Малко за Стърлинговия двигател

[Joro-01]

Привет,

дискусиятаа ми хареса. Откъде да почна...

Skubi,

да има такива инсталации, които извличат остатъчната топлина от постъпващата в канализацията вода, както и от изкараният от вентилацията въздух. Тези системи се ползват най-вече в тл нар. пасивни къщи. Да, обратно равотещ стирлингов двигател (в режим на термопомпа) става. Чудя се обаче какво става ако почнете да извличате тази топлина от канала зимата когато е -15 примерно. Виждал съм запушена канализасия заради студа в северна ВГ, вез в къщата да има такива неща

Да така е, но колко "много неефективен"? В смисъл относително е - зависи колко струва (но си прав за ужасно високата цена), какво предлага и какви условия работи. Е, прав си че няма предлагане. Относно евективността за малки разлики - хвърли едно око на това, а тук (в ГриинТех) на БГ

Да не ви насочвам вниманието само към мои материали

По-добре е да търсите в Youtube с дум "Lamina flow stirling engine" за този тип двигателчета.

Единият от предложените от Skuby двигатели е такъв, интересно е до се каже че някои от ламинафлоу-тата там (да не е конкретно това) са качени от българин - не искам да звучи националитично - по конкретно във форума "Направи си сам"

Редактирано 26, 2011 от Joro-01

[B0081]

Ако отстраним всякакъв газ от такъв тип двигател,т.е да остане вакум, предполага се че машинката няма да работи.

Значи ли това че с увеличаването на налягане в работния обем,ще се увеличи и ефиктивноста?

Или може би има някакво оптимално налягане за най добра ефективност?

[Joro-01]

Doris,

Добър анализ ( и за сайта) предлагаш, между другото. Относно ефективността. Да и предимно са нискооборотни, но и тук има изключения. Само че не е точно исъвсем не е Стирлинг...

Високите обороти в двигателите не дават енергиина ефективност (КПД), а по-скоро друга - мощност към работен обем - компактен но мощен - пример за това са ротационните (на Феликс Ванкел и Турбинните двикатели), където обаче КПД - то изостава. Другият им недостатък е, че повечето цикли за единица време скъсяват живота и/или изискват по-специални материали, но въпреки това имат много приложения.

Нека се върнем към стирлинг. Предложеното в по-горнят ми коментар можело да стигне някакви x1000 об./мин.

Съществува един клас братовчеди на стирлинг (двигателя, не на човека) известни като термоакустични (двигатели, охладители, зависи за какво се ползват) и те могат да имат много цикли за единица време. Те са и могат да са и безбутални или пък без триещи се части. Аз не случайно насочих вниманието към ламина флоу.

Редактирано 26, 2011 от Joro-01

[Joro-01]

Значи, но донякъде, по-скоро говорим за оптимално налягане.

[luboznatelnia]

Не е така при малка температурна разлика двигателя е много неефективен и там е проблема. Въпроса е как въпреки ниската ефективност този подход да е икономически изгоден.

Имам в предвид че дори и при ниска температурна разлика , т.е малко превръщане на топлина -механична работа , все пак се преобразува някаква отпадна температура във механична работа=ел , енергия.

но ако работят много такива малки двигателчета , сборът става голям , капка по капка енергията се събира и става вир от енергия

[B0081]

От Уикипедията.

Нещо интересно :

( Ще го преведа до колкото разбирам)

"Для получения характеристик, сравнимых с характеристиками ДВС, приходится применять высокие давления (свыше 100 атм) и специальные виды рабочего тела — водород, гелий."

За получаване на характеристиките,сходни на характеристиките на ДВГ,се налага да се изполват големи налягания (повече от 100 атм), и специални видове на работно тяло - водород,хелий.

(работно тяло се нарича газ,който извършва работа).

И още нещо интересно :

"Двигатель Стирлинга может использоваться для преобразования солнечной энергии в электрическую. Для этого двигатель стирлинга устанавливается в фокус параболического зеркала, (похожего по форме на спутниковую антенну) таким образом, чтобы область нагрева была постоянно освещена. Параболический отражатель управляется по двум координатам при слежении за солнцем. Энергия солнца фокусируется на небольшой площади. Зеркала отражают около 92 % падающего на них солнечного излучения. В качестве рабочего тела двигателя Стирлинга используется, как правило, водород, или гелий.

В феврале 2008 года Национальная лаборатория Sandia достигла эффективности 31,25 % в установке, состоящей из параболического концентратора и двигателя Стирлинга [3].

Компания Stirling Solar Energy разрабатывает солнечные коллекторы большой мощности — до 150 кВт на одно зеркало. Компания строит в южной Калифорнии крупнейшую в мире солнечную электростанцию."

Няма да го превеждам цялото,само в общи линии:

Чрез отразяване и концентриране на слънчевата енергия,посредством огледало с формата на сателитна чиния,се постига загряване на нужната област на двигателя. Отразената светлина съставлява 92% от слънчевата енергия. В двигателя се използва предимно водород, или хелий. При което ефиктивноста на двигателя стига до 31,25 %

Разработват се слънчеви колектори, при които от едно огледало може да бъде достигната мощност до 150 кВт.

Най вероятно това е причината (голямото налягане) двигателите от този тип да струват много скъпо.

Редактирано 26, 2011 от B0081

[luboznatelnia]

Разработват се слънчеви колектори, при които от едно огледало може да бъде достигната мощност до 150 кВт.

10500w ! не е малка мощност , тази мощност ще е напълно достатъчна за битовите нужди на едно тричленно семейство , живеещо в средно голям апартамент от 80-100квадрата.

[B0081]

10500w ! не е малка мощност , тази мощност ще е напълно достатъчна за битовите нужди на едно тричленно семейство , живеещо в средно голям апартамент от 80-100квадрата.

150 000 ват.

[Joro-01]

B001,

Правилно си го превелр така е. На английски инфото е мисля е повече. Ако все пак искаш руси търси с "двигатель Стирлинга" и така...

Един интересен сайт за технически новости е "membrana.ru"... Има доста инфо, но ако искаш да си го правиш не ти трябват газове различни от въздух... Е азот, аргон, фреон и пропан футан по-лесно се уплътнуват, водородът си има други предимстар хд весно изтича и е запалим.

По-натам не знам дали в тази тема ще обърна повече внимание на други нетрадиционни (избягвам думата "неконвенционални", защото не мисля че е правилна) като използващи нитиноловият ефект (на помнене на формата) и използващи "точката на Кюри" - губещи магнитни свойства при нагряване.

Преди това обаче че понапиша и за термоакустичните двигателир но не сега защото котжо 90% от софиянците днес ...

Редактирано 26, 2011 от Joro-01

[B0081]

B001,

.

Преди това обаче че понапиша и за термоакустичните двигателир но не сега защото котжо 90% от софиянците днес ...

"защото котжо 90% от софиянците "

"котжо" - Това - "около" ли значи ?

[Doris]

Защо мислиш така? при директното загряване няма да има топлинни загуби , вследствие топлообмена на стените на цилиндъра със , околният досег до въздух , или части от двигателя , дори и при изолация не може да се постигне 0 топлообмен.

Предположих, че идеята на B0081 е някак директно да се нагрее газа, като по този начин да се намалят загубите на топлина в околното пространство. Но какво ще стане при газов разряд - излъчената топлина в по-голямата си част ще премине през газа и пак ще се погълне от стените, а контактът на газа със загретите стени ще загрее повече. Също както при загряването на замната атмосфера от Слънцето - в по-голямата си част то става не директно, а чрез загряването на земната повърхност. Основната причина е в това, че молекулите в газа са на много по-големи разстояния една от друга, отколкото в твърдо тяло.

[B0081]

Предположих, че идеята на B0081 е някак директно да се нагрее газа, като по този начин да се намалят загубите на топлина в околното пространство. Но какво ще стане при газов разряд - излъчената топлина в по-голямата си част ще премине през газа и пак ще се погълне от стените, а контактът на газа със загретите стени ще загрее повече. Също както при загряването на замната атмосфера от Слънцето - в по-голямата си част то става не директно, а чрез загряването на земната повърхност. Основната причина е в това, че молекулите в газа са на много по-големи разстояния една от друга, отколкото в твърдо тяло.

Да, това ми беше идеята. Но явно не е целесъобразна.

[luboznatelnia]

150 000 ват.

Сори грешка човешка

[luboznatelnia]

Тук става въпрос че ако за оползотворяване ня някакво малко количество енергия е нужно да се стори голяма и скъпа установка е меко казано неизгодно решение. В момента при използване на енергийни потоци с ниска плътност като слънчевата светлина прои сегашната цена на стирлинговите двигатели себестойността на получената енергия е около 50% над тази получена от фотоволтаици (дано не бъркам цифрите) което я прави грубо казано 4-5 пъти по-висока от продажната цена на електрическата енергия. Така че в този си вид не става дори и когато говорим за системи имащи 30% и нагоре КПД. Така че използването на отпадни топлини с температурна разлика от порядъка на десетки градуси за производството на електроенергия чрез стирлингов двигател ще има още по-нска ефективност и съответно още по-висока цена. Нелепо е на този етап. Особено предвид че съществуват технологии които да уползотворят тази отпадна топлина по конвенционален начин само за частица от цената на стирлинговия двигател.

ПС. Капка по капка става вир само тогава, когато не изразходваш по две капки за всяка получена капка.

Не смятам че Стирлинг двигателят в опростен вид ще де е много скъпоструващо устройство , просто досега никой не се е замислял по сериозно за преспективите му.

[luboznatelnia]

Предположих, че идеята на B0081 е някак директно да се нагрее газа, като по този начин да се намалят загубите на топлина в околното пространство. Но какво ще стане при газов разряд - излъчената топлина в по-голямата си част ще премине през газа и пак ще се погълне от стените, а контактът на газа със загретите стени ще загрее повече. Също както при загряването на замната атмосфера от Слънцето - в по-голямата си част то става не директно, а чрез загряването на земната повърхност. Основната причина е в това, че молекулите в газа са на много по-големи разстояния една от друга, отколкото в твърдо тяло.

При директното нагряване ще имаме двигател с "вътрешно" тъй да се каже горене, защото при тези двигатели работната среда се нагрява вътре във камерата (цилиндърът) , друг е въпросът от какъв източник е топлината , химичен , електричен ,ядрен. Логично е че при такова директно нагряване ще се оползотворява много по голяма част от топлинната енергия , защото газът ще извършва механична работа , преди да се отведе температурата му в околното пространство. Докато при външното нагряване температурата се разходва не само за загряването на работният газ но и за нагряване на стените на камерата. Значи при директното загряване на газа в камерата на Стирлинг двигателя ще има подобно КПД като това на двигателят на ОТО , а може и по голям защото за разлика от него , работният флуид не се изхвъря в околното пространство. И оттам и топлинните загуби ще са по малко.

[Skubi]

Не смятам че Стирлинг двигателят в опростен вид ще де е много скъпоструващо устройство , просто досега никой не се е замислял по сериозно за преспективите му.

Здрасти!

Ами цените бяха такива каквито бяха....Не беше икономично. И ако гледаш тенденциите, водород и други и засега гледат да развивиат такива технологии които са неосъществими ми в къщи.

Стирлинговия двигател наверно с връщати се парни двигатели ще има бъдеще в битови обстоятелства, да произвежда ток и +топла вода за употреба и топлене. За битови цели вече го правят с тойота мотори пригодени на земен гас.

Мерено е 88,5 % коефициент ( Г 3516 Натепилар газов мотор) от който електичество 37,9% а термично 50,6%.

:post-70473-1124971712:

[B0081]

Направих още един модел, , този път би трябвало работещ:

С две работещи бутала, и едно помощно бутало на което прикрипен нагревател.

Редактирано 27, 2011 от B0081

[Joro-01]

Извинявай, дай по-рационално...

2 силови бутала (упрътнени) и един дисплейсър (с нагревател) л си нарисувал? Когато 2-те са в долно мъртва точка, дисплейсъра да се качи в горна и газът да мине в долната част с радиатора, за да се охлади? Ще равоти, но може и по-просто да се направи. Като за начало стига и едно силово бутало, може да е на 90°, не е нужно дъното до е леща, може да е само прозрачно, а към него да върви фокусирана светлина, вътрешната стена на този цилиндър да е отразяваща, за да се получи евекта на световода, а да - пластината дето приема светлината ще е много черна предполагам...

[B0081]

Да,такъв е цикъла. Нищо не пречи и да е с едно бутало.

Но въпросът е в ефиктивноста.Конструкции много могат да се направят.Колкото е по просто направен толкова е по добре,но не е за сметка на ефективноста.

Тези домашни елементарни модели които ги има в интернет,нямат никаква мощност,работят почти на резонансен принцип.Имат почти 0 КПД.

Редактирано 28, 2011 от B0081

[B0081]

Извинявай, дай по-рационално...

2 силови бутала (упрътнени) и един дисплейсър (с нагревател) л си нарисувал? Когато 2-те са в долно мъртва точка, дисплейсъра да се качи в горна и газът да мине в долната част с радиатора, за да се охлади? Ще равоти, но може и по-просто да се направи. Като за начало стига и едно силово бутало, може да е на 90°, не е нужно дъното до е леща, може да е само прозрачно, а към него да върви фокусирана светлина, вътрешната стена на този цилиндър да е отразяваща, за да се получи евекта на световода, а да - пластината дето приема светлината ще е много черна предполагам...

Ако някой реши да прави такъв модел,разбира се трябва да се разгледат всички тънкости.

Не мисля че е по добре на 90 градуса да е силовото бутало,колкото по надолу толкова по добре (за охлаждане). Движението на дисплейсъра трябва да се контролира чрез гърбица,а не е да е закачен директно на маховика-като силовото бутало (така може да се достигне оптимално добър момент за преместването на газта).За концентрирането на светлината си прав,там не мога да кажа какъв метод е по рационален.

Но като цяло има много тънкости...

Струва ми се, че ако двиателят ще работи на най низки оборти,то ще има най високо КПД.Така ще може да се използва максимално силата на газта. Т.е да се дава време на газта да се загрее максимално и да се дава време газта да се охлажда максимално.

Редактирано 28, 2011 от B0081

[Joro-01]

Това, че "работят почти на резонансен принцип" не е минус. Термоакустичният двигател може да стигне 40% КПД. Не говоря конкретно за този, но го вижл На руски е.

Газът, не газта... Газта с мас и оцет се ползва за чистене на въшки

За КПД - да, при ниски обороти.

Редактирано 28, 2011 от Joro-01

[B0081]

Газът, не газта... Газта с мас и оцет се ползва за чистене на въшки

.

Ще го запомня.