Паровой двигатель. Электричество, тепло и ГВС

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

ресурс у них для хозбыта достаточно никакой - порядка тысяч часов. просто гражданам лень в них жить - они там просто коротко ездют. тогда ресурса в тысячи часов хватает на много коротких поездок. пробовали бы жить при тарахтении двс при жизни - было бы унылее.

при малом грузе и пониженом кпд ресурс тама при регулярном сервисе можно поднять примерно до десятков тыс часов.

а ресурс типового жилого дома должен быть порядка милиона часов до капремонта. пельтье с ресурсом от сотен тыс часов без ремонта и сервиса вполне просты и реальны.

 

Гы - чтобы улучшить монель до константана достаточно только рублей - переплавить 1 и 2 монелевые рубли с медными 5 ру.

 

Если взять не автомобильный мотор, а чугуниевый дизель типа тех что на небольших судах электричество вырабатывают, да еще дефорсировать его по оборотам раза в три - он вечным становится. А расход даже без каких-либо ухищрений легко получается поллитра в час на мощности нагрузки в полкиловатта. Я вот как раз такой двухцилиндровый дизель пытаюсь теплообменниками обвешать.

 

имхо таки меньше века. и мож в разы меньше.

даже без грева сонца через гектар в среднем улетает около 400 вт снизу вверх. 40 квт через квадратный километр.

при разности грева верхних кусков коры планеты около метра толщиной на 10 градусов выходит за полгода поток около 400 квт через квадратный километр имхо - летом вниз - зимой вверх. от этих киловатов можно термогеном полезное сколько-то снять.

надо будет померить температуру воды с глубины около 6м зимой и летом - тама тоже заметная разница. значит колебание температуры идет и глубже 1м.

поставил научный эксперимент - выкачал ведро воды 9 января с 6м глубины (верх воды около -2м или больше). и измерил температуру - еще целых 10 градусов. при остужении до 1 градуса литра (чтобы еще текла в слив) можно снять 38 кдж. а на поднятие литра на 2м нужно только 20 дж. разница в 1900 раз - значит вечный двигатель возможен при кпд термогена выше имхо 0.05 процента. а при кпд термогена 0.1 процент уже будет давать 18 вт при потоке 1 литр в секунду. на выходе будет речка с расходом около 3.6 куб м за час.

 

У меня колодец мелкий, до поверхности воды в нем метра два. Зимой замерзает, приходится долбить. Но под слоем льда вода +6..7 градусов. Летом там же +14 даже в жаркую погоду.
Также летом измерял максимально возможный расход воды, так чтобы уровень на дне еще оставался для работы насоса. Глубина до дна примерно 3.5м. Максимальный расход 41.5 литра в минуту получился. До литра в секунду немного не дотягивает. Качал минут сорок в таком установившемся режиме.
Тоже возникла мысль что текущая под землей вода может приносить не так уж мало тепла.

 

Да какая это речка... Так, ручеек. К примеру, при вполне спокойном протоке метр за пару секунд сечение русла будет всего 2х10см.

 

На фото - 41.5 литров в минуту из моего колодца в процессе эксперимента.
Обычный бытовой дешевый электронасос так не может, качал китайской мотопомпой с 168F мотором, примерно
на половине "газа".

Для отдельно взятого человека "вечное" всё,срок службы чего превышает оставшееся время жизни.
Если у вышеупомянутого чугунного дизеля производителем гарантируется 15-18 тыс моточасов ресурса на полной мощности (в разных источниках цифры отличаются),то при снижении оборотов в три раза и крутящего момента в два -
что дает снижение мощности с 12 лс до 2, чего более чем достаточно для зарядки домашних аккумуляторов, ресурс должен вырасти ну никак не меньше тех же шести раз, а судя по косвенным данным даже больше.
На отопительный сезон надо не больше пары тысяч моточасов. Следовательно дизель проживет лет 40. Что и подтверждается существованием в живом виде подобных дизелей аж 60х годов выпуска.

 

У китайских генераторов обычно около 3-4 тысяч моточасов. А давайте ка вспомним какой стоит двигатель на советских армейских генераторах. Там стоит обычный москвичевский, волговский и с другой советской техники движки. Разница лишь в том что там распредвал установлен узкий из за чего обороты у них меньше. При этом ресурс этих двигателей десятки тысяч часов. И опять же, я говорил о паровой машине у которой нагрузки еще меньше.

 

У меня вот прямо сейчас крутится Kipor IG1000,переделанный на пропан. Нагрузка обычно ватт 300-400.
Достался он мне после того как был выброшен дачниками из-за издыхания электронного блока.
По словам прежнего хозяина наработка была около сотни часов на бензине.
Я блок поменял, на пропан перевел и прожил с ним зиму. Потом на следующую зиму поставил китайский счетчик моточасов. Счетчик насчитал около 2.5тыс моточасов и сдох, кончилось питание, оно там встроенное незаменяемое.
Следующую (прошлую) зиму мотор опять крутился без счетчика. И сейчас вот с середины ноября продолжает.
Правда эти две зимы наработка явно существенно меньше так как появилось много солнечных панелей. Я так думаю что часов по 400 накручивает. И всё еще даже не ест масло! Правда электронный блок это уже третий стоит - вот у них ресурс весьма так себе.

 

Про 3-4 тысячи взял из сети, так как генератора такого не имею. Ваш генератор выдает отличные показатели по ресурсу, не представляю тогда какой ресурс у военных генераторов.

 

Эти показатели - следствие существенного снижения мощности относительно паспортной, ну и просто удачный экземпляр попался.
Я кипорами пользуюсь уже лет 12 и уездил несколько штук. Те что с роликовыми подшипниками на шатуне - дохнут быстро. А вот которые с подшипниками скольжения - живут намного больше. Плохо только то что мал ресурс электронных блоков. Полтора десятка за эти годы поменял.

Зато я представляю. Так как сам их имею несколько разных. И у соседей были/есть. Так вот изношенный "в хлам" видел только один - это был мотор УД аж из начала 60х годов. Вот у него действительно уездилась ЦПГ да так что замена колец не помогла, лично попробовал из любопытства. И то если удавалось завести то он работал.
У остальных как моих так и не моих неисправность стандартная - отказывает магнето. То изоляцию пробъет, то контакты прерывателя обгорят то подшипник развалится. Если бы не это - моторы серии УД уездить крайне затруднительно. Но - опять же, нагрузка сильно меньше паспортной. У них другой недостаток - степень сжатия очень низкая, поэтому топлива много кушают. Например УД-25,работающий на нагрузку в 500-700 ватт
съедает 1.27 килограмма пропана в час. Измерял взвешиванием баллона.
Два дизеля еще есть, рижского производства. Один новый (в смысле с хранения),а вот второй аж 73 года выпуска.
Убивали его сначала пограничники-солдаты,потом неграмотные колхозники, потом уже мне достался.
Но после замены убитых грязным топливом распылителей в форсунках и сгоревших накальных свечей - он легко завелся.
Потому я и говорю - что при значительном дефорсировании по оборотам эти дизели становятся "вечными". И пытаюсь сделать из одного дизеля когенерационную установку. Ее я считаю более перспективным вариантом чем паровик.

 

А почему "пытаюсь"? Какие-то неожиданные трудности возникли? Или просто ещё доделать не успели?

 

Если использовать когенерацию как обогрев то это повысит кпд установки. Тогда почему бы не использовать кпд двигателя по максимальному. Температура выхлопа ДВС примерно 900 градусов, использовать рубашку охлаждения как котел а выхлопные газы как пароперегреватель а за тем все это на выработку полезной энергии в виде паравой машины, не обязательно той поршневой, а например винтовой. Остатки тепла так и отправить на когенерацию. Хотя если более важным являеться обогрев дома то перегрев охлаждающей жидкости из выхлопа никто не отменял. Тепловой кпд такой установки будет огромен.

 

Теплообменник на выхлоп сделать не так-то просто. Эффективный - сложно.
Сначала я пытался использовать готовый теплообменник от яхтенного двигателя. Пучок тонких трубок длиной около полуметра по которым идет выхлоп, а снаружи в кожухе теплоноситель. Теплообменник оказался неэффективен - мала площадь, выхлоп после него всё равно остается достаточно горячим. Сейчас сделал из медного теплообменника от проточного газового водонагревателя, устанавливаемого в городских квартирах. Измерить эффективность пока не успел, провозился до поздней осени, потом всё снегом засыпало и пришлось отложить эксперименты до весны, накрыв дизель тентом. Весной продолжу.

Довольно трудно будет обеспечить равномерность тепловых нагрузок если охлаждать не жидкостью, а паром.
Но это вобщем-то решаемо. Двигатели с воздушным охлаждением вполне работают при температурах головок цилиндров под 200 градусов.
Однако опять вылезает проблема водоподготовки как и у всякого паровика на воде. Иначе котел очень быстро забивается накипью. А с зимней эксплуатацией вообще гигантские проблемы будут потому что вода очень любит замерзать. И если в обычные теплообменники можно заливать воду с добавками для незамерзания, то там где вода испаряется - она должна быть очень чистой, желательно дистиллированной.

У того дизеля который у меня - при максимальной нагрузке 420-440,при работе без нагрузки но на паспортных
оборотах 180-200. На пониженных оборотах еще не измерял, но думаю что меньше будет.
У бензиновых и пропановых моторов действительно температура выхлопа выше. Но в наших краях стало плохо сначала с пропаном, а теперь и с бензином. И то другое теперь надо возить за 40км. Поэтому хочу перейти на солярку.

В случае использования двс в роли "отопительного котла" - его кпд не особенно критичен так как электричества нужно во много раз меньше чем тепла. Например в моем случае на зиму надо сотни две киловатт-часов электричества и десять тысяч киловатт-часов тепла. То есть достаточен кпд в 2%. Даже у стандартного для дачников генератора на 168F моторе при работе на типичную нагрузку в виде телевизора и нескольких светодиодных лампочек - и то процентов пять получается.
А полученный в моих экспериментах с дизелем расход поллитра в час на нагрузку около 500 ватт - означает кпд аж в десять с хвостиком процентов. В таком режиме дизель производит около четырех квт тепловой энергии. Сколько из них получится уловить теплообменниками и отправить в дом - пока неизвестно. Обычно считается что тепловая энергия делится примерно пополам между системой охлажения и выхлопом. Из охлаждения образуется готовая горячая вода которая всё тепло несет в дом. Это два киловатта. Если из оставшихся двух улетающих в выхлоп получится поймать один - то в доме окажется три, что уже неплохо. До температуры -5..7 градусов этого моему дому точно должно хватить. Насчет ниже - видно будет. У нас теперь не так уж часто бывает холоднее, а если такое будет то можно дровяной печкой тепла добавить.

 

Логичнее было использовать от газового котла (б/у и можно вместе с камерой сгорания), т. к. мощность теплообменника проточника рассчитана исходя из большой дельты нагрева теплоносителя, при совсем холодном теплоносителе на входе. Но если мощность теплообменника от проточника будет с запасом в разы (относительно тепловой мощности выхлопа), то и такой сойдет. Т. е., если считаете, что в выхлопе максимум пара кВт, то теплообменника от проточника даже всего на 10кВт будет достаточно (больший теплообменник не сильно теплосъём добавит).