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

Своя минитеплоэлектростанция

Тема в разделе "Топливная независимость", создана пользователем HomeMaster, 24.02.11.

  1. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    Перспективное направление. Давайте обсудим, может кто попробует и смастерить.

    Паровики уже давно устарели. Стирлинги очень сложно строятся.
    Для использования энегрии биомассы (дрова и т. п.) и утилизации тепла сейчас в мире применяют устройства с Organic Rankine Cycle (тема активно набирает обороты). Устройства эти не сложно повторяемые и реально работающие, хорошо масштабируются. Например


    Вот видео небольшого устройства на 10кВт


    Вот обучающее видео, где рассказывают как это работает


    Для небольших устройств думаю вполне можно использовать готовые автоузлы - турбину, компрессор от автокондея, автогенератор. Все остальное делается в гараже. Работает от перепада температур в 60-80 градусов. Подаешь холодную и горячую воду в него, например выход с котла и обратку с теплого пола. Итоговый КПД системы котел генератор 70-90%. Короче своя микро теплоэлектростанция. Можно использовать все что горит, а также солнце.
     
    HomeMaster , 24.02.11
    #1 + Цитировать
  2. Георг Ом
    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67

    Георг Ом

    Живу здесь

    Георг Ом

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67
    Адрес:
    Дзержинск
    Ничего так что на этом цикле и так работают турбины ТЭЦ? Только вот на перепаде 60-80 градусов кпд не просто притянут за уши, но и сильно натянут:)
     
    Георг Ом , 24.02.11
    #2 + Цитировать
  3. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    Тубины на ТЭЦ работают в цикле Rankine Cycle.
    Рабочей средой является перегретый пар.
    На Organic Rankine Cycle старые ТЭЦ не работают.
    Рабочая среда фреон.

    Почитайте хоть википедию что-ли http://en.wikipedia.org/wiki/Organic_Rankine_Cycle
    На ORC цикле строят сейчас все установки для утилизации низкотемпературного тепла. И хватает в принципе и меньшего перепада для работы.
     
    HomeMaster , 24.02.11
    #3 + Цитировать
  4. Георг Ом
    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67

    Георг Ом

    Живу здесь

    Георг Ом

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67
    Адрес:
    Дзержинск
    Фреоны или пропан в качестве рабочего тела-не важно. Важно то что кпд в 90 % ну никак не получить. Притянут кпд. Хотя согласен что низкопотенциальное тепло преобразует. сам интересуюсь установками, где перепад буквально 2-3 десятка градусов. У финнов такие есть геотермалки.
    У кипятильника с охлаждальником кпд менее 1:) У горелки или печки и того менее. Генератор с турбиной тоже не идеальные. Ну и где здесь кпд в 80-90%?
     
    Георг Ом , 24.02.11
    #4 + Цитировать
  5. Serko
    Регистрация:
    22.08.09
    Сообщения:
    2.151
    Благодарности:
    742

    Serko

    НеБывалый

    Serko

    НеБывалый

    Регистрация:
    22.08.09
    Сообщения:
    2.151
    Благодарности:
    742
    Адрес:
    Москва
    КПД явно суммарный, а не электрический. Термодинамику вроде ещё не отменили.
    А вот электрический КПД интересен. Но он будет зависеть от конкретных деталей. Думаю, что не заточеные специально под этот цикл компоненты будут не особо эффективны.
     
    Serko , 24.02.11
    #5 + Цитировать
  6. alex val
    Регистрация:
    30.01.10
    Сообщения:
    373
    Благодарности:
    179

    alex val

    кустарь одиночка смотором

    alex val

    кустарь одиночка смотором

    Регистрация:
    30.01.10
    Сообщения:
    373
    Благодарности:
    179
    Адрес:
    Воронеж
    :hello: Георг, там было не 80-90, а 70-90. По моим прикидкам 60% общий. Буржуи видать печку не включали в КПД. Хотя могу и ошибаться. Автору за тему респект, ибо в средней полосе, а тем паче в Сибири ТЭЦ актуально. Народ, а на русскоязычных сайтах по Ренкинам :)] трёп где нибудь идёт? Я что то не встречал.
     
    alex val , 24.02.11
    #6 + Цитировать
  7. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    Так я и пишу - итоговый КПД., т.е. в режиме когенерации, но разве нам тепло не нужно?

    КПД по электричеству даже в 20% по дому будет достаточно.
    Рассмотрим типовой случай - дом 150 м2.
    Тепловая мощность твердотопливного котла 20кВт (обычно меньше не делают).
    Т.е. на выходе для пикового потребления можем получить 4кВт. Если особенно не привередничать, то в принципе хватит, НО!
    Если нам мало будет пиковой мощности, то можно просто поставить теплоаккумулятор, в котором накопить 90 градусов и пиковую мощность получить любую. Он же поможет обойтись в промежутках между топками.
    Ну а теплоаккумулятор, в отличии от аккумулятора устройство практически вечное;)
    Система хорошо сопрягается с солнечными коллекторами, особенно летом.
    Ресурс устройств на ORC большой и обычно проектируется на 20 лет работы.

    Короче прям идеальная вещь, на первый взгяд. Но конечно на самом деле проблемы есть. Буржуи делают турбины и генераторы в одном корпусе, чтобы небыло утечек по фреону. Самодельщикам нужно будет как то выкручиваться.
    И вторая проблема - это компрессор. Он должен качать жидкую фазу, а не пары, т.е. нужен какой-то специализированный.
    Давайте думать.
     
    HomeMaster , 25.02.11
    #7 + Цитировать
  8. Serko
    Регистрация:
    22.08.09
    Сообщения:
    2.151
    Благодарности:
    742

    Serko

    НеБывалый

    Serko

    НеБывалый

    Регистрация:
    22.08.09
    Сообщения:
    2.151
    Благодарности:
    742
    Адрес:
    Москва
    Допустим перепад 10-90 градусов - тогда идеальный КПД тепловой машины
    (363-283)/363=0.22
    И уже от этого можно считать реальный КПД по электричеству.
    Если использовать тепло после ОРЦ - то охладитель будет не 10 градусов, а минимум 40(обратка после батарей), тогда КПД упадёт до 363-313/363=0.13
     
    Serko , 25.02.11
    #8 + Цитировать
  9. Георг Ом
    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67

    Георг Ом

    Живу здесь

    Георг Ом

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67
    Адрес:
    Дзержинск
    Вот я об чем и говорю. Вложений на миллион, а отдачи с гулькин ...
    Если нужен когенератор, то лучше уж тогда газовую микротурбину создать с внешней камерой сгорания. Нет ни фреона, ни двух теплообменников. Теплообменник один и весьма компактный с нормальной температурой для обычной системы отопления. И кпд по электричеству точно в районе 15-20 можно будет получить.
     
    Георг Ом , 25.02.11
    #9 + Цитировать
  10. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    Конечно вы правы. От идеального цикла не скрыться никуда (а тем более реального). Подравняем цифры под реальность:

    С 90 до 30 градусов (обратка теплого пола) идеальный кпд - 16,5%.
    Возьмем КПД турбины и генератора 60% (хотя пишут 75%) = 9,9% реальный.

    Но что это означает? Да то, что просто наш теплоаккумулятор разрядится быстрее с низким КПД. Т.е. из теплоаккумулятора тепловой поток мы можем кратковременно сделать любой (почти). И разряжаем мы его не куда-то, а на все на тоже отопление.

    Если исходить из цифры КПД 9,9% от 20кВт, то средняя мощность в 1,98 кВт - тоже неплохо.
    К тому же у машины нет преград для увеличения пикового КПД и пиковой мощности.
    Пиковый КПД можно временно получить напрямую нагревая от котла минуя теплоаккумулятор (например другим контуром) или охлаждая улицу или нагревая ГВС (с +10).
    Короче это уже дело схемотехники в обвязке. Сама машина останется одна и та же.


    Вложений копейки. Выше выкладывал видео с 10кВт машинкой. Неужели она на миллион тянет.:)] А если нужен КПД, то никто не запрещает подать 250 градусов.

    Там обороты 100 тыс об/мин, здесь 8-20 тыс.
    Там супер пупер генератор, тут обычный подключенный напрямую.
    Там супер жаростойкие лопатки, тут алюминиевые.


    Вот здесь Capstone microturbine против Infinity (ORC) бодается.

     
    HomeMaster , 25.02.11
    #10 + Цитировать
  11. Glaz2137
    Регистрация:
    28.09.09
    Сообщения:
    4.325
    Благодарности:
    1.401

    Glaz2137

    Теплоэнергетик со стажем

    Glaz2137

    Теплоэнергетик со стажем

    Регистрация:
    28.09.09
    Сообщения:
    4.325
    Благодарности:
    1.401
    Адрес:
    Минск
    Пожалуй для нас не подойдет. Нагреть фреон то мы нагреем, он поработает в турбине, а чем потом охлаждать? Забортной водой? Так это мы просто будем тепло на улицу выкидывать. На термальных источниках это еще пройдет, а вот у нас окажется нецелесообразным.
     
    Glaz2137 , 25.02.11
    #11 + Цитировать
  12. Георг Ом
    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67

    Георг Ом

    Живу здесь

    Георг Ом

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.06.10
    Сообщения:
    274
    Благодарности:
    67
    Адрес:
    Дзержинск
    Посмотрел по телеящику вашу ссылку. Ну очень как-то однобоко эта Инфинити сравнивает свое изделие с микротурбиной Капстоун. На биомассе с биогазом и газовая микротурбина может работать, а отсутствие выхлопа не такое уж и преимущество, т.к. для эффективной работы изделие от Инфинити просто в окружающую среду тепло должно сбрасывать.
    Там даже в комментариях просмотревшими говорится о сравнении двух абсолютно разных вещей с гипертрофированной рекламой Инфинити. Надеюсь вы это могли сами прочитать, т.к. достаточно английским владеете. Не та это вещь, за которую ее выдают. Я уважаю ваше стремление найти действительно автономный источник и ценю ваш опыт в использовании солнечных коллекторов, но тут вы промахнулись.
    Обороты относительно низкие преимуществом считаете? А вам случайно не известно что с ростом оборотов габариты генератора и его стоимость снижаются?
    Сложность установки велика, объем фреона офигительный, полная невозможность самому техобслуживанием заниматься. С использованием солнца в качестве нагревателя даже у вас в Хабаровске установка может не окупиться никогда, не говоря о большей части территории России.
     
    Георг Ом , 25.02.11
    #12 + Цитировать
  13. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    Конечно у инфинити это реклама, и как любая реклама она однобока, но зерно там есть. Другое дело почему ORC все называют перспективной?

    Низкие обороты считаю премуществом в плане простоты подшипников.
    Объем фреона офигенный на мощных установках (мегаваты), на 10кВт -ой я ничего дорогого и сложного не увидел.Ошибаюсь?
    Солнце предлагаю использовать в качестве летнего дополнения, т.к. летом все-равно от них переизбыток энергии. Об окупаемости речи не вел.

    Да и ведь не инфинити одна их уже выпускает. См. табличку
    Обратите внимание на области применения:
    солнечная, утилизация тепла, геотермальная, генерация.

    Я не спорю, просто хочется разобраться уже в вопросе досканально для себя.
     

    Вложения:

    • manufacture.jpg
    HomeMaster , 26.02.11
    #13 + Цитировать
  14. HomeMaster
    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168

    HomeMaster

    Живу здесь

    HomeMaster

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.11.09
    Сообщения:
    290
    Благодарности:
    168
    Адрес:
    Хабаровск
    В любом тепловом двигателе нужно охлаждение. А куда в других системах его сбрасывают? Туда же и тут. Просто ORC дает возможность работы на небольших перепадах температуры.
     
    HomeMaster , 26.02.11
    #14 + Цитировать
  15. Hochuvseznat
    Регистрация:
    29.11.08
    Сообщения:
    589
    Благодарности:
    97

    Hochuvseznat

    Живу здесь

    Hochuvseznat

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.11.08
    Сообщения:
    589
    Благодарности:
    97
    Адрес:
    Москва
    не такой уж небольшой
    они хотят 100 градусов перепада температуры
    при этом высокая температура падает на 20 градусов, а низкая - поднимается на 10 градусов
    и КПД у них всего 8-11%

    тем, у кого есть большие выбросы например через вытяжную трубу (типа газовых котельных), это может быть интересно, но они просят много денег - 130 кб за 50 кВт
     
    Hochuvseznat , 11.03.11
    #15 + Цитировать