske industrije. Vse Capstone mikroturbine sestavlja samo en premikajoči se del, ki se vrti na patentirani tehnologiji zračnih ležajev brez vzdrževanja,od 0 - 96.000 obratov na minuto. Pri tem se zračna blazina ležajev vzpostavi že pri 2000 obratih na minuto.Ta patentirana tehnologija za svoje delovanje ne potrebuje nikakršnih mazalnih ali sistemov prisilnega hlajenja.Življenjska doba 80.000 delovnih ur ob najmanjših možnih servisnih intervalih vsakih 8000 ur je bila ena od ciljnih razvojnih zahtev.

Zgodovina 
 1988 - Ustanovitev podjetja Capstone Turbine Corporation
 1998 - Prva mikroturbina na trgu C30
 2002 - zagon tisoče mikroturbine
 2008 - na trgu prva mikroturbina model C200
 2009 - zagon proizvodnje modelov mikroturbin C600, C800, C1000
 2010 - Laibach d.o.o prevzame distribucijo za Hrvaško in Slovenijo

Zgradba 
Odlikuje jih enostavna zgradba iz enostopenjskega komepresorja in enostopenjske turbine. Sestavljene so iz enojne gredi na kateri se nahaja generator sočasno s kompresorjem in turbino. Mikroturbine imajo zaradi svoje enostavne zgradbe nizko temperaturo v zgorevalno komoro vstopajočega zraka ter nižjo zgorevalno temperaturo z okoli 900 °C, v primerjavi z 1450 °C pri velikih turbinah. To dejstvo ima za posledico nekoliko nižji izkoristek. Da bi to slabost izravnali imajo mikroturbine vgrajen rekuperator, to je naprava, ki ob obtoku toplih izpušnih plinov, segreje hladnejši v zgorevalno komoro vstopajoči zrak. S tem dosežemo, da vstopa v zgorevalno komoro zrak z višjo temperaturo. Tako lahko dobimo z manj uporabljenega goriva več energije.

Kako torej deluje Capstone mikroturbina? 
Delovni medij je zrak iz okolice, ki se vsesava in v mikroturbini stisne. V Capstone mikroturbinah tako uporabljeni zrak iz okolice hladi generator. Generator pa pretvarja pridobljeno mehansko energijo v električno. Nato se zrak v enostopenjskem kompresorju stisne na približno 4 bare. Po kompresiji se stisnjeni zrak pri prehodu rekuperatorja ob notranji steni dodatno segreje z ob zunanji steni, iz zgorevalne komore, izstopajočimi plini. Tako vstopa predgreti sveži zrak v zgorevalno komoro, kjer injektorji vbrizgajo gorivo in nastala mešanica vzstopajočega predgretega zraka in goriva zgoreva v neprekinjenem procesu, tako se prej predgreti zrek segreje na približno 900 °C. Vroči zračni tok se sprosti preko turbine, tako sproščena energija se preko turbine pretvori v mehansko energijo, ta pa na isti osi posledično poganja kompresor in generator. Po prehodu turbine teče približno 600 °C vroč zrak v rekuperator. Na izhodu iz rekuperatorja imajo dimni plini še temperaturo približno 300 °C. Tako vroč zrak se lahko dodatno uporabi na primer za segrevanje vode z dodatnim toplovodnim izmenjevalcem.

Kako proizvaja električno energijo? 
Vrteča mikroturbina poganja asinhroni generator,ki proizvaja električno energijo s spreminjajočo se napetostjo (0-277V) in frekvenco (0-1600Hz). Ta se preko usmernika pretvori v enosmerno napetost 760V (v primeru pogona hibridnih vozil v enosmerno napetost po izbiri uporabnika 150-700V)in nato pa preko razsmernika v izmenično napetost 400V, 50Hz.

Načini delovanja 
Capstone mikroturbine lahko delujejo priključene na električno omrežje ali pa samostojno. Stalno zaznavanje električne mreže tudi dovoljuje uporabo za namene nadomestnega ali brezprekinitvenega napajanja za občutljive uporabnike, kot so računalniški centri.

Vplivi na okolje 
Princip stalnega zgorevanja, način delovanja in razpored brizgalnih gorivnih šob, zagotavlja najmanjše možne emisije, kar potrjuje globalno najstrožja certifikacija CARB-Californian Air Research Board(Kalifornijska okoljska agencija), ki dovoljuje obratovanje samo še Capstone mikroturbinam. Emisije toplogrednih plinov iz mikroturbine so v primerjavi z batnimi motorji tudi preko 100-krat nižje in v nasprotju z njimi ne obremenjujejo okolja z rakotvornim in gensko nevarnim Formaldehidom. Okolje obremenjuje zvočno z največ 65dB(A) in ne povzročajo tresljajev.

Osnovni modeli 
 C30 - 30kW el. 80kW topl.
 C65 - 65kW el. 148kW topl.
 C200 - 200kW el. 395kW topl.
 C600 - 600kW el. 1170kW topl.
 C800 - 800kW el. 1560kW topl.
 C1000 - 1000kW el. 1950kW topl.

Nameni uporabe 
 kogeneracija
 trigeneracija
 hibridna vozila
 brezprekinitvena napajanja
 deponije
 bioplinarne

Energenti 
 zemeljski plin
 kurilno olje
 propan
 dizel
 kerozin
 bioplin
 deponijski plin

Viri 
 
 Microturbines
 Capstone Turbine
 NASA's oil-free turbine research program 
 Mikrogasturbine
 Animation Microgasturbine; Erstellt von ISET - 
 CARB

Zunanje povezave 

 APU unit
 Foil bearing
 Uradna stran v Sloveniji
 Uradna stran Capstone Corporation
 Tehnologija delovanja
 C200 Meets New Jersey Air Quality Standards

Turbine
Capstone mikroturbine so plinske turbine , nastale tokomletnega razvoja , kot nadaljevanje obstoječih APU turbin iz letalske industrije . Vse Capstone mikroturbine sestavlja samo en premikajoči se del , ki se vrti na patentirani tehnologiji zračnih ležajev brez vzdrževanja ,od - 000 obratov na minuto . Pri tem se zračna blazina ležajev vzpostavi že priobratih na minuto.Ta patentirana tehnologija za svoje delovanje ne potrebuje nikakršnih mazalnih ali sistemov prisilnega hlajenja . Življenjska doba000 delovnih ur ob najmanjših možnih servisnih intervalih vsakihur je bila ena od ciljnih razvojnih zahtev . Zgodovina - Ustanovitev podjetja Capstone Turbine Corporation - Prva mikroturbina na trgu C30 - zagon tisoče mikroturbine - na trgu prva mikroturbina model C200 - zagon proizvodnje modelov mikroturbin C600 , C800 , C1000 - Laibach d. o . o prevzame distribucijo za Hrvaško in Slovenijo Zgradba Odlikuje jih enostavna zgradba iz enostopenjskega komepresorja in enostopenjske turbine . Sestavljene so iz enojne gredi na kateri se nahaja generator sočasno s kompresorjem in turbino . Mikroturbine imajo zaradi svoje enostavne zgradbe nizko temperaturo v zgorevalno komoro vstopajočega zraka ter nižjo zgorevalno temperaturo z okoli°C , v primerjavi z°C pri velikih turbinah . To dejstvo ima za posledico nekoliko nižji izkoristek . Da bi to slabost izravnali imajo mikroturbine vgrajen rekuperator , to je naprava , ki ob obtoku toplih izpušnih plinov , segreje hladnejši v zgorevalno komoro vstopajoči zrak . S tem dosežemo , da vstopa v zgorevalno komoro zrak z višjo temperaturo . Tako lahko dobimo z manj uporabljenega goriva več energije . Kako torej deluje Capstone mikroturbina ? Delovni medij je zrak iz okolice , ki se vsesava in v mikroturbini stisne . V Capstone mikroturbinah tako uporabljeni zrak iz okolice hladi generator. Generator pa pretvarja pridobljeno mehansko energijo v električno . Nato se zrak v enostopenjskem kompresorju stisne na približnobare . Po kompresiji se stisnjeni zrak pri prehodu rekuperatorja ob notranji steni dodatno segreje z ob zunanji steni , iz zgorevalne komore , izstopajočimi plini . Tako vstopa predgreti sveži zrak v zgorevalno komoro , kjer injektorji vbrizgajo gorivo in nastala mešanica vzstopajočega predgretega zraka in goriva zgoreva v neprekinjenem procesu , tako se prej predgreti zrek segreje na približno °C. Vroči zračni tok se sprosti preko turbine , tako sproščena energija se preko turbine pretvori v mehansko energijo , ta pa na isti osi posledično poganja kompresor in generator. Po prehodu turbine teče približno°C vroč zrak v rekuperator. Na izhodu iz rekuperatorja imajo dimni plini še temperaturo približno °C. Tako vroč zrak se lahko dodatno uporabi na primer za segrevanje vode z dodatnim toplovodnim izmenjevalcem . Kako proizvaja električno energijo ? Vrteča mikroturbina poganja asinhroni generator ,ki proizvaja električno energijo s spreminjajočo se napetostjo ) in frekvencoz ) . Ta se preko usmernika pretvori v enosmerno napetost ( v primeru pogona hibridnih vozil v enosmerno napetost po izbiri uporabnika ) in nato pa preko razsmernika v izmenično napetost ,z . Načini delovanja Capstone mikroturbine lahko delujejo priključene na električno omrežje ali pa samostojno . Stalno zaznavanje električne mreže tudi dovoljuje uporabo za namene nadomestnega ali brezprekinitvenega napajanja za občutljive uporabnike , kot so računalniški centri . Vplivi na okolje Princip stalnega zgorevanja , način delovanja in razpored brizgalnih gorivnih šob , zagotavlja najmanjše možne emisije , kar potrjuje globalno najstrožja certifikacija CARB - Californian Air Research Board ( Kalifornijska okoljska agencija ) , ki dovoljuje obratovanje samo še Capstone mikroturbinam . Emisije toplogrednih plinov iz mikroturbine so v primerjavi z batnimi motorji tudi prekokrat nižje in v nasprotju z njimi ne obremenjujejo okolja z rakotvornim in gensko nevarnim Formaldehidom . Okolje obremenjuje zvočno z največB( A ) in ne povzročajo tresljajev . Osnovni modeli C30 - W el . W topl . C65 - W el . W topl . C200 - W el . W topl . C600 - W el . W topl . C800 - W el . W topl . C1000 - W el . W topl . Nameni uporabe kogeneracija trigeneracija hibridna vozila brezprekinitvena napajanja deponije bioplinarne Energenti zemeljski plin kurilno olje propan dizel kerozin bioplin deponijski plin Viri Microturbines Capstone Turbine NASA's oil - free turbine research program Mikrogasturbine Animation Microgasturbine ; Erstellt von ISET - CARB Zunanje povezave APU unit Foil bearing Uradna stran v Sloveniji Uradna stran Capstone Corporation Tehnologija delovanja C200 Meets New Jersey Air Quality Standards Turbine