ValeryN

а слабо осенью до морозов в 20 литровую канистру добавить 1 столовую ложку присадки залить в генератор и будет вам счастье

Лажа заключается не в дизтопливо - у меня зимний - оно и так не загустевает особо...

Лажа заключается в загустевании масла - соответственно стартует без разогрева хреново, особенно когда аккумулятор частично разряжен.

Кстати, может туда просто какое-то масло по-дороже влить, чтобы не загусетвало ????

Мотор тракторный Д21А / Д120.

Уважаемые господа!

 

А как насчет замерзания топлива на морозе у дизель-генератора? Сам езжу на дизельном авто, с морозом проблем нет, но то машина со всякими там подогревами и т.д.. А тут - маленькое устройство, именуемое дизель-генератор, стоящее на улице рядом с домом, накрытое от прямого и косого попадания дождя/снега, но не защищенное от мороза.. градусов эдак до -30 (как было прошлой зимой)... Видится, бензин предпочтительнее в этом плане... ИМХО.. Только по этой причине поворачиваю голову в сторону бензина

 

З.Ы.

Хотя по авто остановился на дизеле и пока "спрыгивать" не собираюсь... нравиццо

На своем дизельгенераторе я решал вопрос просто - взял бензиновую лампу, погрел картер... и через минут 15 спокойненько завел... Топливо правда было теплое - из дома

Плтери будут огромны, скажу так на призводстве имел дело с вакуумниками такой конструкции, так крильчатку диаметрои 300мм вращал двигатель на 11кВт, вакуума он давал всего да нечего, против мощности, используется в основном в пищевиков, так как нет загрезнений и выходящий из вакуума воздух или другие газы можно использовать дальше.

По потерям - я в рисунке указал - корпус вращается... Потери трения в слоях воды огромны, тем более зависят от толщины кольца жидкости. Но - если корпус вращаем, а кольцо относительно диаметра занимает 15%, то не все так печально - скорость воды наружного слоя не сильно отличается от скорости воды внутреннего слоя.

В вакуумниках-же во-первых крыльчатка обычно на 60-90% погружена в воду, во-вторых корпус не вращается, в третьих - из-за такой глубины погружения - значительная масса воды прокачивается как насосом. В четвертых - вакуум поддерживать нужно много энергии, потому как, чем меньше молекул газа, тем большая объемная производительность нужна, чтобы оставшиеся молекулы выдрать, и больше коэффициент сжатия - лоб в лоб сравнивать вакуумник с двигателем сложно... В конструкции двигателя, что я привел минимальное давление будет около 0.6 атм, против 1 атм, коэф-т сжатия - 1.5, а в вакуумнике может быть и 0.02 атм против 1 атм - 50 раз

Думаю надо прототип пересчитать под строительный фен, и произвести эксперимент - легко измерить температуру воздуха в подаче, расходы энергии и измерить на практике КПД. Правда при уменьшении диаметра возрастет скорость вращения ротора.....

Эврика! Уже пару дней как думал - судя по рассчетам должно работать! За основу берем идею водокольцевого вакуумного насоса.

www.agrovodcom.ru/info_nasos_pumps.php

Например тут можно почитать.

В нижней части рисунка - воздух сжимается, но при этом остывает, и его давление падает. В верхней части наоборот - воздух расширяется для "захвата" свежей порции горячего воздуха. Если правильную конструкцию сделать - в одном устройстве должна получиться машина и для обеспечения циркуляции воздуха в системе и для выработки механической энергии.

Ниже - анимация как это должно работать:

Преимущества - простая и долговечная конструкция... Нет гидравлики и прочей ярунды. Не требуется маховик - разогнанная вода вполне себе маховик заменяет. Недостатки - если на воздух - габариты значительные - 1 м в диаметре на 1 м в длину - выдаст от 1.5 до 4 кВт при вращении от 60 до 160 об/мин - очень приблизительно. Реально - не известно сколько потерь на воду и на трение пойдет, плюс как теплообмен будет зависеть от скорости вращения. Моделировать их крайне неприятно - я бы сказал, что у меня нет подходящего инструмента, в котором можно построить полноценную модель сего устройства. В любом случае - ожидаемое устройство на мой взгляд эффективнее, проще, надежнее, долговечнее и элегантнее, чем то, о чем я в топике писал ранее.

Есть газовые турбогены но пока от 100 кВА с ресурсом в 10тыс былы пару лет назад 400 тыс грн. Понятно не бюджет.... Линейный гена со стирлингом. Ну зачем вам эти колеса (пары трения можно не учитивать).Маховой массы хватит ли пройти мертвую точку. Стирлинг конструируйте с линейным геной .

Я пока еще в раздумьях - 7 раз отмерь, а один отрежь. Мне пока еще ничего не нравится... Хотя газген похоже нужен в любом случае.

Надо проработать газ турбину все-таки основательней.Не в ее привычном виде как на самолете.Большой диаметр, большие лопасти,вертикальная установка, и ловить энергию потока восходящих теплых газов, утилизировать с пользой как в светильнике с рыбками.КПД может и низковат но...Вот смотрю на вентилятор в туалете - он вращается....жаль без пользы.

Проверил симуляцией - диаметр трубы - 3 м, длина трубы 3 м, установлена вертикально, сверху подсоединен теплоаккумулятор, снизу - сброс отработанного воздуха. Внутри - теплообменник.

Идея такая-же как и с восходящим потоком - газ остывает, опускается вниз, и так далее - будучи процесс запущен - далее наростает в некоторый устойчивый режим... В моделе разогнать газ быстрее чем 0.8 - 1 м/с при перепаде температур 250 / 70 градусов не получилось... А 1 м/с тут очень не много - мощность потока воздуха = 1*1*1/1,04*3*3/4*3,14159 = 7 W .... Так что большая труба не канает...

Если трубу сузить - получается скорость от 5 до 6 м/с (модель не очень стабильна), это 35-40 W энергии ... Намного меньше, чем я от поршней ожидал.

Мне смутно верится что вы зимой при -20 нагреете воздух в колекторе до таких температур. Плоские колектора нагреваются с водой зимой нагреваются до 50-60градусов в оч хорошую погоду (консультировался) которой у нас нету. В киеве зимой мало солнечных дней да и летом не особо, 5 кВтч в день даже летом это если оч повезет и если сделать следящую систему, а бывает и неделя без солнца и две.Зимой в лучшем случае будете 600Вт снимать, притом что солнца не будет половина дней в месяц.

(ссылка устарела)

Это только пример... На земле, насколько мне известно количество солнечной энергии на поверхности между полюсом и экватором не более чем в 10 раз отличается, и у нас еще не все так плохо. Вопрос в стоимости квадратного метра поверхности и коллектора.

По поводу нагрею или не нагрею - мне тоже смутно верится - однако если в коеффициенте теплопроводности лажи нет, то так должно быть... и поэтому скоро поставлю со стеклами и утеплителем эксперимент

А двигатель который вы описали имел оч маленький КПД потому от него отказались если память не изменяет то на пару КПД его был менее 1%.

Да уж - я тут провел небольшие работы по моделированию... Гавно двигатель - в том виде, в котором я его изобразил - работать нормально не будет.... и спасибо Бигдус'у - чтобы на нем получить нормальный КПД, нужно его на линейном приводе делать..... Западло заключается в том, что если время заполнения цилиндра равно времени выполнения полезной работы, то - при медленном движении поршня значительное количество воздуха успевает остыть на этапе забора воздуха в цилиндр, а при быстром движении - соответственно воздух не успевает охладиться в достаточной мере, и опять плохое КПД... При этом хорошей точки там просто не существует!

Итак - на линейном приводе:

Воздушный цилиндр - диаметр 1.12 м, высота 1,2 м, рабочий объем 0.98 куб. м.

Гидроцилиндр - к примеру (ссылка устарела) , гидроцилиндр двигает поршень.

На цилиндр намотан теплообменник, снизу цилиндра диаметром 150 мм подводятся воздуховоды.

Механизм работает следующим образом - за 6.5-7 секунд производится ЗАБОР горячего воздуха. После за 14 секунд происходит охлаждение воздуха, и газ выполняет полезную работу, создавая давление в гидравлической системе, и за 4 секунды прозводится выброс отработанного воздуха.

Для устойчивой непрерывной работы таких цилиндра потребуется три штуки. Или-же гидроаккумулятор. Стоимость материалов - ориентировочно 4'000 грн на 1 цилиндр, плюс еще шестяренчатый насос и гидрораспределители. В изготовлении штука не сложная, тем более поршень может плотно и не прилегать к цилиндру!

"В среднем" - 38 л/с прокачка через такой цилиндр, что соответствует 3.5 - 5 кВт тепловой мощности. При этом выход электрической мощности составит 0.5 - 1 кВт (с учетом потерь!).

4 цилиндра + гидроаккумулятор ... И система заведется на чистом воздухе!

Солнечная энэргетика ИМХО не для наших широт, нестолько потому что энергии падает мало а столько потому что солнечных дней оч мало. Тачто дрова, уголь, брикеты, торф, это то на чем можно у нас жить.

По этому поводу я уже отписал - ее вроде не так и мало... Просто коллекторы по 450 евро на квадратный метр для того количества, что ее у нас есть - слишком дорого... Была-бы выработка в 2.5 раза больше - считайте - цена коллектора эффективно в 2.5 раза меньше...

Мне кажется копать надо в сторону газовой турбины на генераторном газе..Как-то вот надежней. С солнцем вот не все так просто

А выше изложенные тянут на Стирлинг с линейным геной так проще... это лично мое мнение.

1. Газовая турбина - думаю будет подороже существенно... Я по этому поводу со своим товарищем-машиностроителем консультировался - говорит, что несмотря на простоту изделие сложное в изготовлении и требовательное к качеству материалов, что для ее изготовления требуется дорогое оборудование для балансировки и во-вторых - из сделанных 10 турбин останутся 2-3 которые пройдут испытания и можно смело им выписать 100 тыс часов, а остальные - с большего брак... Поэтому предостерегал насчет тех-же инфинититурбин - что они могут запросто продавать турбины которые 30 тыс часов будут ходить...

2. Солнце - ну понятно что стеклопакет - идея дурацкая, скорее каленое стекло между которым второпластовые прокладки, другая герметизация с дыхалками, чтобы при расширении воздух стекло не повредил... Это смотреть надо... Но в общем - получается на 1 кв. м существенно ниже стоимость в таком исполнении, нежели 450-500 евро за 1 кв. м.

3. Двигатель - это скорее двигатель Эриксона в незамкнутом цикле... Я исходил ИЗ ПРОСТОТЫ СИСТЕМЫ - убрать все лишнии теплообменники, медь и прочее из системы - сделать максимально просто и надежно.

Линейный привод - не так уж и просто сделать, я себе лифт так еще и не сделал на линейном приводе, хотя имею его в планах в течении 2-х лет уже - все вынашиваю по мере наличия времени - хочется сделать чтобы принципиально не было возможности падения и за 3 секунды с любого этажа на любой этаж перемещался по заданному профилю перемещения - вплоть до того, чтобы даже отказаться от конструкции в пользу более простой, но медленной и рабочей... Держал в руках маломощные линейные двигатели, и сделал свой прототип на 130 Н... Для хорошего КПД/габарита очень важен зазор между магнитами и обмотками, и проблема упирается в направляющие, которые обеспечат 0.5 +- 0.2 мм зазор к примеру (вообще чем меньше зазор тем лучших характеристик можно добиться - на вращающемся двигателе выдержать зазоры ПРОЩЕ!), и при этом не создадут дикого трения, поскольку магниты будут стремиться притянуться к полюсам, и усилия скажем весьма значительные. Притянутся - будет существенная сила трения! Далее вопрос в надежности, ремонтопригодности и стоимости... Конечно этот линейный мотор-генератор попроще, чем 6-фазная система, рассчитанная на разгон массы 1 т, но он тоже отнюдь не простой! Сделать-же его надежнее, чем передачу вращения на колесо - возможно и не получится если рассматривать систему в целом. Маховик - сразу запас кинетической энергии около 2 кДж... В случае линейного двигателя - заменят электролитические конденсаторы и схема - но - силовая электроника + эти конденсаторы - ~$800 в материалах со своим сроком жизни... Так что проще, дешевле и надежнее ? В линейном двигателе может быть плюс только в одном - в том, что поршень двигается не по закону sin(w*t), а по другому профилю, оптимальному под фактическую температуру воздуха. Насколько это актуально - после симуляций выясню. Может актуальнее будет другое - подумать как этот двигатель преобразовать в роторную конструкцию....

Теперь опишу двигатель....

Просимулировал вышеописанную конструкцию - при движении поршня на такт заполнения цилиндра горячим воздухом, успевает остыть ~60% газа о стенки... Симулировал программой CF Design 10.0 ... Поработаю еще с моделью - я в принципе неправильно сделал, сделав подвод газа не через центр, а через боковую холодную стенку - он при расжирении движется ВДОЛЬ боковой стенки.... А надобно наоборот - чтобы туда малая часть доходила... Еще возможно неправильно - у меня в модели фиксированная скорость движения, а на самом деле скорость движения Vpeak * w * cos (w*t) ...

И возможно потребуется еще геометрию поменять - увеличить диаметр цилиндра и уменьшить ход поршня для органичения поверхности теплообмена. Вобщем меня устроит, чтобы 15-20% газа остыло при "загрузке", и остальная часть остыла при обратном движении поршня. Хотя быть может так не получится и КПД будет 50% от Карно - будем посмотреть.

Теперь опишу двигатель, присоединил рисунок:

Итак - на рисунке воздушный двигатель, состоит из двух цилиндров и маховика. С внешнего диаметра маховика ремнем передается усилие на вал электродвигателя.

Основные параметры - диаметр цилиндра - 25 см, ход поршня - 90 см, длина цилиндра 104 см. Рабочий объем 44 л на цилиндр. Мертвый объем - 1 л на цилиндр. Маховик - железнодорожное колесо - 957 мм в диаметре, масса 400 кг. Скорость вращения - 40 - 80 об/мин. Кол-во запасенной энергии в маховике - 1.8-3.6 кДж.

Цилиндр выполняется из трубы с условным диаметром. Поршень - из дерева. Уплотнение - 5 мм тефлоновый шнур. Поршень к штоку крепится через шарнир. Шток уплотняется посредством манжета или сальника.

Принцип действия. В нижнем цилиндре, N3 как раз произошел такт втягивания воздуха из теплоаккумулятора. Воздух в части ближней к поршню немного остыл, в части ближней к управляемому клапану - горячий. Клапан закрывается. Воздух охлаждается о стенки цилиндра (стенки цилиндра охлаждаются водой системы отопления или ГВС, куда сбрасывается тепло). Воздух остывает и сжимается (при входной температуре 150 градусов - на 15-20% объема, при температуре 250 градусов - на 35-45% объема). Что видно в верхнем цилиндре в его объеме под N1 - воздух холодный, и механическая работа совершена. В объеме N1 происходит свободное выталкивание поршнем отработанного воздуха через обратный клапан в систему (или на вход теплоаккумулятора по короткому циклу или на гелиоколлектор/печь/выхлоп по длинному). В объеме N2 происходит набор воздуха через открытый управляемый клапан.

Размеры посчитал приблизительно, исходя из желаемой мощности в 4 кВт. В идеальных условиях при подаче 150 градусов воздуха механической энергии прибудет 21 кДж на 1 кГ, соответственно нужен расход 0.2 кг (200 л) в секунду - 70 об/мин скорость, а при подаче 250 градусов воздуха механической энергии прибудет 45 кДж на 1 кГ, соответственно расход около 100 л в секунду - около 40 об/мин.

В реальных условиях думаю дополнительные потери составят 30% на трение, на перекачку воздуха, на паразитный теплообмен, и соответственно при 150 градусах можно будет снять 3-3.2 кВт энергии на 80 об/мин, а при 250 градусах придется крутить на 60 об/мин.

Машина-гигант... но по стоимости вроде не все так и плохо - давлений нет, неплотности прощает, рабочее тело не утекает, дополнительная смазка не требуется ввиду низких скоростей рабочих.

ЖД колесо новое стоит $620, старое стоит $230... Подойдет отработанное колесо. Цилиндр - материал практически ничего не стоит... Работа под вопросом... Думаю эта конструкция делается вся за две недели максимум не перенапрягаясь, и материалы на остальную часть конструкции потянут еще на $400-$500. Клапана - особый момент - поскольку давление в системе от 0.5 атм до 1.2 атм получается - то клапана - по сути заслонки воздушные без требований к полной герметичности, а это также радикально дешевле. Итого - материал + работы - $1'500... И получается двигатель!

Электрогенератор - желательно низкооборотистый, синхронный на постоянных магнитах, поскольку хочется, чтобы он генерировал и на 10 об/мин, когда нужно меньше получать мощности, и соответственно меньше расходовать энергии из теплоаккумулятора. Инвертор по выходу соответственно обязательно. Надобно поискать - думаю такая штучка в районе $600 стоить должна... Инверторы, схемы управления, клапана и прочее - по материалам думаю еще $300-$400. Работы по разработке и сборке этого хозяйства в принципе радикально дороже, чем работы по механике - но я сам их выполнить собирался. Грубо $1k по материалам... А если покупать - думаю за $3-$4k можно с работами взять.

Вот и все в общем... Думаю - это наиболее рациональная схема... Грубо - я за 20 т. грн. получаю генерацию 4 кВт. и еще за 42 т. грн. получаю печь + гелиоколлектор... 62 т. грн. и должна получится система, которая ПОЛНОСТЬЮ обеспечивает моей семье годовое потребление и зимой и летом. Вернусь к этой идее за пару дней, чтобы себя покритиковать. Если можете погромить эту идею - прошу погромить, комп стерпит, а в металле налажать обидно

Сейчас напишу, что надумал... Благодарен alexkino за ссылку! Спасибо! Натолкнул на интереснейшую идею !!!!

Тема цікава. Сам приходжу до висновку, що всю енергію треба виробляти у себе на ділянці. Особливо рентабельно це буде після того, як ціни для населення на енергоносії піднімуть до світових. А це вже не за горами! Ось деякі цікаві посилання:

(ссылка устарела)

Что очень интересного по этой ссылке ? - А именно - солнечный коллектор, в котором тепло снимается на воздух (!). Я подумал и пересчитал схему с теплоаккумулятором, печью и солнечным коллектором на рабочее тело воздух, и вот что у меня получилось.

Рассчитываю под генерацию в среднем 833 квт*ч электроэнергии в месяц. 833/30 = 1.16 квт*ч в среднем, 4.5 квт*ч пиковой мощности. КПД системы в электроэнергию минимальный 8%. Соответственно суточный запас тепловой энергии должен быть 350 квт*ч. Однако в течении суток 8 часов (1/3 времени) происходит "заряд" аккумулятора,

поэтому его емкость возможно снизить до 233 квт*ч.

1. Высокотемпературный теплоаккумулятор на 233 кВт*ч. Теплоаккумулятор состоит из песка с щебнем. В насыпном виде плотность этих материалов - ~1.4 т / м^3, а теплоемкость - 0,8 кДж / (кг * K) или при допустимом перепаде температур в 100 градусов - 22 квт*ч / т или 31 квт*ч на 1 м^3. Всего объем - 7.5 кубов. При высоте теплоаккумулятора в 2м (до потолка котельной) - это приблизительно 4 кв. м площади по полу в котельной. Наполнитель теплоаккумулятора - 2.5 т щебня и 8 т песка, ценой приблизительно 1000 - 1100 грн. "Стакан" для хранения материала изготавливается из строительных материалов, и соответственно дешев. Строим скажем из газобетона, утепляем минватой, накрываем стальным щитом с минватой... Снизу - трубы с отверстиями для подачи и распределения воздуха, сверху - аналогично... У меня стоимость складывается около 6000 грн. за такое изделие... Итого - теплоаккумулятор в 7'000 грн... Это практически в 10 (!) раз дешевле, чем высокотемпературный аккумулятор на масле!!!!! И надежнее - рабочее тело легко сменить.

2. Теперь - про солнечные батареи... Я посчитал теплопотери, которые возникают при следующей конструкции:

1) Сверху (сторона к солнцу) - двухкамерный стеклопакет - потери 2 W / (K * m^2).

2) По середине - или крашенный песок или галечка или и то и другое небольшим слоем в 2 см. В этот слой подается воздух для разогрева.

3) Снизу - отштукатуренный и промазанный клеем мат минеральной ваты 10 см - по теплопотерям около 0.5 W / (K * m^2).

4) по торцам конструкции теплопотери - пусть еще 0.3 W / (K*m^2) накинуть;

У меня получилась стоимость материалов - 200-220 грн / кв.м ; Возможно я чего-то не учел... И потребуется к примеру каленое стекло... В стеклопакетах каленые стекла или нет ?

Итого теплопотерь - 2.8 W / (K*m^2).

Тепловой поток от солнца - около 900 - 1300 W / (m^2).

Теплопотери при разогреве песка до 250 градусов и температуры на улице -20 градусов - 756 W (КПД соответственно от 16% до 41%), летом-же теплопотери при разогреве песка до 250 градусов - 630 W, соответственн КПД от 30% до 52%. Думаю среднегодовой КПД будет порядка 40%.

Итого - летом в средний июньский день - в киеве на 1 кв. м падает 5 квт*ч тепловой энергии, в марте - около 4 квт*ч... Для пользования и заряда теплового аккумулятора достаточно накрыть 140 - 200 кв. м таким коллектором, по стоимости это 28 - 44 т. грн в материалах плюс 14 - 22 т. грн. в работах. Годовая выработка составит от 140*0,4*3,2*365 = 65 т. квт*ч до 200*0,4*3,2*365 = 93 т. квт*ч, при стоимости конструкции в 42 - 66 т. грн. При условии 4-х лет эксплуатации стоимость 1 теплового квт*ч составит 17 коп (!). Однако - при таких условиях большая часть энергии использована не будет - летом ее банально некуда деть. Чтобы покрыть потребности ГВС летом потребуется 3'000 квт*ч в месяц максимум... Чтобы с запасом (1.5 кратным - 5'000 квт*ч в месяц) это обеспечить - потребуется 5000/0.4/5/30 = 83 кв. м поверхности. Стоимость коллектора составит 18 т. грн на материалы или 28 т. грн на материалы и работы. Суммарная выработка в июльский месяц составит около 5 тыс. квт*ч тепловой энергии из которой возможно получить 500 - 900 квт*ч электроэнергии. Суммарно-же за год система выработает 83*365*3.2*0.4 = 38 тыс квт*ч из которых от 3800 до 6800 квт*ч составит электроэнергия.

При сегодняшних тарифах на электроэнергию выработка составит 950 - 1700 грн. в год по электроэнергии, при условии дорожания электроэнергии - от 1900 до 4800 грн. И 3'400 м^3 по газу (от 3700 до 7500 грн.), или около 5 тыс. грн по дровам. Итого - в зависимости от цен на энергоносители имеем стоимость коллектора 28 т. грн и экономию от 6 до 12 т. грн в год. Скажем так - тут еще конечно-же будут присутствовать расходы на генератор, двигатель, плюс доля экспериментов - "отработанной" технологии ни у кого в наших краях нет. Но - цифры близки...... И при дорожании энергоносителей, есть варианты решения вопроса хотя-бы с летним энергопотреблением, а это приблизительно 20% моего потребления.

3. Печка !!!! Тут еще интереснее - или разветвленный теплообменник воздух-воздух на продукты сгорания, или напрямую отходящие газы фильтровать и гнать через теплоаккумулятор на цилиндр двигателя, и уже после их охлаждения системой отопления в цилиндре - выбрасывать в атмосферу. Соответственно - просто камера сгорания ... И ВСЕ (!)... Не надо никаких теплообменников туда с водой ставить ! Стоимость такой печки - еще порядка 4-6 т. грн. на описанные мощности.

ПС. Я старался учитывать цены + работы... Ессно если самостоятельно изготавливать - цены получатся меньше, если еще поизвращаться, и использовать имеющиеся материалы - цены получатся еще меньше

Вторым постом опишу, что-же я придумал делать с воздухом 250 градусов АТМОСФЕРНОГО давления, как его преобразовать в электричество!

Подрезюмирую - за ~42 т. грн - получается решение, которое можно плавно переводить из лета в зиму, и которое дает дополнительно ~30 т. квт*ч тепла и ~4 - 7 т. квт*ч электроэнергии в год бесплатно. Солнечная "опция" похоже все-таки в этом вопросе очень и очень нужна!

Дизель таки хуже на дровах чем карбюраторный, это лично мое мнение. Балон пропана на гену по самым скромным подсчетам не менее 50 кило света на вскидку если не ошибаюсь. Но тема была о дровах.

Согласен с большего, Диз топливо там ни к чему получается. Хотя...

www.comd.ru/node/307

Однако на природном газу происходит уменьшение мощности вдвое, на аналогичном Д120 (Д21А) при переделке дизеля... А на чисто генераторном газе мощность упадет существенно... Думаю раза в 4, учитывая что в смеси будет меньше кислорода, чем на метан... Соответственно - размеры и стоимость аггрегата. Нигде не видел сообщения что автомобиль на дровах такой-же классный и приемистый как на бензине... Хотя конечно есть еще вариант генераторный газ подавать не с давлением 1 атм, а с давлением 2 атм при помощи турбинки - это еще гемор дополнительный.

Поэтому - другой путь - карбюраторный двигатель С БОЛЬШЕЙ ГАБАРИТНОЙ МОЩНОСТЬЮ - например от автомобиля... И получится хуже КПД. Раза в 1.5 - 2 минимум хуже думаю. В таком случае снова возвращаемся к Органическому Циклу Ренкина (ORC) или пару.................... С паром на первый взгляд огород получается проще чем с газогенератором.

Тема цікава. Сам приходжу до висновку, що всю енергію треба виробляти у себе на ділянці. Особливо рентабельно це буде після того, як ціни для населення на енергоносії піднімуть до світових. А це вже не за горами! Ось деякі цікаві посилання:

(ссылка устарела)

Вот эта штучка блин очень близка к тем идеям, которые у меня были! Спасибо! Любопытная идея вместо масла в термоаккумулятор гнать воздух (!). Можно вообще туда гнать и не только воздух, а и продукты сгорания... Построив схему:

{ солнечный коллектор на воздухе } ---> { теплоаккумулятор }

{ топка (воздух) } ---> { теплоаккумулятор } -> тепловая машина.

Ресурс двигателя - 12'000 часов до капремонта (производитель). На аммиаке утверждают увеличение ресурса до 18'000 часов до капремонта. 1 год - это 8'800 часов однако... пльохо... Турбинки InfinityTurbine мощностью 10 квт обещают 100'000 часов (!) - за $15'000. При этом обслуживание турбины минимально по сравнению с ДВС (!). КПД InfinityTurbine - 0,85 от Карно, КПД турбины Тесла - 0,4 от Карно (которая предположительно на 10 кВт будет стоить в районе $2k-$2.5k).

ЕЩЕ ИНТЕРЕСНУЮ ВАРИАЦИЮ ДВИГАТЕЛЯ НАШЕЛ - ДВИГАТЕЛЬ Malone:

(ссылка устарела)

Тепловая машина, использующая гидравлику (!), а точнее жидкости в сверхкритическом состоянии (например бутан при давлении в 50 атмосфер находится в состоянии в котором ему характерны свойства и жидкости и газа). (ссылка устарела)

Что интересно для нас в таком режиме - использовать СТАНДАРТНЫЙ гидравлический моторчик - он достаточно не дорог ! А на самоделку оставить себе паять медные или из нержи трубки малого диаметра При этом арматуру также можно стандартную применить... КПД получается гхм сравним с турбинным решением. Надежность... получается вроде надежнее.

(ссылка устарела)

Вот ума не приложу - если это так (про газодизель), то мне стоит просто газификатор доделать к моему дизельному мотору... Подумаем...

Попробуем посчитать - мотор Д-21А:

(ссылка устарела)

22 квт на 2000 об/мин. Кручу его на 1600 об/мин и снимаю порядка 15 квт. 252 г соляры на 1 квт*ч или 0,296 л на 1 квт*ч... У меня на 15 квт*ч электро получалось почти аккурат 5 л, а не 4.4 л. Получается 0.333 л на 1 квт*ч...

Ребята утверждают, что на генераторном газу потребление соляры составляет 37%. Итак вместо 0.333 л будет 0.123 л за 1 квт*ч.

Рабочий объем - 2.08 л, соответственно на 1500 об/мин он будет жрать 93,6 м3/час (2.08/2*1500) воздуха, а на 2000 об/мин - 124,8 м3/час воздуха. На 2000 об/мин выжрет 7,5 л в режиме дизель или 2,75 л в режиме газодизель.

При подаче генераторного газа достаточно подать воздуха 124,8*0,37 =

46,176 м^3 / час на горение солярки... Останется 78,6 м^3/час для газовой смеси.

Убрали (7.5-2.75)/0.85*11.86 = 66,27 квт*ч. Газ от газогенератора (смотрю программой gasifier.exe) получится с составом 20% CO и 20% H2 с теплотворной способностью 1.63 квт/ч / м^3. Для сжигания генераторного газа его нужно смешивать с воздухом в пропорции не менее 1:1 (учитывая CO + H2 + O2 -> CO2 + H2O). То есть в наилучшем случае в 78,6 м^3 смеси будет 39,3 куба воздуха и 39,3 куба генераторного газа. Итого - получится 64 квт*ч тепловой энергии.

А производитель газового оборудования утверждает снижение мощности на 0,74... По дизелю подводимая мощность не уменьшилась (7,5/0,85*11,86 = 104 квт*ч), соответственно по генераторному газу подводимая мощность составит 104*0,63 - (104-66) = 27,5 квт*ч.

Соответственно пропорция смеси генераторного газа составит 17.2 куб генераторного газа и 61,4 кубов воздуха - 1:3.6... В википедии пишут калорийность генераторного газа 1,1 квт*ч на м^3 (судя по программе gasifier.exe такой газ получается при подаче ХОЛОДНОГО воздуха без предварительного разогрева и влажности исходных дров 30%), соответственно расклад будет 25 куб генераторного газа и 53,6 кубов воздуха, что дает смесь 1:2.14 - видимо тоже будет гореть....

Так что - похоже ребята не врут !!!

Рассмотрим экономическую составляющую - КПД газогенератора порядка 65 % на влажных дровах и 75% на сухих (преобразование теплоты в газ), при этом 20% тепловой энергии выделяется в теплообменнике охлаждения газа ! От дизельного двигателя с выхлопных газов возможно снять еще 25%-28% от общей подведенной тепловой энергии к двигателю. КПД дизельной станции - 22% в электроэнергию или 25% в механику. При выходной мощности в 15 квт электрических будет потребляться вместо 5 л солярки 1,85 л солярки и 8 кг сухих или 11 кг влажных (30%) дров в час. Тепловой выход газификатора топлива составит 10-11 квт (охлаждения продуктов газификации), тепловой выход дизеля составит 18-20 квт (охлаждаем выхлопную систему). Итого - 28 - 32 квт тепловой мощности на полном ходу и 15 квт электрической мощности. При этом в виде теплопотерь уйдет порядка 24 квт тепловой мощности, теплые выхлопные газы и часть тепла уйдет с охлаждением рубашки двигателя.

Посчитаем стоимость по брикету - 1 т брикета - 800-850 грн. / т, или 6,5 грн / час. Солярка 2.75 * 7 = 20 грн / час. Электричества выработали 15 квт*ч. Цена электричества - 26.5 грн за 15 квт*ч - 1,76 грн за квт*ч. Без Газификатора 7,5 * 7 / (22,4 * 0,88) = 2,66 грн за 1 квт*ч. Экономия в 1.5 раза - стоит-ли овчинка выделки ?!

Надо убрать соляру полностью - КПД при этом упадет двигла процентов на 25.... Поэтому жрать будет уже 14 грн в час при выработке 15 квт*ч. Что составит 0,93 грн за квт*ч.... Вылизывая КПД системы можно дойти до 0,85 грн за квт*ч... Если-же посчитать тепловой выход 28 квт, который можно через КОП к примеру теплового насоса условно уравнять к 7 квт*ч электроэнергии, получается цена электричества 0,55-0,63 грн за квт*ч.

Но вот по обслуживанию - сдается мне система будет просить кушать и парить мозг

Дело в том, что ДГ я воотчию пальцами счупол.Заморочек там мелочок. Не помню какой там СМД стоял, на Т-40 их ставили с воздушным охлаждением так после 20 мин выдал 32 кила.Номинал привода 50 лс.Ну может энти ребятки чего-то не договариволи.Но ведь гасают по лесовалам 131 с реакторами... ну падает моща..А турбине абы токо горело имеется в виду газовая, у нее ресурсы начиная от10000 час на генераторном газе.Не спорю, что есть конструктивные особенности не в пример авиционной. Если дело обстоит в невозможности иметь рэсовских 3 кила для света то надо думать.А проблемы отопления надо решать утеплением.

(ссылка устарела)

Софт расчитывает состав и калорийность газа в зависимости от топлива и условий сжигания в газификаторах. Возможно поможет при конструировании подобных устройств... Например - вполне очевидный момент я забыл - что дерево это не уголь, в программе забита "усредненная формула" C 1 H 1.586 O 0.7089, поэтому при газификации дерева будет также вырабатываться водород... Я про это совсем забыл увы....

Хочу узнать как избавиться от напряжения между землей и нейтральным проводом (2-3 Вольта). Есть подозрение, что разница потенциалов вызывает окисление в системе отопления т.к. появляется налет в трубах (радиаторы железные, трубы пенопропилен, котел с медным нагревателем, носитель - вода) что приводит засорению трехходового клапана. Дом частный, заземление выполнено в ввиде каркаса из трех уголков забитых в землю на глубину 1.2 -1.5 м и соединенных между собой арматурой припомощи сварки. Все розетки в доме заземлены. Спасибо за любой совет

1. Возникновение разности потенциалов между нулем и землей в доме это нормально при схеме заземления ТТ внутри дома (когда защитное заземление берется от своего контура и не соединяется с нулевым проводником). el-line.ru/shems_TT.shtml - ссылка про систему TT.

2. Если сопротивление контура меньше 4 Ом, то возможно нулевой проводник соединить с таким контуром и использовать схему заземления TN-C-S. el-line.ru/shems_zazemlen.shtml - ссылка про системы TN.

3. К примеру у меня, когда дом был подключен к системе с хреновыми проводами, где были частые КЗ фазы на ноль на воздушной линии - у меня была система ТТ. Сейчас в целях повышения безопасности (обрыв нуля), перешел на систему TN-C-S. Недостаток TN-C-S - в случае КЗ фазы на ноль Вы получаете опасный потенциал на время до сработки автоматов на корпусах электроприборов относительно земли (скажем другого проводника забитого в землю). Плюс TN-C-S - он относительно неплохо защищает от пропадения ноля, еще плюс - обычно между нейтралью и землей в такой системе разность потенциалов около нуля.

4. Проверьте электронагреватель - по хорошему электронагреватель на воду должен включаться через УЗО, чтобы избежать любую возможность утечки "в воду". Если есть утечка (выбивает УЗО), ремонтируйте электроустановку. Если-же утечек на трубы из приборов нет, то причиной электрокоррозии стать разница потенциалов между нулем и землем не может. Аналогично с циркуляционными насосами и прочим электрохозяйством, которое соединяется с водой.

5. Возможно у Вас иные причины коррозии или то не коррозия вовсе. У меня к примеру радиаторы стальные, в системе все равно присутствует немного воздуха... И... Вода серая в системе с налетом на трубах, признаков электрокоррозии не вижу.

Всех постов не перечитал. Но сам мечтаю о газогенераторе на дровах в связке с газовой турбиной.Газогенератор на дизель тоже.....

Заморочек много ... Получить чистый газ после газогенератора - первая заморочка. Вторая - теплота сгорания метана повыше будет раза в 2 - 3, чем теплота сгорания газа после газогенератора... Соответственно в схеме газодизель можно и не добиться ожидаемого эффекта - двигло будет преимущественно кушать солярку (это правда надо еще посчитать или опробовать), а двигло бензиновое или газовое даст максимальной мощности меньше соответственно в несколько раз. Далее - надежность - паровая машина видится проще и надежнее, чем ДВС - а это уже в зависимости от желания - обслуживать собственную электростанцию или пользоваться электроэнергией.

Спасибо - компрессор от ЗИЛа по-моему хорошая идея. Вопрос как он себя с паром поведет...

Мне сегодня посоветовал холодильщик с хорошим опытом поршневики со смазкой не переделывать. По причине смешивания пара с маслом...

Рекомендовал обратить внимание на роторно-пластинчатые вакуумные компрессора. Говорил, что там ПОЛНОСТЬЮ отделены пластины от смазываемой части, и поэтому придется только для запуска его крутнуть, чтобы под центробежными силами пластины выбросились, а дальше он пойдет работать как надо. Какую модель выбрать еще не решил...

(ссылка устарела)

Вот изучаю, какой можно применить... Если кто имел дело с такими - жду замечаний. Заранее спасибо!

Без инвертора по-любому не обойтись - застабилизировать обороты на 1500 или 3000, чтобы получить 50 Гц вряд ли выйдет. Может, пойти по пути ветроэлектростанций - движок заряжает аккумуляторы (12 - 24 или 48 В), а инвертор по мере надобности делает из них 220? Плюс часть техники можно запитать от постоянки - светодиодное освещение, ноутбук и пр.? Суточный запас энергии на случай ремонта-профилактик тоже лишним не будет.

Я уже писал - с аккумуляторами проблема связана с их циклированием... Поэтому - разве-что преобразование частоты... Аккумулятор думаю ВСЯКО лучше тепловой энергии. Если не хватает динамики разгона/останова системы для обеспечения перехода нагрузки 20-100%, возможно ионисторы в электрическую цепь. Но это еще посчитать надо... Скажем с дизелем на пробных запусках у меня такой прикол был - что когда на малых оборотах, даем нагрузку через инвертор - он скотина захлебывался... я программу управления нормально на изменяемые обороты так и не дописал, в итоге пускал на фиксированных....

А может мыслить радикальнее?

www.membrana.ru/articles/technic/2008/11/12/201800.html

20 кВт пжалста за $20'000 С удовольствием поставлю в подвале устройство для расколки ядер как раз избыточное тепло пойдет на отопление. Но как-то ядерный реактор на привычном топливе для дома не самое то - ухаживать надо, а если не ухаживать - то можно и себя и соседей приговорить к лучевой болезни и мучительной смерти. Но.. Подумал далее...

Рассматривал вариант плутоний-238 - 86 лет полураспад. Один грамм чистого плутония-238 генерирует приблизительно 0,55 Вт. Мне тепловой энергии надо где-то 30 кВт... Учитывая его полураспад - думаю 60 кг для начала мне на дом бы хватило, и еще пару раз добавить по чуть-чуть.... Есть правда незадача - этот прикольный изотоп невозможно купить - его очень мало вырабатывается и у той-же NASA закончился - нечем спутники запитывать... А так - самое то что надо - безопасен, не взрывается... Поставил его в оболочку - и топишься... ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НАДЕЖНО И НА ДОЛГО (!). Вопрос лишь как его добывать (!). Действительно есть над чем подумать - придумать его дешевый синтез - и ни дрова ни газ не нужны.... Хотя-бы до $2-$3 за грамм довести его стоимость...

Может изотоп и не тот - но че-т в этом ключе нужно для домашнего ядерного реактора - что-то что не может взорваться в принципе, и не особо опасно, поставленное в таком виде, что его трудно потребителю повредить.

Интересная тема, прочитал с удовольствием. Много умных мыслей, идей. Сам когда-то прорабатывал эту тему, но не так глубоко и профессионально как ValeryN.

Вот тут у россиян уже есть рабочие образцы:

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

По поводу термомодулей - я уже писал... А по поводу паровика из ДВС... Что делать с водой, которая проникает в масло ? И откуда взять пара на питание ДВС ... Там его ухххх сколько надо

При толкании поршня с двух сторон первое это конечно уплотнение штока поршня, оно будет оч быстро изнашиватся. Второе намного усложняется кривошип.

Я не механик по образованию. Можно тут разжевать. Мне почему-то неочевидно. Более того - мне не понятно что делать с маслом, которое обычно находится с другой стороны поршня, и в которое будет по чуть-чуть попадать вода ?

Лучше ИМХО пользовать компрессор от зила, добавить систему смазки, 2-3 кВт мощности думаю он должен дать.

Система охлаждения если использовать рабочее тело с температурой до 200градусов думаю не нужно. Амиак тут недопустим так как люминь.

Нужно искать рабочее тело хорошее, для КПД хотябы в 10%.

По компрессорам тоже копал в этом направлении, но цены просто непомерны, и при использовании компрессора в качестве двигателя нужно систему смазки перерабатывать.

Спасибо - компрессор от ЗИЛа по-моему хорошая идея. Вопрос как он себя с паром поведет... Но - цена порядка 2 т. грн. нового, если я не ошибся. Будет всяко дешевле, чем переделывать! Вроде как не так уж непомерны и цены ! Похоже что этот вариант дешевле, чем делать двигло "с нуля".

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

Рабочий объем у двигателя Майка Брауна - 75 куб. см x 2 на 600 об/мин на 3 л.с. при давлении 7.5 бар.

У двигателя ЗИЛа - 107 куб. см x 2 объем, НО - там пар с одной стороны подается, соответственно можно рассчитывать на вдвое меньшую мощность... думаю что с такого компрессора реально получить около 107/75*0.5*3 = 2.14 л.с. или 1.6 квт мощности при 600 об/мин.

Хотя по его конструктиву - крутить можно до 2000 об/мин, но - повышение скорости - повышение износа. Но... гхм - при увеличении оборотов снять с него можно до 5 квт

В принципе то что нужно для питания дома... Генератор можно выполнить по той-же схеме, с которой я эксперементировал ранее -

двигатель / генератор асинхронный / выпрямитель с повышением напряжения / инвертор однофазный. В таком случае можно крутить чуть-чуть при малой нагрузке, и при росте нагрузки оперативненько реагировать (!). На 5 квт схемотехника в принципе простая - силовые модули не требуются и можно все не относительно дешевой рассыпухе делать.

Температура конденсации для системы отопления - в пределах 60-80 градусов цельсия. У аммиака давление при tконд.=60 градусов на 26 бар (!). при tконд.=80 градусов - 42 бар. Фреон R-22 будет при температуре >250 градусов разлагаться на всяческие токсичные элементы.

Хотя - очень интересные есть - R113, R123, R124 ... при tконд.=60 градусов - давление 1.5 bar (!). Разлагается R113 при температурах выше 300 градусов... В принципе - то что надо...

freon-ukraine.uaprom.net/a1457-freon-r113.html

Информация про R113....

Я еще поиграюсь с построением цикла - но гипотетически - может и лучше, чем вода (!).

В принципе температура 200 градусов проще в обращении, чем 300, и более доступна, скажем для солнечных систем. 250 рабочую у солнечного коллектора я себе представляю, а вот 350 - видится труднее по материалам.

Допишу:

R113 вроде вывели из обращения...

www.labothap.ulg.ac.be/cmsms/Staff/QuoilinS/TFE_SQ010607.pdf

Интересная статья - обзор по хладагентам + на базе обращенного скролл-компрессора построили установку, работающую на температурах 150-180 градусов. до 7% КПД получили на R123. Описаны недостатки экспериментальной установки, можно КПД поднять...

Думаю будет легче для паровика использовать поршни и цилинды двухтактных мотоциклетных двигателей. Поставить только клапана для пара. Подавать пар с двух сторон не стоит, уплотнения штока поршня будут не долговечны. Лучше уж двух цилиндроваую систему использовать. Можно также использвоать двухцилиндровый компрессор воздушный от зила например.

Для преодоливания кратковременных пиковых нагрузок с синхронным генератором лучше использовать маховик. Для долговременных перегрузок и вправду тепловой аккумулятор.

(ссылка устарела)

По этой ссылке - пример конструкции, правда без размеров и перечня материалов. Не вижу почему в обе стороны поршень толкать плохо! Преимуществ видится больше - как то меньшее количество цилиндров на ту-же мощность, отсутствие проблемы скапливания воды за поршнем....

КПД такого парвоика оч мал, менее 7%, и мал он изза использваного рабочего тела - воды. Дело в том что теплота парообразования у воды просто огромна, и тела для паровика хуже воды даже придумать сложно. Так как в двигателе работает пар, при этом его температура падает, но чтоб дальше его подать в котел его нужно сконденсировать, а потом снова в пар преобразовать. Потому скольнибуть реального КПД для парвоиков на воде можно получить только при оч больших давления и температурах.

Думаю на давлении 10 бар не менее 8% - я диаграммы ранее рисовал... На давлении в 7.5 бар - думаю около 7-8%. Думаю, что если использовать теплоаккумулятор, то можно с давлением в 15-20 бар даже справиться - поскольку не будет большого объема испарителя. Грубо - встречный теплообменник, при этом вода - в трубках малого диаметра, масло - между кожухом и трубами в теплообменнике.

Лучшим телом для паровика я считаю амиак, но его токсичность немного не подхлдит для домашнего использования. Лучше использовать фреон 22. При исользовании фреона нужно герметизировать двигатель.

Температура конденсации для системы отопления - в пределах 60-80 градусов цельсия. У аммиака давление при tконд.=60 градусов на 26 бар (!). при tконд.=80 градусов - 42 бар. Фреон R-22 будет при температуре >250 градусов разлагаться на всяческие токсичные элементы.

(ссылка устарела)

Сайт на котором лежит программа для рассчета циклов - R718 - вода, R600 - бутан. Запускаем Refrigeration Utilities, нажимаем кнопку Log p-h diagram, и видим давление-энтальпия диаграмму - берем и считаем..

Как вариант замены воды - бутан или изобутан. Рассчитываю цикл для бутана. Считаю изоэнтропический КПД двигателя - 50% (думаю занижаю этот параметр для поршневика). При конденсации на 60 градусах - давление 6.5 бар.

При макс. давлении 15 бар и температуре в 200 градусов получим 0,5*53 = 26,5 kJ / kg. При этом тепловой энергии потратить придется 629 kJ/kg. (kg - масса рабочего тела). КПД 4.2% ... Расширится бутан всего-лишь в 2.5 раза (!). Чтобы реально поднять КПД на бутане - придется сильно поднять давление. Скажем - если давление будет в верхней точке 50 бар, при той-же температуре, потребуется меньше теплоты на нагрев - всего 505 kJ/kg (!), и выделится 0,5*94 = 47 kJ/kg... Соответственно КПД = 47 / 505 = 9.3%... А вот чем бутан интересен - так это тем, что при температуре 100 градусов давление составит 15.2 бар, и КПД составит 4.5% (!). А это в свою очередь нам дает разные интересные решения - к примеру уменьшение размеров теплоаккумулятора вдвое, если он используется для накопления энергии солнца днем и отдачи вечером/ночью, поскольку его рабочей температурой можно считать уже не 300 - 200, а 300-100 градусов (!). Второй вариант - использовать два цикла - водяной пар в диапазоне от 100 до 200 градусов и бутан от 60 до 100 градусов - этот вариант даст 8-10% КПД паровой машины и еще 4-5% КПД бутановой машины. Итого - 12 - 15% суммарное КПД.

Думаю что простыми средствами сделать двигатель на давления >20 бар не получится. Может я и заблуждаюсь... Конечно на 100 бар было-бы лучше - меньше габариты (!). Но одновременно и большая сложность изготовления. Попробуйте плунжерный насос высокого давления сделать

(ссылка устарела)

График количества тепловой солнечной энергии для г. Киева в квт*ч на кв.м на день. Не буду спорить о корректности цифр - +- 30% в зависимости от того, КАК установлены элементы, есть-ли слежение за солнцем или нет. Для грубого расчета мне нужны были на самом деле ПРОПОРЦИИ тепловой энергии зимой и летом.

Задача - дом в среднем потребляет в месяц порядка 1050 квт*ч на хоз нужды электрической энергии. Плюс в среднем за сутки выливается 2 куб. м. горячей воды температурой 45 градусов (бассейн на улице летом, душ и ванные в основном), а температура воды на входе 8 градусов, что составит в месяц порядка 2'400 квт*ч тепловой энергии, которые на данный момент генерируются тепловым насосом с КОП 1:4.2 - 1:4.5 .

1. Аккумуляторы (тепло и электро). Пусть в среднем площадка максимально эффективно освещается 6 часов в день, а пик потребления энергии приходится на вечер и на утро, когда солнца еще фактически нет, то есть 85% энергии употребится когда генерация не происходит. КПД преобразования энергии аккумулятор->сеть примем 0.9 . Таким образом емкость аккумуляторов 1050 * 0.85 / 0.9 / 30 = 33 квт*ч при 100% глубине разряда.

Сравним стоимость системы на гелевых аккумуляторах (цена 2422 грн за 1.2 квт*ч):

(ссылка устарела)

Смотрим внимательно на график кол-ва циклов до потери 40% емкости (видим, что после некотрого момента аккумулятор быстро теряет емкость), 100% D.O.D (глубина разряда) - 400 циклов, 30% D.O.D (глубина разряда) - 2000 циклов. Итого - если мы поставим 28 аккумуляторов за 2422 грн = 68 т. грн, то через 400 дней система потеряет 40% емкости, а еще за ~100 дней потребуется замена элементов. Грубо стоимость системы 136 грн. в день, при обороте 35 квт*ч в день, или 3.88 грн за квт*ч.

Если-же мы берем 30% DOD, то аккумуляторов надо установить в 3.3 раза больше - 94 шт по 2422 грн = 228 т. грн.... И система проживет уже ~2200 дней, соответственно 103 грн. в день, при обороте 35 квт*ч .... Разница есть, но незначительная.

(ссылка устарела)

(ссылка устарела)

LiFePO4 технология. 70% DOD >= 8000 циклов. Цена на батареи порядка $1.2 за 1 А*ч (3.2 * 1.2 = 2.66 Вт*ч). Для 70% D.O.D нужно 33000 / 0.7 / 3.2 * 1.2 = ( $17'678 + $900 доставка )* 1.2 (НДС) = $22'294 x 7,9 = 176'119 грн. ; Срок службы - более 8000 дней, или 22 грн. в день на 35 квт*ч, что составит цену 22 / 35 = 0.63 грн за квт*ч

Теплоаккумулятор-же должен запасать энергию в количестве 95 квт*ч. Если это водяной теплоаккумулятор, температура максимум 75 градусов, а минимум 45 градусов - 35 квт*ч запасается в 1 т воды, соответственно объем аккумулятора - 3 куб. м. Чем хорош теплоаккумулятор - практически не изнашивается!

(ссылка устарела)

Как вариант - хочу обратить внимание на возможность высокотемпературного теплоаккумулятора. Например масло АМТ-300, цена порядка 12 грн / л. Рабочая температура - 200 .. 285 градусов.

Запас энергии на 1 л получается 40 Вт*ч тепловой. "Цена на синтетические теплоносители «»Алотерм», «Термолан» производства Ивано-Франковского завода ТОС составляет 80-100 руб/кг." порядка 27 грн / кг, при этом не загаживает теплообменники. Запасти можно в 340 .. 200 диапазоне температур 70 Вт*ч тепловой за 1 л.

Почему пишу про нижний порог в 200 градусов - это температура, достаточная для генерации пара и дальнейшей его конверсии в электроэнергию. Всего тепловой энергии необходимо запасти на 35 квт*ч электроэнергии порядка 437 квт*ч, что составит 6.2 т Алотерма или 167'000 грн. Заменив алотерм в резервуаре щебнем, получим экономию ~ 4 т Алотерма, оставив всего 2.2 т ценой около 60 т. грн (!). Что уже намного интереснее. По сути цена сравнимая со стоимостью гелевых аккумуляторов, НО со сроком службы действительно в десятилетия.

2. Источник солнечного нагрева.

Теперь - считаем сколько нужно солнца, для того, чтобы покрыть полностью нужды летом. Летом 1 кв. м поверхности в день выдаст грубо 5 квт*ч тепловой энергии. Нам нужно порядка 440 квт*ч тепловой энергии в день. То есть около 90 кв. м поверхности. С моей точки зрения - оптимальное решение - плоские линзы Френеля:

(ссылка устарела)

($160 + $40)*1.2 = $240 за 1.17 кв.м или $205 за кв. м. со стоимостью доставки из США. На (ссылка устарела) в среднем цена линз - $75 / кв.м... Из китая предположительно цена в Киеве получится около $130 / кв.м. Плюс теплоизолированная труба. (ссылка устарела)

Дополнительно - стоимость крепежа, труб, теплоизоляционных материалов на 1 кв. м составят от $30 до $60 в зависимости от исполнения. Итого - цена 1 кв. м коллектора линза френеля / вакуумированная трубка составит $160 - $265. Реально КПД линз Френеля не 100%, а около 85%, соответственно площадь поверхности должна быть посчитана с учетом этого + теплопотери нагреваемой поверхности - еще 0.8 КПД - итого 0.68 общий КПД . Второй вариант - это половина цилиндра с параболической поверхностью зеркальной - у этого варианта еще дешевле стоимость, думаю раза в 2 минимум - посудите сами - на 1 п.м. коллектора - $30-$60 собственно труба коллектора, $35-$50 светоотражающая пленка и защитная пленка, $30 поликарбонат, $40 крепежные элементы ($135 - $180). Однако не понятно как быть с обслуживанием, как быстро пленка загадится отражающая...

Итого - с линзами Френеля - 132 кв.м поверхности стоимостью $25'000 - $43'500... С параболоцилиндрическим коллектором - стоимостью $18'000 - $24'000. Другими способами (вакуумными коллекторами) от 90/0.8*400 = $45'000 и до 90/0.8*400 = $90'000 - и что под вопросом - при каких условиях будет достигаться температура 300 градусов рабочая.

(ссылка устарела) Мне трудно ее посчитать... Однако, возможно установив стационарно поликарбонатные зеркала в ИЗБЫТОЧНОМ количестве (в зависимости от времени суток и положения солнца) получить концентрацию солнечного излучения в достаточном количестве на башню....

Вывод - в зависимости от вида конструкции стоимость решения генерации 440 квт*ч тепловой энергии в день может стоить от $18'000 до $120'000. Для покрытия нужд ГВС дома летом достаточно в 4 раза меньше энергии, со стоимостью решения $4'500 - $30'000, поскольку 440 - 35 - 80 = 315 квт*ч, которые будут просто сбрасываться в воздух... Однако при использовании паровой машины о которой я писал ранее не представляется возможным выработать электроэнергии в достаточном количестве. Для такого режима выгодно поднять КПД генерации по пару до 20 - 25 хотя-бы, что существенно снизит затраты на стоимость коллектора и накопителя энергии.

Теоретически КПД Карно при температуре горячего теплоносителя в 200 градусов цельсия, а холодного в 60 градусов цельсия - 140 / (273+200) = 0.295, а при температуре горячего теплоносителя в 300 градусов цельсия - 240 / (273+300) = 0.42 .... При этом КПД машины Стирлинга в построенных на воздухе системах порядка 0.6 от Карно... а КПД паровой системы в зависимости от механизма преобразования от 0.2 до 0.8 от максимально возможного КПД... В рассматриваемых ранее вариантах - КПД относительно максимально возможного - 25% - 30%... Чтобы поднять КПД - самый простой путь путем поднятия рабочего давления до скажем 15 бар, и понизить рабочее давление на выходе двигателя до 0.5 бар, установив температуру конденсации на 80 градусах, выполнив аккуратно двигатель с изоэнтропическим КПД порядка 0.7, что является нормой для поршневых двигателей. КПД улучшится до 15% - 50% от Карно при 200 градусах... И ... далее пока тупик .... Однако - при таком режиме достаточно солнечных коллекторов на 240 тепловых квт*ч в день, с диапазоном стоимости $9'000 - $60'000 в зависимости от того из каких компонент выполнена система и кем выполнен монтаж системы.

Теперь сравним что-же у нас получилось... 1 т брикета стоит 700 - 1000 грн и дает грубо 4 тыс. квт*ч. За 700 - 1000 грн получаем работу системы при знойном июньском солнце в течении 16 дней. В течении года солнечная система выработает. 240/5.2*3.1*365 = 52'223 квт*ч. Что составит 52'223 / 4000 = 13 т. брикета, или 9'100 - 13'000 грн. Считаем, какую сумму выгоднее вложить в систему, чтобы получить прибыль, более чем банковский депозит из рассчета, что система экономит нам в год 9'100 - 13'000 грн. в долларовом эквиваленте (9% годовых) за период 6 лет. Ответ - 32 - 46 т. грн.... иначе - выгоднее топить брикетом... За период 10 лет - 38 - 54 т. грн.... Получается - что в САМОМ ДЕШЕВОМ варианте солнца нужно, чтобы или брикет стоил 1800 грн или установка 45 т. грн... что не возможно....

Получается, что даже летом выгоднее топить дрова.... Если вопрос в экологии - то на мои потребности потребовалось-бы около 40 га площади леса, при условии его самостоятельного возобновления, чтобы рубить дрова, соответственно что стопил - то опять выросло - или ~ 9 соток леса на 1 кв. м жилья Под лесами грубо 10 млн. га - хватит в возобновляемом режиме на 0.1 млрд кв. м или по 2 кв. м жилплощади на человека... Может я что неправильно посчитал и ошибся на порядок... Но - в любом случае цена на дерево получается занижена, и соответственно через 10 лет может так получиться, что деревом топить будет нерентабельно.

Но - можно топить и углем. Цена на уголь с доставкой ко мне - порядка 1'300 грн за 1 т и выработка из 1т - 8,12 т. квт*ч... На год, генерируя полностью свое электричество потребуется около 26 т угля (антрацит), или 33'800 грн. Брикет-бы стоил 29'400 - 42'000 грн за 42 т. При этом конечно-же антрацит потребует специальную печь, для создания условий горения (температура начала выхода летучих веществ 400 градусов против 150 градусов для дров и горения - 700 градусов против 300 градусов для дров. { правкой исправил ошибку тут, связанную с неправильным расчетом требуемого количества угля }

3. Выводы.

Какой самый полезный на мой взгляд момент в этом сообщении - рассмотрение стоимостей аккумуляторов. Получается выгоднее топку с маслом и небольшим теплоаккумулятором (к примеру огнетрубный котел с маслом в резервуаре - 150 л масла и 300 л щебня), чем иметь отдельный электрический аккумулятор. А энергоустановку соответственно увеличить до мощностей, которые реально потребляет энергосистема. При этом обороты двигателя и мощность регулировать оперативно водяным насосом, регулируя скорость подачи воды, и соответственно давление пара. Машинка на 2.2 кВт может в таком режиме выдать до 4 квт при давлении порядка 15 бар. А в реальности все нужды пиковой нагрузки и надежности покроются ДВУМЯ машинками по 4 квт. При этом указанного запаса масла хватит на 2 часа работы, когда уголь уже не горит. Возможно ВМЕСТО инверторов, использовать синхронный генератор, а его обороты контролировать ТОЧНОЙ дозировкой воды при помощи шагового двигателя.

По поводу книжек - реально полезных из архива, что я прислал не много... Очень много в некоторых сказано про Ленина а не про пар.

Минут - Теория, конструкция и расчёт локомобиля 1952

Жукаускас - Конвективный перенос в теплообменниках 1982

И по паровозам - реально полезные материалы. Но - этих материалов, чтобы пойти и сделать паровое отопление явно не достаточно. Плюс - если есть уже готовые решения - зачем повторять рассчеты с нуля...

www.mikebrownsolutions.com/order.htm

Вот тут покупал за $90

$90.00

Единственный минус - на английском языке... Так что - тем кто не говорит на английском по-видимому прийдется искать переводчика.

Прислали в формате A3 чертежи двигателя на 1 hp (750 Вт) и на 3 hp (2.2 кВт), на пар под давлением 7.2 бар рабочее (на который отнормированы). По чертежам можно реально изготовить двигатель. Предельное давление, которое держит арматура и двигатели - 17 бар. Соответственно мощность пропорционально растет. Двигатель хитрый - пар давит на поршень с обоих сторон по-переменно, клапана переключают направление пара - поэтому один поршень фактически в два раза больше мощности выдает, чем аналогичный в ДВС автомобиля.

Вся система клапанов в чертежах прорисована в виде, подходящем для изготовления.

Прислали два видео - на одном - как за пару дней построить топку на 1 hp... Судя по видео и размеру теплообменников КПД бойлера порядка 50%. Второе - про home scale steam - где показывают более жирный бойлер на 4 кВт систему.

Плюс книжку - The basics of steam engineering by Mike Brown Third Edition... В книжке как раз все что я в топике писал и рассуждал уже расписано. В частности - о том, что под небольшие объемы пара оптимально использовать Mono Tube boiler (грубо - испаритель как я описывал - трубный теплообменник, в который принудительно насосом подается вода), он-же строится в фильме про Building a prototype boiler. Расписано, как построить плунжерный насос на подачу пара.

Майк коротко коснулся вопроса турбин Теслы - что простота таки да - подкупает, а вот КПД больше у поршневых машин при малых количествах ступеней преобразования пара в механическую работу.

Судя по тому что я увидел - можно просто у Майка выкупить:

Двухцилиндровый 3hp Steam Engine за $2'395

Механический насос на подачу воды $475

Доставка $250

Итого $3'120

НДС $624

Итого суммарно $3'744

Хотя, пообщаюсь с цехом - сколько будет стоить по чертежам построить... Думаю что в $1.5 - $2k можно вписаться с головой, однако не быстро.

Далее - по материалам потребуются трубы на теплообменники, фиттинги - думаю всего на $500 - $700 + работы.

Далее - печка - думаю сюда порядка $800 - $1000 уйдет.

Далее - генератор, вентиляторы, двигатель на помпу и контроллер - еще $700 - $800 уйдет.

Далее - аккумуляторы и инвертор на 10 кВт - еще $2.5k

Итого - $6'500 - $8'744 плюс хозяйское время... Этот расчет - мой прогнозный, предполагая качественно выполненную систему... Если лепить из подручных материалов, оно может конечно еще радикально дешевле выйти, эдак раза в 2-3 (к примеру теплообменники с какой-нибудь старой аммиачной установки или еще такого плана решения).

После просмотренных материалов мне видится что моего непосредственно времени больше чем на 2 недели не уйдет. Реально не все так сложно, просто не привычно.

По поводу КПД - порядка 8 - 10% тепловой энергии перейдет в пар, плюс аккуратно выполненный бойлер даст 70 - 75% КПД топлива в тепловую энергию.

Предварительно думаю топить это хозяйство брикетом - по цене 700 - 1000 грн за 1 т. Характеристики брикета - 5-5.5 квт*ч / кг. С 1 т брикета получим соответственно минимум 3'500 квт*ч тепловой энергии, из которой получим 280 квт*ч механической (224 квт*ч полезной электрической и 56 квт*ч на потери) и 3'220 квт*ч тепловой.

За предыдущий февраль 2010 г. я грубо оплачивал ~192 квт*ч электроэнергии в сутки на тепловой насос, который выдавал соответственно ~700 квт*ч тепла в сутки (КОП порядка 1:3.7). Итого за февраль в среднем 20 т. квт*ч тепла потрачено, и 5'6 т. квт*ч электроэнергии использовано, что стоило мне 0,30 грн x 5600 = 1680 грн (счет за февраль был на 2000 грн.). 1066 квт*ч потребили на хоз нужды.

Если-бы я это электричество генерировал дизель-генератором, то стоимость месяца без амортизации генератора получится ~2200 л солярки, то есть 14 т. грн. В случае-же дополнительного отбора тепла от выхлопных газов, экономия топлива составит 14-15% - 2 т. грн... 12 т. грн. итого за месяц.

В случае отопления брикетом получится 6.2 т ценой 4.3 - 6.2 т. грн. Плюс головная боль на работу кочегара и грузчика. Электрической-же энергии на выходе получается даже больше, чем я расходую на хоз нужды в зимний период.

После поднятия цен на электроэнергию государством до 0,7 грн за квт*ч, мне придется платить 0,86 грн за квт*ч или ~5.7 т. грн за такой-же февраль месяц. Грубо получится паритет стоимости брикетов и теплового насоса, а стоимость дизеля получится в 2.5 раза больше.

Сравнивая возможности - дизель-генератор без аккумуляторов в виде отдельного устройства обошелся-бы мне в $4'500 - $5'000, разница в цене по сравнению с паром $2'000 - $3'744. Эти дополнительные затраты окупились-бы за 3-6 месяцев автономного электроснабжения.

Итого - реальный срок окупаемости зависит от того, сколько времени система будет эксплуатироваться. Если как резерв - по 1-2 недели в году - то имеет смысл дизель ставить. А если-же круглогодично, то паровая система выглядит намного более целесообразной.

Особенно, если учесть фактор, что летом нагрев ГВС и генерацию электричества производить засчет солнечных батарей. Скоро напишу второе сообщение с приблизительной раскладкой на полную автономию с использованием энергии ветра в условиях киевской области.

Вы еще разморозку забыли учесть. Кстати, про нее "забывают" все производители воздушников, оставляя это на откуп несчастным проектантам и монтажникам ;)

Кстати вполне может на 2-3к грн. потянуть.... Если по-скромному.

Также неплохо было бы и шумовой фактор учесть. Я же говорил чуть выше - все вопросы только в комплексе нужно рассматривать...

 

И даже при более мощном компрессоре, все равно резервный источник тепла нужен будет.

Мощный компрессор - это не так уж и дешево. Плюс теплообменник дорогой достаточно будет - на воздух на 10 кВт площадь теплообмена намного больше. Я не просчитывал - поэтому цифр в своем обзоре не привел. Winder'а калькуляция не совсем верна, что 52 года будет отбиваться грунтовый коллектор тепла.

Мыслите в верном направлении. Вот только Вас не смущает, что никто из производителей таких комбинаций не предлагает?

Мы уже неоднократно такие комбинации просчитывали: получается, что они имеют право быть только в узком сегменте определенных условий. В массовом потреблении такая комбинация - только удлинение сроков окупаемости.

Если посмотрите мой последний топик - про Автономное электричество на дровах или про стабилизатор - поймете, что меня - не смущает Я конечно не думаю, что умнее всех и все такое... И тому есть явное доказательство - стабилизатор продаю... А соответственно не сумел СРАЗУ задачу корректно решить. Но - решать задачи привык "от начала и до конца", рассматривая все варианты.

Подброшу Вам только такую мысль для размышления: грунтовый коллектор необходимо рассматривать не только с позиции ДЛИТЕЛЬНОЙ отдачи тепла как аккумулятора, но и с точки зрения МОМЕНТАЛЬНОЙ отдачи тепла. Грубо говоря, если мы пробуримся на 20м при необходимых для 10кВт 150м, то мы получим картинку экстренного замораживания почвы при этих самых пиковых нагрузках в пределах 5-10см в радиусе зонда, хотя теоретически земля вокруг и может отдать необходимое нам количество тепла. Вот только теплопроводность суглинков (песка) - суть цифра конечная и не очень большая.

Спасибо! Четкий момент..... Воздух-вода в таком случае пригоден более для Франции скажем или для юга Украины, чем для нас в Киеве....

Посчитал у Вас на сайте, забавный результат

Дом 100м2 высота потолков 3м, дом хорошо утеплённый. ТН воздух-вода:

Как быть, когда на улице хотя-бы -10 градусов ? Запускаем программу CoolPack и считаем цикл на R-22.

Испаритель -20 градусов, конденсатор 60 градусов. КОП 2.614

Испаритель -10 градусов, конденсатор 60 градусов. КОП 3.011

Испаритель 0 градусов, конденсатор 60 градусов. КОП 3.544

Испаритель -20 градусов, конденсатор 50 градусов. КОП 3

Испаритель -10 градусов, конденсатор 50 градусов. КОП 3.5

Испаритель 0 градусов, конденсатор 50 градусов. КОП 4.3

Изоэнтропический КПД компрессора - 80% - спиральный компрессор...

В грунте - получим испаритель в диапазоне 0 .. -10 ;

А при -10 на улице - получим испаритель -15.. -20;

При -20 на улице - соответственно -25 .. -30...

Плюс - хреновый КПД в течении грубо 600 часов на уровне 2 - 2.5 против 3.5 - 4... Пусть установка дает 10 кВт тепловой мощности.

При режиме воздух-вода получаем 4.5 kW электричества x 600 часов в год = 2'700 kw*h . При режиме рассол-вода получаем 600 * 2.8 = 1'680 kw*h в год. Разница - 1'000 kw*h на 10 кВт установки в год, при наличии контура на 7 кВт.

Грунтовый коллектор сейчас стоит грубо 80-100 грн за метр, и грубо 50 Вт на метр... 140 метров контура, 12 - 14 т. грн стоимость.

Вроде-бы факты говорят ЗА воздух-вода.... НО .... 1000 квт*ч в год - это сколько - 250 грн сегодня... завтра может быть 700 грн. в год - раз.

А два - компрессор потребуется мощнее, соответственно для обеспечения 10 кВт тепловой насос может тупо в 1.5 раза дороже стоить. Плюс теплообменник испарителя на улицу потребуется тоже весьма и весьма жирный, чтобы дельту температур 5-10 градусов дать на потоке воздуха.

Что я думал об этом - что грунт нужен с одной стороны, и теплообменник воздушный тоже нужен.... Грунт частично как теплоаккумулятор работает. Поэтому - летом - можно вообще через теплообменник на улице ПРОГРЕВАТЬ грунт в зиму. Далее - пока на улице температура ПРИЕМЛИМАЯ - охлаждаем воздух на улице. А в ПИКОВОЕ потребление (две недели морозов, или-же ночные морозы) - переходим на скважины.