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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Free-piston Reciprocating Joule-cycle Engine-based Micro-combined Heat and Power System

Descripción del proyecto

Un sistema innovador para aplicaciones residenciales de microcogeneración

La microcogeneración (micro-CHP, por sus siglas en inglés) es una tecnología que genera electricidad con gran eficacia y que, a la vez, minimiza la presión en la red y los sistemas locales de distribución, además de reducir el consumo bruto de energía y las emisiones de CO2. Hoy en día, los sistemas utilizados en el mercado de la micro-CHP doméstica presentan varios problemas que limitan su instalación generalizada. Los motores alternativos de pistón libre a ciclo de Joule (FPRJE, por sus siglas en inglés) presentan una gran eficiencia eléctrica, un potencial de uso con múltiples combustibles, una buena flexibilidad operativa, una estructura mecánica simple y una baja pérdida por fricción. Sin embargo, todavía no se ha desarrollado un sistema de demostración de micro-CHP basada en FPRJE. El proyecto Free-CHP, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, modelizará, diseñará, construirá, probará, mejorará y validará un sistema innovador de micro-CHP basada en FPRJE de 5 kWe, el primer sistema de este tipo, destinado a edificios residenciales.

Objetivo

Developing domestic Combined Heat and Power (CHP) systems presents one obvious way to generate electricity with high efficiency, mitigate strain on the grid and local distribution systems, and reduce gross energy consumption and CO2 emissions. The domestic micro-CHP market is currently served by ICE, Stirling, and ORC systems, all of which possess significant issues that limit wide micro-CHP installations. In order to solve the current developing predicament of residential micro-CHP market, and to develop affordable and efficient residential micro-CHP products, excellent prime mover technologies need to be developed. The Free-Piston Reciprocating Joule-cycle Engines (FPRJEs) proposed by Prof. Tony Roskilly’s group are preferred for residential micro-CHP applications because of their high electrical efficiency (greater than 30%), multi-fuel potential, good operational flexibility, simple mechanical structure, and low frictional loss. An integrated FPRJE-based micro-CHP demonstration system has not to date been developed and a numerical model which can describe the whole FPRJE-based micro-CHP system accurately is also lacking. In this project, a novel, first-of-its-kind 5 kWe FPRJE-based micro-CHP system that can be used in domestic buildings will be modelled, designed, built, tested, and improved at Durham University. The successful implementation of this project will be the first to validate the theoretical modelling of this novel micro-CHP system and will significantly increase our body of knowledge with respect to free piston engines. We will also be able to determine the technical feasibility of this proposed concept which aims to surpass current micro-CHP system efficiencies and achieve higher efficiency. This research will significantly contribute to the EU’s gross energy consumption and CO2 emissions reduction, and low-carbon cities development. The experienced researcher will obtain research-related skills, transferable skills and networking from the project.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinador

UNIVERSITY OF DURHAM
Aportación neta de la UEn
€ 224 933,76
Dirección
STOCKTON ROAD THE PALATINE CENTRE
DH1 3LE DURHAM
Reino Unido
Región
North East (England) Tees Valley and Durham Durham CC
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 224 933,76