"Стирлинг" - сердце автономного дома

Кто хочет познакомиться с двигателями Стирлинга можете съездить в политех (СПбГПУ) в Питере. Я в свое время учился на кафедре природопользования изучал их. На тот момент у них были два немецких двигателя промышленного производства по 45 кВт каждый. Размером в виде V. Каждый цилиндр (горячий и холодный) размером длиной не больше метра. диаметром примерно 20 см. Они проектировались для загрузки аккумулирующим веществом. Энергию которого перерабатывали в механическую. Вообщем предназначались они для автомобилей. В качестве теплоаккумулиующего вещества использовался (по памяти) расплав лития или какого-то другого легкого металла. запаса тепла по расчетам должно было хватить на 100 км хода стирлинг-мобиля. Сам металл был загружен внутри стирлинга в указанных мной размерах т.е. в горячем поршне. т.е. по объему его было совсем мало.
Вообщем за подробностями велком на ту кафедру.
Ещё там же показывали мне пару действующих моделей. Одну на руку ставилась. от тепла ладони крутилась. Вторая - в виде пробирки с расположенными в ней двумя пластиковыми поршнями (общий размер конструкции на ладони легко умещалась) таблетка сухого топлива поджигалась и моторчик генерировал электричество - смонтированнная там же лампочка светилась.
Характеристики которые помню мне озвучивали двигателей стирлинга:
1. КПД близок к 98%
2. Работает от перепада температур в пару градусов цельсия
3. Масса стирлинга при той же мощности что и двигатель внутреннего сгорания примерно в два раза больше.
4. Набор мощности медленный. Т.е. для резких нагрузок таких как автотранспорт очень проблематично.

Работая как специалист по электрическим машинам (крупные электродвигатели до 8 МВт) сталкивался с такими машинами как асинхронизированный синхронный генератор (АСГ) или машина Ботвинникова.
В частности буквально месяц назад щупал такую на мощность 8 Мвт.
Их особенность такая - при изменении частоты вращения вала напряжение на выходе генератора всегда 50 Гц. Мощность только изменяется. А частота мертво стоит. Недостатоки у АСГ - очень сложные машины в изготовлении, электроника схемы управления возбуждением сложная, при этом она при бесщеточной системе возбуждения должна располагаться на валу т.е. вращаться с частотой (к примеру 3000 об в мин)
Так вот, такие АСГ очень хорошо подходят для стирлинга. У стирлинга плохие динамические показатели по набору мощности. АСГ их легко бы исправлял.
Лет двадцать назад мой коллега делал симбиоз АСГ и дизельгенераторов для военных. Работу сделал но в те года финансами было плохо и все свернули

Дык вот пообщался я плотно с ним по этому поводу. Двигатель стирлинга + АСГ идеально дополняли бы друг друга. Целесообразно было бы делать такие агрегаты на мощность как раз для коттеджей от десятка до сотни киловат
Стирлинг загружать любым топливом, хоть преющим навозом.

Конкурент у АСГ в настящее время силовая электроника - транзистоные преобразователи частоты (ПЧ) на IGBT транзисторах. Она все мощнее, надежнее и дешевле. Вобщем я прихожу к выводу что АСГ умрет мертворожденным.

Вывод моего опуса такой. Следует брать Стирлинг монтировать его в дровяную печь (или котел) на выходе подключать ПЧ и далее питать электрику коттеджа. Стирлинг делать с маховиком для запаса кинетической энергии в случае пусковых токов - например когда включается электродрель или компрессор.

Здесь явно неувязочка про 98% КПД.

В этом случае тогда можно было бы получать электричество из низкопотенциального тепла земли.

Один конец в скважину - там +7С , другой на мороз -20С,
И тепло и светло...

А ещё лучше один конец в море или в речку , ничего даже бурить не надо.

Тут явно косяк какой-то...

Для получения электричества Стирлинг это излишество, так как для этого есть более простые устройства. например СБ, ветряки, термопреобразователи и т.п.

Когда вы увидите стирлинг работающий от тепла ладони сомнений не должно остаться.
Разница в градусах влияет на мощность. Видать не целесообразно строить электростанции на разнице в несколько градусов. Легче сжечь ископаемое топливо.

может быть вы правы
Чем проще тем лучше и самое главное надежнее.


Про стирлинги я писал для Вашего информирования. Это совсем не значит что у меня руки зудят - дай изготовить стирлинг.

Крутящийся или поднимающий груз?
На хороших подшипниках пропеллер может крутится и от незаметного ветерка. Но это не КПД, а отсутствие сопротивления. Так и со стирлингом. Термодинамика - вещь суровая.
КПД = ("Тнагревателя-Тхолодильника")/Тхолодильника.
310К-293К/293К=0,058 или 5.8% - теоретический максимум КПД для ладони 36 и окружающего воздуха 20 градусов.

вы привели формулу КПД для двигателей работающих по циклу Карно.

Про КПД 98% я кончено же преувеличил

Википедия.

Быть может, уже говорили в этой теме, но продублирую сообщение с белорусского форума:
«Компания «Remeha» (Нидерланды) выпустила революционный тепловой агрегат, совмещающий в себе газовый котёл с теплоотдачей 24/28 КВт тепловой энергии и микроэлектростанцию на базе двигателя Стирлинга мощностью 1 КВт электрической». Ссылка на буклетик.

Круто. Живут же люди

Очень похожий котёл с Стирлингом выпустил так же и Viessmann. На этом форуме была небольшая темка с ссылкой на характеристики.

А еще такой котел выпустили немцы Vaillant, Buderus, Baxi и т.д.
Первые образцы появились на выставке во Франкфурте в 2008 году.
В 2009-2010 их уже было полно.
В 2010 году видел такой котел корейский в Сеуле у Naviena.
Во всех работает свободнопоршневой стирлинг единого производителя.
У всех модель не продается в России. Говорят тестируем пока.
Корейцы проговорились, что стоить такой котел будет у немцев около 20тыс евро! Корейцы говорят у них будет 6-10 тыс долларов, да и то под вопросом.
Короче сплошной туман какой-то. Модели есть, работают уже тысячами, продавать не хотят. Мировой заговор или реально сырые?

Когда немцы выбросят массово на рынок, скопируют китайцы, корейцы, цены упадут, тогда уже это будет бессмысленно делать самому. А пока можно и помастерить.

Да уже добрых года 3-4 нам обещают серийные стирлинги мощностью до 10кВт электричества и до сих пор я не нашел ни одного такого серийного стирлинга

А есть ли реально сделаные самоделки стирлинга? Кроме тех что от солнца крутят на ютубе, но полезной работы не выполняют? Если есть киньте сюда ссылки.

Уже скоро в Псковском политехе доделают опытный образец до конца, пара деталей осталась дальше испытания. Можно информацию найти по адресу ekoteh.narod .ru


Ошибся немного с адресом не могу пока ссылки выкладывать можно в яндексе набрать "Энергоэффективная автономная энергоустановка нового поколения".

По моему точно такую же энергоустановку Прохоров собрался ставить в свой Ё-мобиль.