Паровой двигатель. Электричество, тепло и ГВС

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

это будет работать по циклу карно и называться стирлинг, от токо для кпд 20% надо греть до 1000 град. и выше, и для приемлимых массогабаритных-водород или гелий, и давление 100 атм. и выше

 

Да с печкой кпд и 5% будет очень хорошо.
По расходам у мя щас так - на месяц для добычи электроэнергии при кпд двс 20% жжется 20..25 кг газу. И 300..450 кг дров на отопление. Поэтому при кпд 5% из тех же дров можно еще и всю потребную электроэнергию получать. И мож даже при 2%. Практически и кпд тега достаточно - но с ним проблемы у печки.

Вообщем надо мож начать эксперименты с трубками - в двс пожатие скромное - около 6 раз, такое и ножным насосом можно накачивать для начала. Или даже электрокомпрессором авто за 300 руб. Только в печку трубку заинтегрить как-то вмеру герметично. Медная из сантехтоваров там продержится долго ? Топка только дровами без угля.

 

Вообщем с компрессором и грелкой жатого воздуху в топке особых проблем нету, а в чем срабатывать чтобы выдерживало на входе 400..500 градусов гретого воздуху постоянно ? Пневмодвигатель с графитовыми пластинами или стальными и сильно его мазать и охлаждать как цылиндер двс ? Или двс с большим поршнем и переделаным распредвалом ? Есть 168 двс на тесты - тама поршень 68 мм диаметром и 160 куб см цылиндер где-то. Будет оно вообще с 5..10 атм давления шевелитцо ? Вроде при 36 кв см площади поршня и 5 атм должно давить почти 200 кг и аж жужжать.

 

Смею заметить, что понятия о приемлимости массогабаритных показателей у маркетологов и у деревенских жителей принципиально различаются. Места в сарае более чем достаточно, да и в доме тоже немало. А маркетологи стараются всего лишь оправдать экономию массы и габаритов производителем потому что производитель на самом деле экономит металл чтобы снизить _свои_ расходы, а габариты - чтобы снизить расходы на доставку до магазинов.
На кпд производителю естественно наплевать так как за топливо платить будет не он, а пользователь.

У меня абсолютно такая же ситуация. Был бы газ из трубы - я бы обычным ДВС и топился и освещался, но с газом в Ленинградской области вообще очень плохо, а у меня тут его не будет никогда.
Зато есть дрова, по большей части халявные - море много "неучтенной" деревяшки выбрасывает.

Будет. Народ самодельные паровики переделанные из ДВС испытывает на воздухе от компрессора из магазина строительно-хозяйственных товаров, а у него обычно предел - 8.

Вопрос лишь в том как эти несколько атмосфер сжатого воздуха получить. Воздух в змеевике нагреваемом печкой, будет давить во все стороны, в том числе и туда откуда его подают. А значит компрессору придется качать против этих же 6-10атм и непонятно как тут с двигателя получить больше чем скушает компрессор.

 

Вообщем днем подумалось - таки проблема с воздухопрогревом могет быть. Для выдува из топки терпимой мощщи физэнергии нужно продувать примерно кубометр за десяток минут или даже больше.

Фтопку можно вмотать около 3...8 м гофронержи по около 100 руб за м ду15, но будет ли с газа на газ перелетать хотя бы пару киловатов при скорости потока около 1 м в с ?

Перед покупкой гофронержи и переделкой колосника и зольника таки лучше поискать книжки по расчету газовых теплообменников и прикинуть че можно выдуть из топки в газ. Без сильной помехи жжению дров.

"Вопрос лишь в том как эти несколько атмосфер сжатого воздуха получить. Воздух в змеевике нагреваемом печкой, будет давить во все стороны, в том числе и туда откуда его подают. А значит компрессору придется качать против этих же 6-10атм и непонятно как тут с двигателя получить больше чем скушает компрессор."

Так тама прикол такой - можно ж вроде и без дросселирования обойтись - компрессор давит 10 атм и эти 10 атм надо сильно охладить - до комнатных 300 кельвинов. Потом эти же 10 атм пропустить через топку - тама они нагреются до условно 500 цельсиевых или около 800 кельвинов и при постоянном давлении расширятся на 800/300 = в 2.6 раза. И дальше это прямо подать на сработку в двигатель.

Физсмысл такой тепломашинки - в двигателе срабатываетцо в 2.6 раза больше объема чем пожал компрессор и выдал на выход. А значит двигатель могет дать в 2.6 раза больше работы чем сунуто в компрессор на жатие.

В двс щас воздух жметцо до 8 атм и без охлаждения - при этом уже до около 200..300 градусов имхо разогрет, потом после вспыха греетцо до 2000 градусов и давит поршень обратно. При этом кпд около 20%.

Величина давления в 10 атм очень условна - фактически чем больше давление тем больше энергии можно вытащить из топки через заданную трубу. Бо больше атомов и молекул газа в мелкую трубу в топке одновременно влезают и от топки грев получают.

Вообще в совсем габаритной теме на атмосферном давлении вместо компрессора можно на входе трубы поставить просто односторонний клапан или еще круче - без клапана ваще - после старта срабатывающего двигателя и разгона массы газа в системе поток и так пойдет в сторону срабатывающего двигателя имхо. Но габариты для терпимой мощщи будут совсем мало радующими. Так что давить воздух имхо полезно.

Есть же ваще безклапанные (пульсирующие реактивные) тепловые газодвигатели на воздухе из просто куска трубы. И тянут так шо на них летают и катают. Шума только много.

 

Сажеосаждение сразу понизит эффективность теплообмена. Огнеупорного джамшута надо заводить, однако...

 

Более того такой безкомпрессорный атмосферный двигатель от печки у мя уже фторую зимовку при каждой протопке работает - у мя топка метал проф бутаков студент и в нее вварены 8+ труб примерно вертикально. Так после прогрева труб тама идет очень конкретная тяга снизу вверх. Исходный запуск двигателя идет из-за разности плотности и теплый чуть всплывает - а потом имхо в разгон тяги добавляется и тепломашинная составляющая.

Но трубы большого диаметра - около 30..40 мм и на атмосферном давлении без жатия энергия механицская относительно малая получается у потока. Хотя ее уже щас можно микроветряками- генераторами срабатывать в электроэнергию.

Для подтверждения теории над попробовать разогнать поток в горизонтальной греемой трубе.

 

Дада - более правильный вариант без мутных трубчатых теплообменников - нанотехнологичная печка внутреннего сгорания. Герметизированая топка держащая системное давление и поддув в нее поджатым воздухом. А срабатывать в двигателе выхлопные газы (после подчистки от смол и пепла абразивного - хотя с учетом как щас в текущих алюминиевых кетайских двс масло угорает и нагорает это уже тоже сомнительно).

Примерно как газогенератор только без двс на выходе. Но если добавить двс как деды делали - кпд имхо выше.

Но это уже полный перепил типовой атмосферной дровяной топки. Но дрова это позволяют достаточно легко т. к. малозольные и без потребности в шуровке.

 

О - ешо замечание по дровяной печке нутряного сгорания - дпнс или дпвс.
Или двигатель топочного сгорания дтс.
Контур газов компрессор-топка-экспандер должен быть почти замкнут с малым выбросом после экспандера и малым забором перед компрессором для правильного горения дров в топке. Иначе будет избыток кислорода и слишком быстрое сгорание дров.

Ну модный интеркулер между экспандером и компрессором и компрессором и топкой тоже положен - это будет отопительный теплосброс.

Ну и тепло кпд у такой печко будет сущесно повышен из-за гораздо более усиленой регуляции подачи кислорода чем у типовой прямоточной буржуйки.

Это ж как-то была мысля сделать дровяной реактивный двигатель к велосипеду с камерой сгорания из керамобачка к унитазу смывного - но облом случился именно из-за избытка кислорода в реактивной системе - там нету возможности сделать рециркуляцию выхлопа, а в стационарной печке можно.

Так вот цывилизация прошла от открытого очага на полу славянской землянки с топкой па-чорному в дырку в потолке к двигателю топочного сгорания когда у нее случилась эпоха полиметаллов.

 

http://www.twirpx.com/file/585588/ раздел воздушныя машины.
В целом, машины Стирлинга и Эриксона работали изначально на воздухе. И нифига они не проще.

 

Стационарный паровик в заведомо более выигрышном положении. В автомобильном приложении вносит лепту тот момент, что в отличие от ДВС (где львинная доля калорий покидает цилиндр в виде выхлопа) всё тепло от отработанного пара сбрасывается через радиатор (если замкнутый цикл) и проблематично довести вакуум в конденсаторе до заметных пределов по понятным причинам. Это также ограничивает степень расширения.
Так что если машина запроектирована на противодавление в атмосферу, приходится поднимать начальные параметры пара. Бонус в этом случае, компактность и малый вес.

 

Зато на воздухе щас работают типовые народные двс, а их по слухам даже больше чем паровиков и в суммарной мощще и уж тем более в количестве. Более того микродвигатели для бытовых электростанций нищих и малоимущих тоже двс на воздухе и в нищебродском милиардном индостане. А индостан ушел в прогрессе нищеты гораздо дальше текущей северной папуасии. Если бы паровики были выгоднее двс на воздухе для добычи электроэнергии малоимущими - их бы давно в индостане восстановили и запрогрессили.

А щас паровики выгодны только в крупной индустрии при гигаватных мощностях из-за более выгодного отношения сложности устройства к единице номинальной мощности - гигаватный паровик проще гигаватного двс и пофиг на кпд 40%. Хотя у сотнекиловатного двс на воздухе уже кпд под 50%.

 

Откуда такие свединия? Неподелетесь?
Ссыль что я давал не потеряла актуальности. Считать смело можно по Карно и идельному газу, причём в Кельвинах.

 

О чем сведения ? Кпд ман дизеля на воздухе за 54%
The MAN S80ME-C7 low speed diesel engines use 155 grams (5.5 oz) of fuel per kWh for an overall energy conversion efficiency of 54.4%, which is the highest conversion of fuel into power by any single-cycle internal or external combustion engine
Из буржуйской вики. Из даташита -
800 мм калибр цылиндера, 3.2 м ход поршня. 6 цылиндров версия - 23 мегавата, 76 об в мин.

 

Вот как раз там-то вовсе не "микро" и не "портативные" используются. Там - "Листеры",на которые тут можно только облизываться. Тихоходные тяжелые чугуниевые дизели. Самые маленькие - киловатта на три-четыре. Но они при снижении отбираемой мощности не так сильно кпд роняют.
Наберите в гугле "lister diesel",походите по ссылкам, только слюной не захлебнитесь
К ним вполне применим эпитет "вечные двигатели". Ресурс измеряется десятилетиями ежедневной работы.
Способны крутить на пятистах оборотах например.
Кушают всё - "тяжелую" пароходную солярку, печное бытовое жидкое топливо, флотский мазут, отработанное масло.
Я в юности однажды видел отечественный(!) клон такого дизеля. Одноцилиндровый, высотой мне по грудь, что-то около 10-12 кобыл мощности, на нем была полустертая табличка где упоминался завод имени Сталина и 1952 год. Ведь умели же у нас правильную технику делать!