1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

ТН наоборот или цикл Ренкина на фреоне

Тема в разделе "Топливная независимость", создана пользователем Elprog, 22.01.16.

  1. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    ТН наоборот или цикл Ренкина на фреоне
    Предлагаю обсудить возможные пути построения системы автономной генерации на естественной разнице температур воздух-земля.
    Идея состоит в том, что если на улице -20, то под землей стабильные +5, которые можно использовать для кипения фреона. Потом давление фреона в паровой фазе можно использовать паровым двигателем, а фреон отправить в конденсатор с уличной температурой (-20). Жидкую фазу после конденсатора закачиваем обратно в испаритель жидкостным насосом.
    Примерно так работают тепловые электростанции на цикле Ренкина, только там в качестве теплоносителя используется вода-водяной пар.
    В общем случае эффективность преобразования разности температур в электроэнергию будет не очень высокой, но мы ничего не тратим на создание этой разницы, поэтому вполне возможно, что такая система получится экономически выгодной.
    Такая система может довольно эффективно работать и летом, если фреон испарять теплом солнечного бойлера, а охлаждать подземным контуром.
    Скорее всего будут проблемы с генерацией в межсезонье, когда температура воздуха и температура земли примерно равны. Но в этом случае несложно добавить печку или камин с водяной рубашкой и получить генерацию бонусом к отоплению дома.
    Прошу высказываться специалистов по кондиционированию и ТН, ваши знания (надеюсь :)) помогут выбрать правильный фреон и подобрать оборудование для построения такой системы.
    В первом приближении предполагается крутить автомобильный генератор 12-24 В, возможно аккумуляторы и инвертор, - получать энергию для хотя бы частичного обеспечения жизни в доме.
    Присоединяйтесь! :)
     
    Elprog , 22.01.16
    #1 + Цитировать
  2. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Попытки использовать естественную разницу температур делались уже очень давно.
    И самодельщики не оставались в стороне. Интересный проект был в свое время опубликован в журнале ИР и журнале "Сделай Сам", - солнечный насос Радченко (в приложении). Эта тема обсуждалась на форуме, но как-то заглохла https://www.forumhouse.ru/threads/73929/.
    Особенностью схемы Радченко является использование одного теплообменника и для испарения и для конденсации. Возможно стоит сделать отдельный испаритель и отдельный конденсатор, а между ними поставить компрессор в режиме двигателя. После перекачки всего фреона из испарителя в конденсатор можно парой краников (электро клапанов) поменять направление движения теплоносителя и конденсатор станет испарителем, а испаритель конденсатором. Или вместо краников лучше поставить жидкостный насос для перекачки жидкой фазы фреона в испаритель?
    Помогите посчитать?
    Сам сейчас изучаю "библию" по ТН (Котзаогланиан)...
     

    Вложения:

    Elprog , 22.01.16
    #2 + Цитировать
  3. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Нашел любопытную ссылочку на испытание микротурбины на 1 КВт для установки на органическом цикле Ренкина http://turbokom.narod2.ru/index/0-12.
    Правда они греют на входе до 120-150 град, конденсируют на 30.
     
    Elprog , 22.01.16
    #3 + Цитировать
  4. VinsentAoki
    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445

    VinsentAoki

    Живу здесь

    VinsentAoki

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445
    Адрес:
    Химки
    Позволю добавить, что "или цикл Ренкина на фреоне" не совсем верное название. Самое главное - разница в пару десятков градусов, но бесконечная. Это разница между температурой земли (даже, наверное, воды) и воздухом. Вариант без фреона вы предложили сами
    .
    Напомню, у нас система "сделай сам" и усложнять, удорожать её нужно только при невозможности сделать иначе. А то я сейчас предложу вариант реализации за 600 т. р. 1 кВт, притом почти без движущихся частей и очень надежная в эксплуатации. Так вот, давайте сначала разберем варианты без теплообменников, т. к. они (при наших мощностях) громоздки и дороги.
     
    VinsentAoki , 22.01.16
    #4 + Цитировать
  5. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Радченко использовал в своей системе пропан-бутан, самый что ни на есть фреон.
    И все детальки буквально "со свалки".
    Потому и описал. :)
     
    Elprog , 22.01.16
    #5 + Цитировать
  6. VinsentAoki
    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445

    VinsentAoki

    Живу здесь

    VinsentAoki

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445
    Адрес:
    Химки
    Та система, на которую вы выложили ссылку, использует разницу давлений нагретого и охлажденного воздуха.
     
    VinsentAoki , 22.01.16
    #6 + Цитировать
  7. VinsentAoki
    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445

    VinsentAoki

    Живу здесь

    VinsentAoki

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445
    Адрес:
    Химки
    Вариант 1. Распыляем тёплую(+4) воду непосредственно в холодный (-20) воздух. Эта идея уже приводилась. https://www.forumhouse.ru/threads/181735/page-18#post-14759223
    Может развернем её в разных вариантах, в том числе и не цикличных?
     
    VinsentAoki , 22.01.16
    #7 + Цитировать
  8. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Если без теплообменников, то получается, что должно быть прямое кипение в земле?
    Это если при минусе на улице. А для лета?
    Может все-таки теплообменники не стоит сбрасывать со счетов?
    Тем более, что труба в трубе вполне можно сделать "на коленке" и легко масштабировать. :)
     
    Elprog , 22.01.16
    #8 + Цитировать
  9. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Может быть...
    Только бочки маловато будет. Я бы брал кусок трубы диаметром в полметра-метр, длиной метра 3-4 и и распылял из форсунки от мойки высокого давления... Только установка получается цикличной.
    Возьмем к примеру еврокуб. Вмонтируем в крышку пару клапанов и распылитель.
    Впрыснули дозу воды - воздух расширился, часть вышла наружу, совершила работу. Остаток остыл, втянул новую дозу холодного воздуха.
    Плотность воздуха при -20 - 1,395, при 0 - 1,293, разность 0,102 кг. Это чуть меньше 100 л при 0 град.
    Эти 100 л будут "проситься" наружу. Только давление будет малое, - не знаю как утилизировать?
    Запустить в аэролифт? для поднятия воды?
     
    Elprog , 22.01.16
    #9 + Цитировать
  10. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Нет, у Радченко в системе кипит пропан-бутан, который при расширении (в бочке) заставляет воздух совершать полезную работу.
     
    Elprog , 22.01.16
    #10 + Цитировать
  11. VinsentAoki
    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445

    VinsentAoki

    Живу здесь

    VinsentAoki

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445
    Адрес:
    Химки
    ПуВРД не пойдет, слишком низкая скорость замерзания капель.
     
    VinsentAoki , 24.01.16
    #11 + Цитировать
  12. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Прикинул термодинамический КПД цикла Ренкина на фреоне R22 при температурах -20 ...+5, получилось примерно 3%. Небогато.
    Но на R12 получается уже 6,9% - уже гораздо лучше! :)
    Буду еще считать (и читать) :)
    На R125 КПД получился порядка 8%. Если на улице -30, то КПД увеличивается до 10,5%.
    Уже есть предмет для размышлений... :)
    Для R142b КПД цикла получился больше 1 (1,16).
    Это произошло из за того, что (по таблицам) энтальпия жидкой фазы больше энтальпии газовой фазы при одной и той же температуре.
    Как такое может быть? :faq:
    Может кто пояснить физический смысл этого?
     
    Последнее редактирование: 25.01.16
    Elprog , 25.01.16
    #12 + Цитировать
  13. VinsentAoki
    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445

    VinsentAoki

    Живу здесь

    VinsentAoki

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.03.12
    Сообщения:
    660
    Благодарности:
    445
    Адрес:
    Химки
    Интересные расчеты.
     

    Вложения:

    VinsentAoki , 26.01.16
    #13 + Цитировать
  14. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Да, интересная статья. Только это больше в тему ништяков на замораживании воды. :)
    Мне здесь хотелось поиграться с ништяками на естественной разнице температур типа грунт - воздух или грунт-СК.
     
    Elprog , 26.01.16
    #14 + Цитировать
  15. Elprog
    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423

    Elprog

    Живу здесь

    Elprog

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.07.12
    Сообщения:
    997
    Благодарности:
    423
    Адрес:
    Москва
    Тоже нашел пару статей по испытаниям спирального детандера и по исследованию турбин. Видать в Бауманке тоже эту тему ковыряют.
    Можно, конечно, попытаться к фреону из грунта прикрутить турбину из автомобиля, но мне кажется, что будут проблемы с утечками фреона. Будет сложно загерметизировать систему должным образом.
    Еще приложил статейку по испытаниям турбины Тесла в качестве детандера.
     

    Вложения:

    Elprog , 26.01.16
    #15 + Цитировать

Смотрите также