Двигатель Стирлинга

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Так пусть сам качает до скольких хоцца. Чем выше, тем лучше

 

Я Архитектор и хочу построить автономный дом с керамической мастерской. Я так же занимаюсь традиционными печами на дровах, отопительными системами на дровах и керамикой. Мне нужна установка на 160-200 квт. Автономная. Топливо дрова. Прошу Автора статьи, если ему это кажется реальным. Написать в Л. С.

 

Приходилось иметь дело с мощными энергоустановками на дровах. Пиролизный реактор + газодизель. Занимается ими ЦНИДИ в Петербурге, установки идут в Якутию. Но цена очень большая так как производство фактически штучное. И к 160квт установке на дрова уже однозначно потребуется штатный кочегар-дизелист.

 

Причем тут двигатель стирлинга?

 

У меня имеется потребность в данном устройстве. И я постараюсь описать свои требования и причины, которые ведут к такой потребности, т. к считаю, что за мной стоит целый класс потребителей с аналогичной потребностью.
Я увлечен темой автономии. Занимался профессионально системами отопления. Проектирую и кладу кирпичные печи в качестве хобби. Доступные мне, простому небогатому гражданину Решения большинства инженерных вопросов организации комфортабельного автономного проживания у меня имеются. (Я сейчас говорю о частном доме или даче для одной семьи. Таковой имеется наверное у доброй половины граждан) Но есть один неразрешенный вопрос: электричество. Представим ситуацию дачника. Участок земли, требующий регулярного полива. Есть скважина. И вдруг в СНТ сгорает трансформатор или Еще по каким-то причинам долго нет света. Насос не запустишь. Воды нет. Выхоженные за много лет растения погибают. Ну или зимой исчезновение электричества тоже часто означает прекращение работы системы отопления, автоматика которой завязана на электроэнергию. В общем в хорошем доме, нужен минимальный по мощности (не более 1 кВт), автономный источник электроэнергии. Он же удовлетворит 90% всех нужд по электричеству в частном доме на одну семью. Нужно если больше - тогда можно брать от общественной сети или же Аккумулировать часть энергии обычными аккомуляторами, а в моменты пиовых нагрузок питаться от них через преобразователи напряжения в переменный ток стандартной сети. Это типовые устройства. В крайнем случае можно периодически запускать небольшой недорогой китайский дизель-генератор, если временно потребовалась большая мощность. Тогда можно жить споконо. В настоящий момент я не могу найти адекватного по капиталовложениям решения данного вопроса. Электрогенераторы на ДВС достаточно дороги с учетом стоимости самого генератора + ГСМ. К тому же в отдаленные местности, да еще и с затруднительным проездом доставка ГСМ обходится дороже, чем сами ГСМ. Газа как правило нет. А если и есть, то надо понимать, что сегодня есть, а завтра нет. Если сидишь на газовой трубе - это не автономия! Нет смысла изобретать велосипед, если ты при этом не добился автономной работы своего детища на подножном корме так сказать, коим является любой источник тепла, а не строго бензин или газ. Ресурс ДВС и необходимость обслуживания тоже оставляет желать лучшего. Использующие ветровую энергию вроде бы самые перспективные, но не везде достаточной силы ветры стабильны. А городить монументальную "мельницу" на весь участок это уже больше подходит на реализацию идеи ради идеи. Хочется поскромнее установку. Солнечные панели слабоваты по мощности, а если много - то дорого и срок службы ограничен. В итоге себестоимость такой эл. энергии не лучшая.
Хотя гелиосистемы - идея получения тепла - рабочая и эффективная. Но это ж тепло, а не электричество.
Парова машина? Давно канули в лету. Найти бытовой образец не реально. Изготовить кустарно проблематично. Хотя задумывался взять за основу Уфимский движок москвича, который новый за 6000 руб найти можно! и переделать под пар... но... не реально по времени и силам. Не КБ я, а простой человек с другими заботами. Нужен готовый образец. Привлекательны электрогенераторы на элементах Пельтье. Всем они хороши, да вот только очень маломощны. А громоздить ветряную мельницу внутри дома еще глупее, чем на участке. Термоаккустические двигатели? Очень интересно. Но пока до конца не понял, доступно ли это по деньгам и есть ли в продаже такие доступные двигатели нужной мощности.
В общем, тепло раздобыть можно. Можно мусор или дрова\ лепешки коровьи жечь. Можно солнечными коллекторами собирать. Но как преобразовать тепло в электричество?
В этой ситуации часто вопрос КПД даже не критичен. Много частных домов, в которых найдется что сжегать. Горючие материалы почти дармовые. Либо это лес недалеко, либо отходы типа опилок, которые лесопилки с удовольствием бесплатно отдадут, лишь бы самим не вывозить их. Либо что-то пипа лузги или шелухи. Т. е проблема в источнике тепла отсутствует. Но нет главного звена на пути преобразования подножного тепла в электроэнергию - преобразователя. Таким преобразователем возможно мог бы стать двигатель Стирлинга, и тогда очень многие оторвут его просто с руками. Но это случится при соблюдении следующего:
1 и главное! Двигатель необходим для обеспечения автономии. Если он питается от бензина или газа, то это не автономия! Тогда с точки зрения решения вопроса автономии этот двигатель бесполезен и выпадает из той ниши, в которой он мог бы иметь явные преимущества над прочими установками, а главное, в которой сейчас огромный дефицит устройств!
2. Цена образца не более 70 000 руб.
3. Электрическая мощность образца от 0,7 до 1кВт
4. Неприхотливость в обслуживании.
5. Ресурс, достаточный для того, чтобы выходить на стоимость выработанной электроэнергии, соизмеримую со стоимостью таковой в энергосеях. (стоимость топлива не счиатать, предполагать, что топливо халявное - солнечная энергия или дрова из соседнего леса)
6. Весо габариты не важны. Если есть место на ветряную мельницу или 100 кв метров для солнечных панелей, то уж 2 квадратных метра для Стирлинга найдутся.
7 КПД не в числе приоритетных характеристик, т. к. нет конкуренции на данный момент в указанном сегменте. Пока я не вижу на рынке вообще систем ни с каким КПД. Выложили бы 12%, скорее всего отдал деньги и за это. На безрыбъе и рак - рыба.

 

Ручной насос для качи из скважины будет сделать намого проще стирлинга.
А ваще акб и преобразователь для насоса решают резервирование питания скважиного насоса намного быстре и дешевле.

Для подьема воды ваще надо совсем чуть энергии если без безумной жадности хотения аццкого напора во много атмосфер через нищенскую полудюймовую трубку, чтобы кубы за минуты пролетали от многокиловатных насосов.

Поднять тонну воды на писят метров надо полмегаджоуля, это автобатарейка 12в 55 ач дает с большим запасом.

 

Сонцепанель 250 вт стоит 12 тыр и дает энергии на поднятие почти десяти тонн воды на 10 м в час в течении 5..8часов в день - этого на большой огород любимых растений хватит.

 

Реальное приложение стирлинга в федерации - зима, вечер, темно, сидят бомжи в самодельной палатке из полиэтилена и кольев и топят буржуйку постоянно чтобы тепло было много часов подряд. Вот им нужен стирлинг на 5 ваттов чтобы светодиоды на два ватта засветить для освещения и мабилу подзарядить чтобы связь с городом была.

 

@Влади Мир, раз уж упомянули уфимца за 6тр, зайдите в тему https://www.forumhouse.ru/threads/223009/. В 15штук думаю, уложиться можно.

 

Риальная автономия это когда генератор делается кузнецом в той же деревне начиная от железной руды, а обмоточный провод выволоченый из железа изолируется берестой, подшипники смазываются детем, а крутит его тяговая животина через палку и веревку.

Если нету возможности сделать в деревенской кузнице стирлинг питающийся от печки или костра - то это просто временное пользование останков цивилизации до их износа.
Также можно топить готовый дешевый китайский алюминиевый карбюраторный двс из магазина своими дровам через газогенератор. Кпд 12% вполне достижим.

У стирлинга кпд от холодного топлива в 2% это уже очень хорошо. Потомушта от холодного топлива до тепловхода стирлинга тоже будут потери и на малых мощщах ощутимые.

Пока дошевеливается цивилизация можно покупать в магазинах готовые отработанные специалистами двс, а потом и потребители то электроэнергии в основном передохнут - мож последними светодиоды для освещения останутся да газоразрядные люминлампы с эмпра.

 

Хотелось бы уточнить, это каким ручным насосом я смогу поднять воду с 70 метровой глубины и сколько я ее наподнимаю? У меня 15 соток. Потребность в поливе порядка 4000 литров в день. Предлагаете целыми днями воду качать ручным насосом? А ни че, что он больше чем с 10 метровой глубины чисто физически не сможет качать? Не изобрели еще такого, поверхностного, чтоб смог! Мощность имеющегося насоса порядка 1000 Вт. Работает по 4-8 часов в день. Это на сколько же ампер-часов мне нужны аккомуляторы, чтобы восполнить хотя бы 3х дневный перебой в электроснабжении? Еще КПД не 100% насоса и преобразователя постоянного тока в переменный тоже учтите. + Потери на сопротивление. Аккомуляторного отсека мне еще не хватало... Ну и потом я говорил об автономии. Это означает, что тема автономных мест жительства пока не укомплектована ни чем удобоваримым. Эта ниша на рынке относительно свободна, не считая бензиновых и дизель генераторов. Но уже сказал, что в ряд местностей завоз горючки крайне невыгоден. Дорого потому как бездорожье. А люди там живут с керасиновыми лампами. Например в промысловых поселках в сибири. И не от того, что денег у них совсем нет. Просто технической возможности нет как - то преобразовать тепло в электричество. Вот она истинная ниша бытового Стирлинга, ИМХО. В остальных сегментах обойтись можно и без него.

 

Не нужен им стирлинг. Элементы Пельтье вполне справляются с этой задачей. На подзарядку мобильников и диодные лампы их хватает. Дешево и сердито. В обслуживании не нуждается ни в каком. Как раз для бомжей.

 

Идея мне знакома. Но я взвесив все за и против прихожу к выводу, что ресурс движка без хорошей очистки газов невелик. А если чистить нормально - необходимо постоянно разоряться на фильтры и потом еще и всплывает проблемма утилизации отработавших. Как печник, знаю не по наслышке, сколько на эти фильтры всякой дряни будет садиться! Дохрена и больше дегтеподобных смол, зольных отложений и сажи... Там не все так просто...

 

Идея мне знакома. Но я взвесив все за и против прихожу к выводу, что ресурс движка без хорошей очистки газов невелик. А если чистить нормально - необходимо постоянно разоряться на фильтры и потом еще и всплывает проблема утилизации отработавших. Как печник, знаю не по наслышке, сколько на эти фильтры всякой дряни будет садиться! Дохрена и больше дегтеподобных смол, зольных отложений и сажи... Там не все так просто... Такая система требует постоянного обслуживания. К тому же КПД автодвижка в связке с генератором не велик. Не премпособлен этот движок под генератор изначально. Дизель нужен или что-то с большим крутящим моментом на низах. Бензиновые движки максимум крутящего момента выдают на верхах. А это режим повышенных потерь на трение. И это далеко не единственная проблема.