随着世界范围内的能源紧缺,各国正致力于节能、减排,力争可持续的发展。基于能源紧缺的这样一个事实,余热利用的问题成了越来越重要的能源努力方向,各国都在加强这方面的投入和研究,希望获得更大、更多的收益。能源利用有多种途径和多种方法,但最重要的、最有意义的、最有价值的利用还是发电,但因余热发电特别是低温余发电的技术相对落后,制约着它的进一步发展。
斯特林发动机是早在1861年由英国人罗伯特·斯特林发明,斯特林发动机也称外燃机,和蒸汽机的历史差不多,它的特点首先是燃烧连续的,由于工质不参与燃烧,因此没有内燃机的爆震现象,噪音低;其次可以使用任何燃料,其燃烧室在外,燃烧的过程与工质无关,适用于各种热源,对燃烧方式无特殊要求,体积小、重量轻、寿命长、维护方便、燃烧效率高。
库乐恩已经研发了一种创新和领先的斯特林发动机,名为索恩特发动机,其可以将低温热能转换为电能。这种发动机不同于其它斯特林发动机,与典型热发电机相比,它可以使用更低的温度用于热输入(100℃~300℃)。目前市售的斯特林发动机使用的热输入温度在600℃~1000℃。从较低温度范围利用热能发电是以前从未有过的既经济又可再生可替代的方法。输出功率范围(1kW~50kW)使索恩特发动机能够利用分布式可再生发电系统用于诸如废热回收、太阳热电和生物质电能等应用。
索恩特发动机使用活塞和兼紧凑式换热器,是一种整体装置。该发动机不含循环润滑油,因此保持高性能和最少的维护。发动机上的管路连接装置很少,因此无需高压流体循环。添加一个完整的以斯特林发动机为基础的废热回收系统只需对现有发电机组或商业/工业工艺作出微小改变,最显著的是一台换热器。多数索恩特发动机的机械部件在接近常温的温度下运转,加强了系统稳定性,并且使发动机运转时非常安静。索恩特发动机设计的简单性使其操控起来非常简单,它有一个热的热转移流体供应回路和一个冷的热转移流体排热回路,通过泵产生的动力,发动机负荷管理系统可调节发动机的转速、电功率、发动机启动和停止功能,这些通常内置于发动机电力负荷管理系统中。该发动机是全自动的因此无需系统管理员注意或干预。除了提供成本节约和减低排放,索恩特的其他优势包括减少运输燃料,特别是运输不便和昂贵运输费用的需要。