Автономное обеспечение электроэнергией на дровах

[ValeryN]

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Например.

В советские времена Молдавия, что-то подобное выпускала.

 

Думаю по молдавии - как раз херня эт все....

 

Тут вот по поводу пара:

 

Абрамов - Книга юного конструктора т.1 1937

Абрамов, Фролов - Самодельная паровая турбина 1936

Абрамов, Хлебников - Самодельные электрические и паровые двигатели 1946

Баранов - Предупрждение аварий паровых котлов 1990

Белькинд, Веселовский, Конфедератов - История энергетической техники 1960

Богаевский, Лурье, Шульц - Очерки истории техники докапиталистических формаций 1936

Богомазов, Беркута, Куликовский - Паровые двигатели 1952

Дейк - Практический инжиниринг резервуаров 2001

Добровольский - Современные паровые автомобили и тракторы 1936

Дузь - Паровой двигатель в авиации 1939

Жукаускас - Конвективный перенос в теплообменниках 1982

Курс паровозов в 2х тт. 1937

Лебедев - Занимательная техника в прошлом 1929

Меркулов - Газовая турбина 1957

Минут - Теория, конструкция и расчёт локомобиля 1952

Шухардин, Ламан, Фёдоров - Техника в её историческом развитии 1982

"Чертежи паровой машины ЦММЛ" - 4 .jpg

 

depositfiles.com/files/bms8x0kur

 

Нашел материалы на русском Солью - почитаю...

[ValeryN]

По поводу книжек - реально полезных из архива, что я прислал не много... Очень много в некоторых сказано про Ленина а не про пар.

 

Минут - Теория, конструкция и расчёт локомобиля 1952

Жукаускас - Конвективный перенос в теплообменниках 1982

И по паровозам - реально полезные материалы. Но - этих материалов, чтобы пойти и сделать паровое отопление явно не достаточно. Плюс - если есть уже готовые решения - зачем повторять рассчеты с нуля...

 

www.mikebrownsolutions.com/order.htm

 

Вот тут покупал за $90

***

Special Steam Package (DVD) (book, prints, and both videos)

$90.00

 

Единственный минус - на английском языке... Так что - тем кто не говорит на английском по-видимому прийдется искать переводчика.

 

Прислали в формате A3 чертежи двигателя на 1 hp (750 Вт) и на 3 hp (2.2 кВт), на пар под давлением 7.2 бар рабочее (на который отнормированы). По чертежам можно реально изготовить двигатель. Предельное давление, которое держит арматура и двигатели - 17 бар. Соответственно мощность пропорционально растет. Двигатель хитрый - пар давит на поршень с обоих сторон по-переменно, клапана переключают направление пара - поэтому один поршень фактически в два раза больше мощности выдает, чем аналогичный в ДВС автомобиля.

Вся система клапанов в чертежах прорисована в виде, подходящем для изготовления.

 

Прислали два видео - на одном - как за пару дней построить топку на 1 hp... Судя по видео и размеру теплообменников КПД бойлера порядка 50%. Второе - про home scale steam - где показывают более жирный бойлер на 4 кВт систему.

 

Плюс книжку - The basics of steam engineering by Mike Brown Third Edition... В книжке как раз все что я в топике писал и рассуждал уже расписано. В частности - о том, что под небольшие объемы пара оптимально использовать Mono Tube boiler (грубо - испаритель как я описывал - трубный теплообменник, в который принудительно насосом подается вода), он-же строится в фильме про Building a prototype boiler. Расписано, как построить плунжерный насос на подачу пара.

Майк коротко коснулся вопроса турбин Теслы - что простота таки да - подкупает, а вот КПД больше у поршневых машин при малых количествах ступеней преобразования пара в механическую работу.

 

Судя по тому что я увидел - можно просто у Майка выкупить:

 

Двухцилиндровый 3hp Steam Engine за $2'395

Механический насос на подачу воды $475

Доставка $250

Итого $3'120

НДС $624

Итого суммарно $3'744

 

Хотя, пообщаюсь с цехом - сколько будет стоить по чертежам построить... Думаю что в $1.5 - $2k можно вписаться с головой, однако не быстро.

 

Далее - по материалам потребуются трубы на теплообменники, фиттинги - думаю всего на $500 - $700 + работы.

 

Далее - печка - думаю сюда порядка $800 - $1000 уйдет.

 

Далее - генератор, вентиляторы, двигатель на помпу и контроллер - еще $700 - $800 уйдет.

 

Далее - аккумуляторы и инвертор на 10 кВт - еще $2.5k

 

Итого - $6'500 - $8'744 плюс хозяйское время... Этот расчет - мой прогнозный, предполагая качественно выполненную систему... Если лепить из подручных материалов, оно может конечно еще радикально дешевле выйти, эдак раза в 2-3 (к примеру теплообменники с какой-нибудь старой аммиачной установки или еще такого плана решения).

 

После просмотренных материалов мне видится что моего непосредственно времени больше чем на 2 недели не уйдет. Реально не все так сложно, просто не привычно.

 

По поводу КПД - порядка 8 - 10% тепловой энергии перейдет в пар, плюс аккуратно выполненный бойлер даст 70 - 75% КПД топлива в тепловую энергию.

 

Предварительно думаю топить это хозяйство брикетом - по цене 700 - 1000 грн за 1 т. Характеристики брикета - 5-5.5 квт*ч / кг. С 1 т брикета получим соответственно минимум 3'500 квт*ч тепловой энергии, из которой получим 280 квт*ч механической (224 квт*ч полезной электрической и 56 квт*ч на потери) и 3'220 квт*ч тепловой.

 

За предыдущий февраль 2010 г. я грубо оплачивал ~192 квт*ч электроэнергии в сутки на тепловой насос, который выдавал соответственно ~700 квт*ч тепла в сутки (КОП порядка 1:3.7). Итого за февраль в среднем 20 т. квт*ч тепла потрачено, и 5'6 т. квт*ч электроэнергии использовано, что стоило мне 0,30 грн x 5600 = 1680 грн (счет за февраль был на 2000 грн.). 1066 квт*ч потребили на хоз нужды.

 

Если-бы я это электричество генерировал дизель-генератором, то стоимость месяца без амортизации генератора получится ~2200 л солярки, то есть 14 т. грн. В случае-же дополнительного отбора тепла от выхлопных газов, экономия топлива составит 14-15% - 2 т. грн... 12 т. грн. итого за месяц.

 

В случае отопления брикетом получится 6.2 т ценой 4.3 - 6.2 т. грн. Плюс головная боль на работу кочегара и грузчика. Электрической-же энергии на выходе получается даже больше, чем я расходую на хоз нужды в зимний период.

 

После поднятия цен на электроэнергию государством до 0,7 грн за квт*ч, мне придется платить 0,86 грн за квт*ч или ~5.7 т. грн за такой-же февраль месяц. Грубо получится паритет стоимости брикетов и теплового насоса, а стоимость дизеля получится в 2.5 раза больше.

 

Сравнивая возможности - дизель-генератор без аккумуляторов в виде отдельного устройства обошелся-бы мне в $4'500 - $5'000, разница в цене по сравнению с паром $2'000 - $3'744. Эти дополнительные затраты окупились-бы за 3-6 месяцев автономного электроснабжения.

 

Итого - реальный срок окупаемости зависит от того, сколько времени система будет эксплуатироваться. Если как резерв - по 1-2 недели в году - то имеет смысл дизель ставить. А если-же круглогодично, то паровая система выглядит намного более целесообразной.

 

Особенно, если учесть фактор, что летом нагрев ГВС и генерацию электричества производить засчет солнечных батарей. Скоро напишу второе сообщение с приблизительной раскладкой на полную автономию с использованием энергии ветра в условиях киевской области.

[ValeryN]

(ссылка устарела)

 

График количества тепловой солнечной энергии для г. Киева в квт*ч на кв.м на день. Не буду спорить о корректности цифр - +- 30% в зависимости от того, КАК установлены элементы, есть-ли слежение за солнцем или нет. Для грубого расчета мне нужны были на самом деле ПРОПОРЦИИ тепловой энергии зимой и летом.

 

Задача - дом в среднем потребляет в месяц порядка 1050 квт*ч на хоз нужды электрической энергии. Плюс в среднем за сутки выливается 2 куб. м. горячей воды температурой 45 градусов (бассейн на улице летом, душ и ванные в основном), а температура воды на входе 8 градусов, что составит в месяц порядка 2'400 квт*ч тепловой энергии, которые на данный момент генерируются тепловым насосом с КОП 1:4.2 - 1:4.5 .

 

1. Аккумуляторы (тепло и электро). Пусть в среднем площадка максимально эффективно освещается 6 часов в день, а пик потребления энергии приходится на вечер и на утро, когда солнца еще фактически нет, то есть 85% энергии употребится когда генерация не происходит. КПД преобразования энергии аккумулятор->сеть примем 0.9 . Таким образом емкость аккумуляторов 1050 * 0.85 / 0.9 / 30 = 33 квт*ч при 100% глубине разряда.

 

Сравним стоимость системы на гелевых аккумуляторах (цена 2422 грн за 1.2 квт*ч):

(ссылка устарела)

 

Смотрим внимательно на график кол-ва циклов до потери 40% емкости (видим, что после некотрого момента аккумулятор быстро теряет емкость), 100% D.O.D (глубина разряда) - 400 циклов, 30% D.O.D (глубина разряда) - 2000 циклов. Итого - если мы поставим 28 аккумуляторов за 2422 грн = 68 т. грн, то через 400 дней система потеряет 40% емкости, а еще за ~100 дней потребуется замена элементов. Грубо стоимость системы 136 грн. в день, при обороте 35 квт*ч в день, или 3.88 грн за квт*ч.

 

Если-же мы берем 30% DOD, то аккумуляторов надо установить в 3.3 раза больше - 94 шт по 2422 грн = 228 т. грн.... И система проживет уже ~2200 дней, соответственно 103 грн. в день, при обороте 35 квт*ч .... Разница есть, но незначительная.

 

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

LiFePO4 технология. 70% DOD >= 8000 циклов. Цена на батареи порядка $1.2 за 1 А*ч (3.2 * 1.2 = 2.66 Вт*ч). Для 70% D.O.D нужно 33000 / 0.7 / 3.2 * 1.2 = ( $17'678 + $900 доставка )* 1.2 (НДС) = $22'294 x 7,9 = 176'119 грн. ; Срок службы - более 8000 дней, или 22 грн. в день на 35 квт*ч, что составит цену 22 / 35 = 0.63 грн за квт*ч

 

Теплоаккумулятор-же должен запасать энергию в количестве 95 квт*ч. Если это водяной теплоаккумулятор, температура максимум 75 градусов, а минимум 45 градусов - 35 квт*ч запасается в 1 т воды, соответственно объем аккумулятора - 3 куб. м. Чем хорош теплоаккумулятор - практически не изнашивается!

 

(ссылка устарела)

Как вариант - хочу обратить внимание на возможность высокотемпературного теплоаккумулятора. Например масло АМТ-300, цена порядка 12 грн / л. Рабочая температура - 200 .. 285 градусов.

Запас энергии на 1 л получается 40 Вт*ч тепловой. "Цена на синтетические теплоносители «»Алотерм», «Термолан» производства Ивано-Франковского завода ТОС составляет 80-100 руб/кг." порядка 27 грн / кг, при этом не загаживает теплообменники. Запасти можно в 340 .. 200 диапазоне температур 70 Вт*ч тепловой за 1 л.

 

Почему пишу про нижний порог в 200 градусов - это температура, достаточная для генерации пара и дальнейшей его конверсии в электроэнергию. Всего тепловой энергии необходимо запасти на 35 квт*ч электроэнергии порядка 437 квт*ч, что составит 6.2 т Алотерма или 167'000 грн. Заменив алотерм в резервуаре щебнем, получим экономию ~ 4 т Алотерма, оставив всего 2.2 т ценой около 60 т. грн (!). Что уже намного интереснее. По сути цена сравнимая со стоимостью гелевых аккумуляторов, НО со сроком службы действительно в десятилетия.

 

2. Источник солнечного нагрева.

 

Теперь - считаем сколько нужно солнца, для того, чтобы покрыть полностью нужды летом. Летом 1 кв. м поверхности в день выдаст грубо 5 квт*ч тепловой энергии. Нам нужно порядка 440 квт*ч тепловой энергии в день. То есть около 90 кв. м поверхности. С моей точки зрения - оптимальное решение - плоские линзы Френеля:

(ссылка устарела)

($160 + $40)*1.2 = $240 за 1.17 кв.м или $205 за кв. м. со стоимостью доставки из США. На (ссылка устарела) в среднем цена линз - $75 / кв.м... Из китая предположительно цена в Киеве получится около $130 / кв.м. Плюс теплоизолированная труба. (ссылка устарела)

Дополнительно - стоимость крепежа, труб, теплоизоляционных материалов на 1 кв. м составят от $30 до $60 в зависимости от исполнения. Итого - цена 1 кв. м коллектора линза френеля / вакуумированная трубка составит $160 - $265. Реально КПД линз Френеля не 100%, а около 85%, соответственно площадь поверхности должна быть посчитана с учетом этого + теплопотери нагреваемой поверхности - еще 0.8 КПД - итого 0.68 общий КПД . Второй вариант - это половина цилиндра с параболической поверхностью зеркальной - у этого варианта еще дешевле стоимость, думаю раза в 2 минимум - посудите сами - на 1 п.м. коллектора - $30-$60 собственно труба коллектора, $35-$50 светоотражающая пленка и защитная пленка, $30 поликарбонат, $40 крепежные элементы ($135 - $180). Однако не понятно как быть с обслуживанием, как быстро пленка загадится отражающая...

Итого - с линзами Френеля - 132 кв.м поверхности стоимостью $25'000 - $43'500... С параболоцилиндрическим коллектором - стоимостью $18'000 - $24'000. Другими способами (вакуумными коллекторами) от 90/0.8*400 = $45'000 и до 90/0.8*400 = $90'000 - и что под вопросом - при каких условиях будет достигаться температура 300 градусов рабочая.

(ссылка устарела) Мне трудно ее посчитать... Однако, возможно установив стационарно поликарбонатные зеркала в ИЗБЫТОЧНОМ количестве (в зависимости от времени суток и положения солнца) получить концентрацию солнечного излучения в достаточном количестве на башню....

Вывод - в зависимости от вида конструкции стоимость решения генерации 440 квт*ч тепловой энергии в день может стоить от $18'000 до $120'000. Для покрытия нужд ГВС дома летом достаточно в 4 раза меньше энергии, со стоимостью решения $4'500 - $30'000, поскольку 440 - 35 - 80 = 315 квт*ч, которые будут просто сбрасываться в воздух... Однако при использовании паровой машины о которой я писал ранее не представляется возможным выработать электроэнергии в достаточном количестве. Для такого режима выгодно поднять КПД генерации по пару до 20 - 25 хотя-бы, что существенно снизит затраты на стоимость коллектора и накопителя энергии.

 

Теоретически КПД Карно при температуре горячего теплоносителя в 200 градусов цельсия, а холодного в 60 градусов цельсия - 140 / (273+200) = 0.295, а при температуре горячего теплоносителя в 300 градусов цельсия - 240 / (273+300) = 0.42 .... При этом КПД машины Стирлинга в построенных на воздухе системах порядка 0.6 от Карно... а КПД паровой системы в зависимости от механизма преобразования от 0.2 до 0.8 от максимально возможного КПД... В рассматриваемых ранее вариантах - КПД относительно максимально возможного - 25% - 30%... Чтобы поднять КПД - самый простой путь путем поднятия рабочего давления до скажем 15 бар, и понизить рабочее давление на выходе двигателя до 0.5 бар, установив температуру конденсации на 80 градусах, выполнив аккуратно двигатель с изоэнтропическим КПД порядка 0.7, что является нормой для поршневых двигателей. КПД улучшится до 15% - 50% от Карно при 200 градусах... И ... далее пока тупик .... Однако - при таком режиме достаточно солнечных коллекторов на 240 тепловых квт*ч в день, с диапазоном стоимости $9'000 - $60'000 в зависимости от того из каких компонент выполнена система и кем выполнен монтаж системы.

 

Теперь сравним что-же у нас получилось... 1 т брикета стоит 700 - 1000 грн и дает грубо 4 тыс. квт*ч. За 700 - 1000 грн получаем работу системы при знойном июньском солнце в течении 16 дней. В течении года солнечная система выработает. 240/5.2*3.1*365 = 52'223 квт*ч. Что составит 52'223 / 4000 = 13 т. брикета, или 9'100 - 13'000 грн. Считаем, какую сумму выгоднее вложить в систему, чтобы получить прибыль, более чем банковский депозит из рассчета, что система экономит нам в год 9'100 - 13'000 грн. в долларовом эквиваленте (9% годовых) за период 6 лет. Ответ - 32 - 46 т. грн.... иначе - выгоднее топить брикетом... За период 10 лет - 38 - 54 т. грн.... Получается - что в САМОМ ДЕШЕВОМ варианте солнца нужно, чтобы или брикет стоил 1800 грн или установка 45 т. грн... что не возможно....

 

Получается, что даже летом выгоднее топить дрова.... Если вопрос в экологии - то на мои потребности потребовалось-бы около 40 га площади леса, при условии его самостоятельного возобновления, чтобы рубить дрова, соответственно что стопил - то опять выросло - или ~ 9 соток леса на 1 кв. м жилья Под лесами грубо 10 млн. га - хватит в возобновляемом режиме на 0.1 млрд кв. м или по 2 кв. м жилплощади на человека... Может я что неправильно посчитал и ошибся на порядок... Но - в любом случае цена на дерево получается занижена, и соответственно через 10 лет может так получиться, что деревом топить будет нерентабельно.

 

Но - можно топить и углем. Цена на уголь с доставкой ко мне - порядка 1'300 грн за 1 т и выработка из 1т - 8,12 т. квт*ч... На год, генерируя полностью свое электричество потребуется около 26 т угля (антрацит), или 33'800 грн. Брикет-бы стоил 29'400 - 42'000 грн за 42 т. При этом конечно-же антрацит потребует специальную печь, для создания условий горения (температура начала выхода летучих веществ 400 градусов против 150 градусов для дров и горения - 700 градусов против 300 градусов для дров. { правкой исправил ошибку тут, связанную с неправильным расчетом требуемого количества угля }

 

3. Выводы.

 

Какой самый полезный на мой взгляд момент в этом сообщении - рассмотрение стоимостей аккумуляторов. Получается выгоднее топку с маслом и небольшим теплоаккумулятором (к примеру огнетрубный котел с маслом в резервуаре - 150 л масла и 300 л щебня), чем иметь отдельный электрический аккумулятор. А энергоустановку соответственно увеличить до мощностей, которые реально потребляет энергосистема. При этом обороты двигателя и мощность регулировать оперативно водяным насосом, регулируя скорость подачи воды, и соответственно давление пара. Машинка на 2.2 кВт может в таком режиме выдать до 4 квт при давлении порядка 15 бар. А в реальности все нужды пиковой нагрузки и надежности покроются ДВУМЯ машинками по 4 квт. При этом указанного запаса масла хватит на 2 часа работы, когда уголь уже не горит. Возможно ВМЕСТО инверторов, использовать синхронный генератор, а его обороты контролировать ТОЧНОЙ дозировкой воды при помощи шагового двигателя.

Змінено 9 жовтня 2010 користувачем ValeryN

[olkogr]

Думаю будет легче для паровика использовать поршни и цилинды двухтактных мотоциклетных двигателей. Поставить только клапана для пара. Подавать пар с двух сторон не стоит, уплотнения штока поршня будут не долговечны. Лучше уж двух цилиндроваую систему использовать. Можно также использвоать двухцилиндровый компрессор воздушный от зила например.

Для преодоливания кратковременных пиковых нагрузок с синхронным генератором лучше использовать маховик. Для долговременных перегрузок и вправду тепловой аккумулятор.

КПД такого парвоика оч мал, менее 7%, и мал он изза использваного рабочего тела - воды. Дело в том что теплота парообразования у воды просто огромна, и тела для паровика хуже воды даже придумать сложно. Так как в двигателе работает пар, при этом его температура падает, но чтоб дальше его подать в котел его нужно сконденсировать, а потом снова в пар преобразовать. Потому скольнибуть реального КПД для парвоиков на воде можно получить только при оч больших давления и температурах.

Лучшим телом для паровика я считаю амиак, но его токсичность немного не подхлдит для домашнего использования. Лучше использовать фреон 22. При исользовании фреона нужно герметизировать двигатель.

[ValeryN]

Думаю будет легче для паровика использовать поршни и цилинды двухтактных мотоциклетных двигателей. Поставить только клапана для пара. Подавать пар с двух сторон не стоит, уплотнения штока поршня будут не долговечны. Лучше уж двух цилиндроваую систему использовать. Можно также использвоать двухцилиндровый компрессор воздушный от зила например.

Для преодоливания кратковременных пиковых нагрузок с синхронным генератором лучше использовать маховик. Для долговременных перегрузок и вправду тепловой аккумулятор.

 

(ссылка устарела)

 

По этой ссылке - пример конструкции, правда без размеров и перечня материалов. Не вижу почему в обе стороны поршень толкать плохо! Преимуществ видится больше - как то меньшее количество цилиндров на ту-же мощность, отсутствие проблемы скапливания воды за поршнем....

 

КПД такого парвоика оч мал, менее 7%, и мал он изза использваного рабочего тела - воды. Дело в том что теплота парообразования у воды просто огромна, и тела для паровика хуже воды даже придумать сложно. Так как в двигателе работает пар, при этом его температура падает, но чтоб дальше его подать в котел его нужно сконденсировать, а потом снова в пар преобразовать. Потому скольнибуть реального КПД для парвоиков на воде можно получить только при оч больших давления и температурах.

 

Думаю на давлении 10 бар не менее 8% - я диаграммы ранее рисовал... На давлении в 7.5 бар - думаю около 7-8%. Думаю, что если использовать теплоаккумулятор, то можно с давлением в 15-20 бар даже справиться - поскольку не будет большого объема испарителя. Грубо - встречный теплообменник, при этом вода - в трубках малого диаметра, масло - между кожухом и трубами в теплообменнике.

 

Лучшим телом для паровика я считаю амиак, но его токсичность немного не подхлдит для домашнего использования. Лучше использовать фреон 22. При исользовании фреона нужно герметизировать двигатель.

 

Температура конденсации для системы отопления - в пределах 60-80 градусов цельсия. У аммиака давление при tконд.=60 градусов на 26 бар (!). при tконд.=80 градусов - 42 бар. Фреон R-22 будет при температуре >250 градусов разлагаться на всяческие токсичные элементы.

 

(ссылка устарела)

 

Сайт на котором лежит программа для рассчета циклов - R718 - вода, R600 - бутан. Запускаем Refrigeration Utilities, нажимаем кнопку Log p-h diagram, и видим давление-энтальпия диаграмму - берем и считаем..

 

Как вариант замены воды - бутан или изобутан. Рассчитываю цикл для бутана. Считаю изоэнтропический КПД двигателя - 50% (думаю занижаю этот параметр для поршневика). При конденсации на 60 градусах - давление 6.5 бар.

 

При макс. давлении 15 бар и температуре в 200 градусов получим 0,5*53 = 26,5 kJ / kg. При этом тепловой энергии потратить придется 629 kJ/kg. (kg - масса рабочего тела). КПД 4.2% ... Расширится бутан всего-лишь в 2.5 раза (!). Чтобы реально поднять КПД на бутане - придется сильно поднять давление. Скажем - если давление будет в верхней точке 50 бар, при той-же температуре, потребуется меньше теплоты на нагрев - всего 505 kJ/kg (!), и выделится 0,5*94 = 47 kJ/kg... Соответственно КПД = 47 / 505 = 9.3%... А вот чем бутан интересен - так это тем, что при температуре 100 градусов давление составит 15.2 бар, и КПД составит 4.5% (!). А это в свою очередь нам дает разные интересные решения - к примеру уменьшение размеров теплоаккумулятора вдвое, если он используется для накопления энергии солнца днем и отдачи вечером/ночью, поскольку его рабочей температурой можно считать уже не 300 - 200, а 300-100 градусов (!). Второй вариант - использовать два цикла - водяной пар в диапазоне от 100 до 200 градусов и бутан от 60 до 100 градусов - этот вариант даст 8-10% КПД паровой машины и еще 4-5% КПД бутановой машины. Итого - 12 - 15% суммарное КПД.

 

Думаю что простыми средствами сделать двигатель на давления >20 бар не получится. Может я и заблуждаюсь... Конечно на 100 бар было-бы лучше - меньше габариты (!). Но одновременно и большая сложность изготовления. Попробуйте плунжерный насос высокого давления сделать

[ValeryN]

Температура конденсации для системы отопления - в пределах 60-80 градусов цельсия. У аммиака давление при tконд.=60 градусов на 26 бар (!). при tконд.=80 градусов - 42 бар. Фреон R-22 будет при температуре >250 градусов разлагаться на всяческие токсичные элементы.

 

Хотя - очень интересные есть - R113, R123, R124 ... при tконд.=60 градусов - давление 1.5 bar (!). Разлагается R113 при температурах выше 300 градусов... В принципе - то что надо...

 

freon-ukraine.uaprom.net/a1457-freon-r113.html

Информация про R113....

 

Я еще поиграюсь с построением цикла - но гипотетически - может и лучше, чем вода (!).

 

В принципе температура 200 градусов проще в обращении, чем 300, и более доступна, скажем для солнечных систем. 250 рабочую у солнечного коллектора я себе представляю, а вот 350 - видится труднее по материалам.

 

Допишу:

R113 вроде вывели из обращения...

 

www.labothap.ulg.ac.be/cmsms/Staff/QuoilinS/TFE_SQ010607.pdf

 

Интересная статья - обзор по хладагентам + на базе обращенного скролл-компрессора построили установку, работающую на температурах 150-180 градусов. до 7% КПД получили на R123. Описаны недостатки экспериментальной установки, можно КПД поднять...

Змінено 12 жовтня 2010 користувачем ValeryN

[olkogr]

При толкании поршня с двух сторон первое это конечно уплотнение штока поршня, оно будет оч быстро изнашиватся. Второе намного усложняется кривошип.

Лучше ИМХО пользовать компрессор от зила, добавить систему смазки, 2-3 кВт мощности думаю он должен дать.

Система охлаждения если использовать рабочее тело с температурой до 200градусов думаю не нужно. Амиак тут недопустим так как люминь.

Нужно искать рабочее тело хорошее, для КПД хотябы в 10%.

По компрессорам тоже копал в этом направлении, но цены просто непомерны, и при использовании компрессора в качестве двигателя нужно систему смазки перерабатывать.

[s-k-y-w-a-l-k-e-r]

Интересная тема, прочитал с удовольствием. Много умных мыслей, идей. Сам когда-то прорабатывал эту тему, но не так глубоко и профессионально как ValeryN.

Вот тут у россиян уже есть рабочие образцы:

photo.stream24.ru/users/Parovoznik/135369/b0086522907dbc29a2674c9ea4e59ae9/

parmashina.narod.ru/

parmashina.narod.ru/index.files/malenerg.html

[ValeryN]

Интересная тема, прочитал с удовольствием. Много умных мыслей, идей. Сам когда-то прорабатывал эту тему, но не так глубоко и профессионально как ValeryN.

Вот тут у россиян уже есть рабочие образцы:

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

 

По поводу термомодулей - я уже писал... А по поводу паровика из ДВС... Что делать с водой, которая проникает в масло ? И откуда взять пара на питание ДВС ... Там его ухххх сколько надо

 

При толкании поршня с двух сторон первое это конечно уплотнение штока поршня, оно будет оч быстро изнашиватся. Второе намного усложняется кривошип.

 

Я не механик по образованию. Можно тут разжевать. Мне почему-то неочевидно. Более того - мне не понятно что делать с маслом, которое обычно находится с другой стороны поршня, и в которое будет по чуть-чуть попадать вода ?

 

Лучше ИМХО пользовать компрессор от зила, добавить систему смазки, 2-3 кВт мощности думаю он должен дать.

Система охлаждения если использовать рабочее тело с температурой до 200градусов думаю не нужно. Амиак тут недопустим так как люминь.

Нужно искать рабочее тело хорошее, для КПД хотябы в 10%.

По компрессорам тоже копал в этом направлении, но цены просто непомерны, и при использовании компрессора в качестве двигателя нужно систему смазки перерабатывать.

 

Спасибо - компрессор от ЗИЛа по-моему хорошая идея. Вопрос как он себя с паром поведет... Но - цена порядка 2 т. грн. нового, если я не ошибся. Будет всяко дешевле, чем переделывать! Вроде как не так уж непомерны и цены ! Похоже что этот вариант дешевле, чем делать двигло "с нуля".

 

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

 

Рабочий объем у двигателя Майка Брауна - 75 куб. см x 2 на 600 об/мин на 3 л.с. при давлении 7.5 бар.

 

У двигателя ЗИЛа - 107 куб. см x 2 объем, НО - там пар с одной стороны подается, соответственно можно рассчитывать на вдвое меньшую мощность... думаю что с такого компрессора реально получить около 107/75*0.5*3 = 2.14 л.с. или 1.6 квт мощности при 600 об/мин.

 

Хотя по его конструктиву - крутить можно до 2000 об/мин, но - повышение скорости - повышение износа. Но... гхм - при увеличении оборотов снять с него можно до 5 квт

 

В принципе то что нужно для питания дома... Генератор можно выполнить по той-же схеме, с которой я эксперементировал ранее -

двигатель / генератор асинхронный / выпрямитель с повышением напряжения / инвертор однофазный. В таком случае можно крутить чуть-чуть при малой нагрузке, и при росте нагрузки оперативненько реагировать (!). На 5 квт схемотехника в принципе простая - силовые модули не требуются и можно все не относительно дешевой рассыпухе делать.

[engeneer]

В таком случае можно крутить чуть-чуть при малой нагрузке, и при росте нагрузки оперативненько реагировать (!). На 5 квт схемотехника в принципе простая - силовые модули не требуются и можно все не относительно дешевой рассыпухе делать.

Без инвертора по-любому не обойтись - застабилизировать обороты на 1500 или 3000, чтобы получить 50 Гц вряд ли выйдет. Может, пойти по пути ветроэлектростанций - движок заряжает аккумуляторы (12 - 24 или 48 В), а инвертор по мере надобности делает из них 220? Плюс часть техники можно запитать от постоянки - светодиодное освещение, ноутбук и пр.? Суточный запас энергии на случай ремонта-профилактик тоже лишним не будет.

[Знахарь]

А может мыслить радикальнее?

 

www.membrana.ru/articles/technic/2008/11/12/201800.html

[ValeryN]

Без инвертора по-любому не обойтись - застабилизировать обороты на 1500 или 3000, чтобы получить 50 Гц вряд ли выйдет. Может, пойти по пути ветроэлектростанций - движок заряжает аккумуляторы (12 - 24 или 48 В), а инвертор по мере надобности делает из них 220? Плюс часть техники можно запитать от постоянки - светодиодное освещение, ноутбук и пр.? Суточный запас энергии на случай ремонта-профилактик тоже лишним не будет.

 

Я уже писал - с аккумуляторами проблема связана с их циклированием... Поэтому - разве-что преобразование частоты... Аккумулятор думаю ВСЯКО лучше тепловой энергии. Если не хватает динамики разгона/останова системы для обеспечения перехода нагрузки 20-100%, возможно ионисторы в электрическую цепь. Но это еще посчитать надо... Скажем с дизелем на пробных запусках у меня такой прикол был - что когда на малых оборотах, даем нагрузку через инвертор - он скотина захлебывался... я программу управления нормально на изменяемые обороты так и не дописал, в итоге пускал на фиксированных....

 

А может мыслить радикальнее?

www.membrana.ru/articles/technic/2008/11/12/201800.html

 

20 кВт пжалста за $20'000 С удовольствием поставлю в подвале устройство для расколки ядер как раз избыточное тепло пойдет на отопление. Но как-то ядерный реактор на привычном топливе для дома не самое то - ухаживать надо, а если не ухаживать - то можно и себя и соседей приговорить к лучевой болезни и мучительной смерти. Но.. Подумал далее...

 

Рассматривал вариант плутоний-238 - 86 лет полураспад. Один грамм чистого плутония-238 генерирует приблизительно 0,55 Вт. Мне тепловой энергии надо где-то 30 кВт... Учитывая его полураспад - думаю 60 кг для начала мне на дом бы хватило, и еще пару раз добавить по чуть-чуть.... Есть правда незадача - этот прикольный изотоп невозможно купить - его очень мало вырабатывается и у той-же NASA закончился - нечем спутники запитывать... А так - самое то что надо - безопасен, не взрывается... Поставил его в оболочку - и топишься... ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НАДЕЖНО И НА ДОЛГО (!). Вопрос лишь как его добывать (!). Действительно есть над чем подумать - придумать его дешевый синтез - и ни дрова ни газ не нужны.... Хотя-бы до $2-$3 за грамм довести его стоимость...

 

Может изотоп и не тот - но че-т в этом ключе нужно для домашнего ядерного реактора - что-то что не может взорваться в принципе, и не особо опасно, поставленное в таком виде, что его трудно потребителю повредить.

[ValeryN]

Спасибо - компрессор от ЗИЛа по-моему хорошая идея. Вопрос как он себя с паром поведет...

 

Мне сегодня посоветовал холодильщик с хорошим опытом поршневики со смазкой не переделывать. По причине смешивания пара с маслом...

 

Рекомендовал обратить внимание на роторно-пластинчатые вакуумные компрессора. Говорил, что там ПОЛНОСТЬЮ отделены пластины от смазываемой части, и поэтому придется только для запуска его крутнуть, чтобы под центробежными силами пластины выбросились, а дальше он пойдет работать как надо. Какую модель выбрать еще не решил...

 

(ссылка устарела)

 

Вот изучаю, какой можно применить... Если кто имел дело с такими - жду замечаний. Заранее спасибо!

[Бигдус]

Всех постов не перечитал. Но сам мечтаю о газогенераторе на дровах в связке с газовой турбиной.Газогенератор на дизель тоже.....

[ValeryN]

Всех постов не перечитал. Но сам мечтаю о газогенераторе на дровах в связке с газовой турбиной.Газогенератор на дизель тоже.....

 

Заморочек много ... Получить чистый газ после газогенератора - первая заморочка. Вторая - теплота сгорания метана повыше будет раза в 2 - 3, чем теплота сгорания газа после газогенератора... Соответственно в схеме газодизель можно и не добиться ожидаемого эффекта - двигло будет преимущественно кушать солярку (это правда надо еще посчитать или опробовать), а двигло бензиновое или газовое даст максимальной мощности меньше соответственно в несколько раз. Далее - надежность - паровая машина видится проще и надежнее, чем ДВС - а это уже в зависимости от желания - обслуживать собственную электростанцию или пользоваться электроэнергией.

[Бигдус]

Заморочек много ... Получить чистый газ после газогенератора - первая заморочка. Вторая - теплота сгорания метана повыше будет раза в 2 - 3, чем теплота сгорания газа после газогенератора... Соответственно в схеме газодизель можно и не добиться ожидаемого эффекта - двигло будет преимущественно кушать солярку (это правда надо еще посчитать или опробовать), а двигло бензиновое или газовое даст максимальной мощности меньше соответственно в несколько раз. Далее - надежность - паровая машина видится проще и надежнее, чем ДВС - а это уже в зависимости от желания - обслуживать собственную электростанцию или пользоваться электроэнергией.

 

Дело в том, что ДГ я воотчию пальцами счупол.Заморочек там мелочок. Не помню какой там СМД стоял, на Т-40 их ставили с воздушным охлаждением так после 20 мин выдал 32 кила.Номинал привода 50 лс.Ну может энти ребятки чего-то не договариволи.Но ведь гасают по лесовалам 131 с реакторами... ну падает моща..А турбине абы токо горело имеется в виду газовая, у нее ресурсы начиная от10000 час на генераторном газе.Не спорю, что есть конструктивные особенности не в пример авиционной. Если дело обстоит в невозможности иметь рэсовских 3 кила для света то надо думать.А проблемы отопления надо решать утеплением.

[Ростислав]

извините, а кто будет непрерывно дрова подбрасывать? двов на много КВТ надо тоже много , особенно с учетом кпд

[ValeryN]

Дело в том, что ДГ я воотчию пальцами счупол.Заморочек там мелочок. Не помню какой там СМД стоял, на Т-40 их ставили с воздушным охлаждением так после 20 мин выдал 32 кила.Номинал привода 50 лс.Ну может энти ребятки чего-то не договариволи.Но ведь гасают по лесовалам 131 с реакторами... ну падает моща..А турбине абы токо горело имеется в виду газовая, у нее ресурсы начиная от10000 час на генераторном газе.Не спорю, что есть конструктивные особенности не в пример авиционной. Если дело обстоит в невозможности иметь рэсовских 3 кила для света то надо думать.А проблемы отопления надо решать утеплением.

 

(ссылка устарела)

 

Софт расчитывает состав и калорийность газа в зависимости от топлива и условий сжигания в газификаторах. Возможно поможет при конструировании подобных устройств... Например - вполне очевидный момент я забыл - что дерево это не уголь, в программе забита "усредненная формула" C 1 H 1.586 O 0.7089, поэтому при газификации дерева будет также вырабатываться водород... Я про это совсем забыл увы....

[Бигдус]

извините, а кто будет непрерывно дрова подбрасывать? двов на много КВТ надо тоже много , особенно с учетом кпд

 

Так газификаторы по объему разные. После войны до Тюмени строили как две ЖД цистерны ну правда на опилках

[webema]

Всем привет. Очень интересная тема!

Но предлагаю посмотреть таки на генераторы с двигателями внутреннего сгорания. Уже не первый год слышу как их запускают или совсем на воде (немного спирта для старта) или на 20% топлива + 80% воды.

Такой генератор можно просто закопать в огороде (чтобы земля глушила шум). Конечно, оставив доступ к обслуживанию и выбросу газов.

Всетаки, немного аккумуляторов я думаю поставить (с инвертором).

У меня немного другая задача. Мне нужен резерв на пару дней (бывают в селе зимой перебои). Пару часов держат батареи, потом переходим на генератор.

Плюс, генератор нужен на случай полного ПЭ (со страной или еще чего).

 

Так вот, переделав генератор на "воду" - получаем почти бесплатную энергию.

 

Как найду те документы что читал - добавлю в тему.

[sanykrimea]

Та не. На воздухе лучше! К генератору на воде ещё ж водопровод тянуть с насосом.

[webema]

Та не. На воздухе лучше! К генератору на воде ещё ж водопровод тянуть с насосом.

 

типа смешно. Или в тему не углублялись?

[sanykrimea]

Физику в школе учил.

[webema]

Физику в школе учил.

 

ага =)))))))) физика - это же последняя инстанция =)))))))))) особенно школьная =)))))))

спасибо - поржал

[webema]

По быстрячку нашел это:

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

 

Кому интересно - погуглите глубже - все найдете.