Микромощный генератор на 20-100 ватт

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

а) Автономка без электричества вообще. Тогда речь о построении системы с большим аккумулятором, который будет питать это ощутимое время. И заряжать потребуется не по 5 минут.
б) на случай отключения электричества, если нужно питать лишь лампочки. Вообще мне хватает света от телефонов и пауер банк. И мини-бесперебойник для роутера с алика. И обычно хотя бы слегка заряженный ноут. Ну и пауербанк, который может подзарядить любой из телефонов, ноут (type-c) и т. п. Собственно пауербанки сейчас есть с маломощным выходом 220, с большой емкостью... как коробочный девайс. Это проще, чем для мелкой-мелкой мощности возиться с бензином IMHO.

Тема все-таки создавалась >10 лет назад. Скажите, а какая в целом потребность/задача у Вас?

PS: кстати, для ноута супруги, который не имеет зарядки type-c - я тоже купил переходник type-c->её-зарядка. Вместо еще одного блока питания. И да, от пауербанка тоже заряжается.

 

Компьютер потребляет 80 ватт. Также хочется запитывать холодильник. Ну, еще несколько лампочек. Всего мощность не более 200 ватт. Ну и хочется автономности в двое суток.

 

1. холодильник, даже инвертерный - это какие-то пусковые токи.
2. у Вас есть сетевое питание и часто отключают на пару дней свет?

Заводить генератор часов через 6-10-12 отсутствия света. На это время использовать большой пауербанк, самосборный (аккум-инвертер-зарядка) для компа/света. А через Х часов - генератор, от него заряжаем и пауербанк и охлаждаем холодильник и т. п.

 

Не уверен что "работать 5 минут" это хорошо. Двигатель скорее всего не успеет даже нагреться до своей рабочей температуры. Ну и сделать надежный безглючный автоматический запуск типичному китайскому околобытовому генераторному мотору довольно затруднительно.
Сам я тоже в последние годы вынужденно занимаюсь "перекачкой" энергии через аккумуляторы, но так сказать в ручном режиме. Один вечер заряжаю, потом два дня на аккумуляторах сижу. А что делать - сейчас и освещение и электроника стали настолько малопотребляющими что гонять генератор для прямого их питания уже совсем не выгодно. У меня полная автономка, сети в поселке нет уже четверть века. Генератор используется китайский с 87-кубовым мотором UP154. Способен обеспечить примерно 35А зарядного тока в 12-вольтовые аккумуляторы. Дальше уже начинает вонять нагретой изоляцией. Аккумуляторы свинцовые 4 х 100Ач.

 

@WatchCat, 4х100Ач, зарядка током 35А... то есть заряжаются часов эдак... довольно много? (понятно, что разрядка не в ноль).
И если это на пару дней - то среднее потребление как раз а-ля 100Вт, а то и меньше?

 

Да, типично с ноября по февраль режим жизни "один вечер на генераторе, потом два дня на аккумах".

Опять же типичное зимнее занятие - это многочасовое сидение носем в комп. Вот прямо сейчас работает комп, потребляющий ватт 20 в режиме чтения форума, монитор 12 ватт и светодиодная лампочка 5 ватт. И это будет работать часов до трёх ночи. Как вариант - сидение с паяльником и осциллографом над электронными самоделками. Потребление лишь совсем немного больше. Если включу радиоприемник с музыкой - добавится еще несколько ватт. Когда пойду ужинать - комп и лампочку возле него выключу, включу свет в другой комнате. Там две лампочки по семь кажется ватт. В коридоре свет включится и выключится сам, датчиком движения. Холодильник стоит в неотапливаемой кладовке, в которой сейчас +4,соответственно потребление ноль, я его даже из розетки две недели как вытащил.
В особо холодную погоду включаю небольшие вентиляторы, распределяющие по дому теплый воздух от печек (дровяное отопление). Они примерно по полтора десятка ватт кушают. Бывают еще стиралка и пылесос примерно раз в неделю. Но и то и другое хотя и кушает заметно (стиралка 150-300 ватт неравномерно с паузами, пылесос 600) но работает недолго. Обычно совмещается с очередным сеансом зарядки аккумов. Мощный электроинструмент зимой не нужен - на улице слишком мокро, темно и холодно чтобы им там работать.
Так что да - основные пожиратели энергии это именно комп и лампочка над диваном. Если комп заменить на планшет то еще меньше будет, но мне именно линуксовый комп нужен потому что на нем работает нужный мне околорадиолюбительский софт типа например KiCAD. Впрочем, с планшета я читаю книги и техническую документацию - в это время комп мне не нужен и выключен.

Меня тут на форуме ругали за слишком малое потребление электричества. Но я просто не могу придумать куда и зачем потреблять еще. Красивую подсветку дома снаружи сделать? Так некому на нее смотреть в темное время года - в поселке зимой живет человек пять, ближайший в полукилометре от меня, до следующего почти километр. Поселок-то большой, 112 домов, вытянувшихся вдоль берега моря на пару километров.

Вообще - это инетересная математическая задача на оптимизацию. Сколько при заданном потреблении нужно аккумов.
Если для начала рассмотреть предельные случаи - увидим что прямое питание нагрузки в несколько десятков ватт не выгодно ни от какого генератора. Особенно учитывая что чем меньше мотор тем больше у него удельный расход на киловатт-час даже если он будет оптимально нагружен. Другой предельный случай - это целый сарай аккумуляторов. Опять очевидно, что они как минимум за счет саморазряда сядут раньше чем я успею потребить содержающуюся в них энергию. К тому же чем больше аккумулятор тем у него больше абсолютная величина собственных потерь на "перекачку" энергии в него и обратно. Так что решение как всегда где-то посередине.
Увы - я недостаточно хороший математик чтобы решить эту задачку аналитически.

 

Реальная реализация микробензогенератора - (смотреть с 51 мин.)

 

Вот существуют подобные бензиновые авиамотрные двигатели для игрушечных самолётов. Авиамоделистов. Так там моторесурс двигателя 25 часов.
Уверен, что у представленного выше микромощного бензогенератора такой же маленький моторесурс.

 

Однозначно да. Не 25 конечно часов но всё равно немного для стационарного домашнего применения.
Но самое неприятное - крайне низкий кпд таких маленьких моторов. То есть процентов так 95 купленного за свои деньги
топлива бодро перерабатывается в шум и вонь, а не в электричество.
Мотор надо выбирать исходя из наиболее оптимальных условий сгорания топлива. А это объем цилиндра около 350 куб. см. и обороты 600-800 в минуту. Обратите внимание на объем одного цилиндра типичного мотора легкового автомобиля - он как раз примерно такой потому что если меньше то становится невыгодным соотношение между объемом и площадью стенок ("закон куба-квадрата"). А оптимальные обороты определяются скоростью протекания реакции горения - поэтому большие судовые двигатели и крутятся на оборотах чуть ниже тысячи. Посмотрите в недрах ютуба запуски высокооборотных автомобильных моторов без глушителей - увидите как у них хвосты огня из выхлопа торчат потому что топливо в цилиндре сгореть полностью не успевает.
Исходя из вышесказанного, нужен мотор размером с типичный китайский генераторный, но с большим маховиком и с узкими фазами газораспределения. Если маховик присобачить не сложно, то вот распредвал переделать как раз очень сложно. Хотя из истории известно что распредвалы первых российских грузовиков "АМО" вытачивались напильниками
вручную по шаблонам. Долго, нудно, но на небольших оборотах и с не слишком жесткими клапанными пружинами работать будет. А шаблон можно из пластика на 3Д принтере напечатать - там довольно неплохая точность если принтер нормальный.
Я проводил эксперимент - установил в мотор Kipor KG144 собственноручно расчитанный и напечатанный на принтере кулачок. Мотор завелся. Проработал конечно недолго (минут 15) так как принтерный пластик плывет от температуры, но был доказан сам факт возможности самостоятельно посчитать форму кулачка и то что точности принтера хватает. Для построения кулачка использовался софт OpenScad.