De består af en kompressor, forbrænder, turbine og elgenerator på en enkelt eller to aksler.De kan have en rekuperator, der opfanger spildvarme for at forbedre kompressorens effektivitet, en mellemkøler og genopvarmning.De roterer med over 40.000 omdrejninger pr. minut, og en almindelig mikroturbine med en enkelt aksel roterer normalt med 90.000 til 120.000 omdrejninger pr. minut.De har ofte en ettrins radial kompressor og en ettrins radial turbine.Rekuperatorer er vanskelige at konstruere og fremstille, fordi de arbejder under høje tryk- og temperaturforskelle.
Fremskridt inden for elektronikken muliggør uovervåget drift, og elektronisk strømskifteteknologi eliminerer behovet for, at generatoren skal være synkroniseret med elnettet, så den kan integreres med turbineakslen og fungere som startmotor.Gasturbiner accepterer de fleste kommercielle brændstoffer, såsom benzin, naturgas, propan, dieselolie og petroleum samt vedvarende brændstoffer såsom E85, biodiesel og biogas.Start på petroleum eller diesel kan kræve et mere flygtigt produkt som f.eks. propangas.Mikroturbiner kan anvende mikroforbrænding.
Gasturbiner i fuld størrelse anvender ofte kuglelejer.Mikroturbiners temperaturer på 1000 °C og høje hastigheder gør oliesmøring og kuglelejer upraktisk; de kræver luftlejer eller eventuelt magnetlejer.De kan konstrueres med folielagre og luftkøling, der fungerer uden smøreolie, kølemidler eller andre farlige materialer.
For at maksimere effektiviteten ved delbelastning kan flere turbiner startes eller stoppes efter behov i et integreret system.Stempelmotorer kan reagere hurtigt på ændringer i effektbehovet, mens mikroturbiner mister mere effektivitet ved lave effektniveauer.De kan have et højere effekt/vægt-forhold end stempelmotorer, lave emissioner og få eller kun én bevægelig del.Stempelmotorer kan være mere effektive, være billigere samlet set og typisk bruge simple glidelejer, der smøres med motorolie.
Mikroturbiner kan bruges til kraftvarmeproduktion og decentral produktion som turboalternatorer eller turbogeneratorer eller til at drive elektriske hybridkøretøjer. Størstedelen af spildvarmen er indeholdt i udstødningen med relativt høj temperatur, hvilket gør det nemmere at opsamle den, mens spildvarmen fra stempelmotorer er fordelt mellem dens udstødning og kølesystem. udstødningsvarmen kan anvendes til vandopvarmning, rumopvarmning, tørringsprocesser eller absorptionskøleanlæg, som skaber kulde til klimaanlæg fra varmeenergi i stedet for elektrisk energi.
VirkningsgradRediger
Mikroturbiner har en virkningsgrad på omkring 15 % uden rekuperator, 20-30 % med en rekuperator, og de kan nå op på 85 % kombineret termisk-elektrisk virkningsgrad i kraftvarmeproduktion.Niigata Power Systems’ rekupererede RGT3R-termiske virkningsgrad på 300 kW er på 32,5 %, mens den ikke-rekupererede RGT3C på 360 kW er på 16,3 %.Capstone Turbine hævder en elektrisk effektivitet på 33% LHV for sin 200 kW C200S.
I 1988 startede NEDO et projekt om keramiske gasturbiner inden for rammerne af det japanske New Sunshine Project: i 1999 opnåede den rekupererede Kawasaki Heavy Industries CGT302 med to aksler på 311,6 kW en effektivitet på 42,1% og en turbineindgangstemperatur på 1350 °C.I oktober 2010 fik Capstone af det amerikanske energiministerium tildelt design af en totrins intercooled mikroturbine, der er afledt af de nuværende 200 kW- og 65 kW-motorer til en 370 kW-turbine med en elektrisk effektivitet på 42 %.
Forskere fra Lappeenranta University of Technology har designet en 500 kW intercooled og rekupereret to-akslet mikroturbine med en effektivitet på 45 %.
