Abb. 1 zeigt das Funktionsschema einer Einwellenmaschine. Der Generator wird mit der gleichen Drehzahl wie die Turbine betrieben (z. B. 96.000 U/min).
Turbinenwelle mit Generator, Verdichter und Turbinenran
Funktionsschema einer Turbine
Das nachstehende Funktionsschema stellt gleichzeitig die wesentlichen Baugruppen und Schnittstellen der Mikrogasturbinen dar. Sie gliedern sich in Brennstoffversorgung, Turbinen-Generatoreinheit und dem Leistungscontroller, der für die Netzankopplung (elektronisches Getriebe) zuständig ist.
Funktionsschema einer Turbine
Thermodynamische Details
Die Verbrennungsluft tritt über den Generator in die Mikrogasturbine ein und kühlt diesen dabei. Anschließend wird die Luft im Radialverdichter auf etwa 4 bar komprimiert. Im Rekuperator wird sie durch die heißen Abgase vorgewärmt. In der Brennkammer kommt der Brennstoff hinzu und wird gezündet. Die heißen Verbrennungsgase werden in der Turbine entspannt und treiben so Verdichter und Generator an. Nachdem die Abgase einen Teil ihrer Wärmeenergie im Rekuperator abgegeben haben, verlassen sie die MicroTurbine in Richtung Abgaswärmetauscher bzw. Kamin.
Weg der Verbrennungsluft bei der Capstone Mikrogasturbine