Паровой двигатель. Электричество, тепло и ГВС

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Что то тему начинали с выработки электричества через паровой двигатель а плавно переехали на паровое отопление... Что - у публики нет идей и тем более действующих агрегатов по паровым двигателям?

 

Паровой двигатель, как известно, не может иметь кпд выше 25%.. а на практике 10%,
выходит что 90% энергии идет на сброс...
Поэтому и поднимался вопрос парового отопления. Если рационально использовать сбросной пар на отопление то кпд системы будет весьма достойным. и окупаемым.
Только вот вопрос что делать летом?

 

Собственно если рассмотреть вопрос комплексно.
Была такая публикация в МК. паровая установка ЛУМ1,
Как раз рассматривалась полная конструкция паровой электростанции, для колхозов. Не помню мощу, кажется 25 кВт электричества давала. Для частника многовато конечно.
Кстати тепло сбрасывалось на баню клуб и животновод ферму, стерилизация мойка, запарка
кормов, ГВС.

Вот кстати картинка интересная парового котла

 

На больших электростанциях КПД паросиловых установок с паровыми турбинами (это и есть паровой двигатель) равен 38 %. Поэтому такие станции с паровыми установками вырабатывают 80% электричества в мире

 

На больших электростанциях, в том числе и на атомных электростанциях, паровые машины работают без противодавления, на вакуум.., который еще и создать надо. К тому же, для охлаждения 1 кг пара, нужно где то от 20 до 30 литров проточной холодной воды. Целые реки или водохранилища греют.
Сбросить все избыточное тепло потоком воздуха очень сложно.

 

Я долго думал насчет автономки.
Паровой цикл совсем не является отстоем, генерация электричества с помощью дизеля или бензинового генератора, не очень то по КПД отличается от КПД, кпд двигателей внутреннего сгорания, реально где то 22%.
При этом на самом калорийном и дорогом топливе. Двигатели шумные, к тому же утилизировать теплоту выхлопа ДВС очень затратно, горячий воздух в сотни раз менее теплоемкий, чем водяной пар.
Долговечность дв. при постоянной работе, Тут ПД вне конкуренции, работаю даже те, которым за 200лет
Но главным показателем всеж является доступность топлива.

Если обобщить концепцию Пар электростанции.
Нужен паровой котел на твердом топливе длительного горения
Здесь нужен шахтный котел, например Котел Малко
Теплообменник спиральный, можно скрутить трубу, но подобрать можно даже готовый.

Давление пара.
Здесь проблемка. давление нужно около 70 атм. Меньшее давление не столь эффективно.
Естественно автоматика подпитки... Можно подсмотреть в публикации- МК паровая колхозная электростанция. Там все подробно описано. чистая механика.

Если топливо уголь, крайне рекомендовал бы котел типа (сепполет) этот котел импульсный, он в норме не содержит в себе воды. Нет проблем водоподготовки.

Сам двигатель
Классически поршневой.., подходит любой дв внутреннего сгорания.
Здесь главная трудность (описанная в зарубежных сайтах) в паро клапанах.
Турбину использовать не рекомендую...
Но существует ряд вихревых турбин, для наших целей они подходят идеально.
Хороший упор малые обороты, технологичность, возможно самодельное исполнение.
Ну а дальше...
Дальше надо отнять у пара всю кинетическую энергию расширения.
А это самое трудное..пар уже содержит воду, которая в турбине отработанного пара легко режет сталь.
А кроме турбины применить что то сложно. Обьемы пара значительны..так как он расширяется в 1000раз...
В принципе выходы есть. и не один.
Один из них...не компостировать себе мозги, а сбросить тепло на отопление теплицы и дома.
Зимняя теплица требует тепло и электричество, как раз в нужной нам пропорции.
Летом это может быть сушилка...

Вот и начать рассуждать надо начинать именно от того, ...куда мы сбросим с пользой для себя 80% тепловой энергии топлива, после получения электричества.

 

Раз возникают сложности
а) с КПД всей системы в летнее время
б) со сбросом тепла в летнее время

то тогда выходом будет использовать паровую систему генерации электроэнергии со сбросом тепла на отопление только в зимнее, холодное время. Летом же использовать электроэнергию из сетей.
НЕ надо быть максималистами.
Раз паровая система то использовать всегда, а раз использовать всегда не получается, то и не годная она тогда совсем. и не нужна.

К примеру в северных районах России это бы пошло.
Такая бы миниатюрная домашняя ТЭЦ во дворе.

В своё время на паровозах на углеподаче как раз и применялись паровые двигатели с мощностью 10 л. с. И выдумывать ничего не надо.
Только где они эти паровые машинки?

 

Как бы это объяснить.
Ну например есть такие цифры, что 70% электроэнергии в мире вырабатывается именно паровым циклом. Это ответ на вопрос где паровые машинки.
Далее, на ТЭС полезная выработка тепла и эл энергии из газа угля либо мазута достигает 90%.
Да по закону физики из пара невозможно снять более 20-25%, но если сбросное тепло отправить на отопление, или горячую воду. Все даже очень экономично. Пар прекрасно качает воду..кстати.
Паровые дв викторианской эпохи прекрасно работают по сей день.
Пар работая в паровом поршневом ДВ давлением выше 100атм, имеет кпд превышающие ДВС.
Но работает он не на бензине. а на всякой горючей хрени.

 

Итого.
Пар очень выгоден в фермерских хозяйствах, Стерилизация посуды и помещений, запарка кормов,
Приготовление пищи. Переработка молока мяса и проч. Грибные хозяйства
Очень выгодно при деревообработке различных сушилках. кормо переработке
Даже удаленные заправки и кафешки.
Все в комплекте. электричество и паровые котлы.
Для коттеджей...если подведен газ. генерить из него электричество уже выгодно. даже сбрасывая в атмосферу 80% его энергии.
Про халявные дрова вообще молчу, Но в этом случае. лучше перерабатывать дрова в щепу.
И купить автоматический податчик ее в печь.
Кочегарить самому быстро надоест

 

Вместо того чтобы повторять эту цифру из рекламных статей [автопроизводителей] рекомендую померить самостоятельно если кто-то из присутствующих здесь реально пользуется типичным небольшим бензогенератором.
Подключите к нему счетчик электрической энергии когда будете вечером на даче телевизор смотреть. И посмотрите на расход бензина, литр которого содержит примерно 8.7 кВт*ч энергии. Вот и сравните сколько сожгли бензина и сколько получили электричества. Будете очень неприятно удивлены.

Не нужно столько. Паровозы ездят с 14-16 атм, а значит и нам хватит. Неиспользованное тепло всё равно на отопление пойдет так как без отопления в России никак.

Именно так. А с марта по октябрь у меня тут вполне работают солнечные панели, хотя я живу пожалуй в самом неблагоприятном для солнечной энергетике регионе России - Ленинградской области. Только панелей надо ставить примерно в четыре раза больше чем написано в популярных методичках, расчитаных обычно на климат южной Германии, где они и писались.
Впрочем, как выше верно было замечено, летом можно использовать лишнее тепло для обогрева теплицы - фанатам огородничества очень даже пригодится.

Не особо хорошо он подходит. Потому что при работе на паре быстро получим в картере водомасляную эмульсию. Она конечно тоже имеет весьма неплохие смазывающие свойства, но вот всех шариковые подшипники придется заменить на бронзовые втулки, иначе двигатель быстро заржавеет. В качестве примера работы механизмов со смазкой водомасляной эмульсией приведу пример редукторов подвесных лодочных моторов, у которых почти всегда в редукторе есть то или иное количество воды к концу сезона. А нагрузки там намного выше чем в паровике.
Вторая проблема с переделкой ДВС на пар - это впускной клапан. Он будет пытаться открыться от давления пара тогда когда не надо. Простого способа борьбы с этим явлением нет. Пишут что клапан начинает приоткрываться уже при давлении пара порядка 5 атм.

Да, котел надо делать именно из трубки, а не в виде емкости с водой. Котлы из трубки взрывобезопасны. Для наглядности сравните последствия взрыва автомобильной покрыши и последствия обрыва шланга которым ее накачивают.

 

маленькие бензомоторы имеют 15% эффективности примерно. и плюс потери на генераторе, его кпд 75%.. Но собрать для использования с него тепло весьма затруднительно. теплообменников надо будет два, вода вода и воздух вода, последний будет весьма больших размеров. да еще склонный к забиванию сажей и маслом.
У пара есть очень существенный плюс. отработанный пар может эжектором качать воду и греть ее одновременно. И заставлять ее циркулировать тоже..Работать в сушилках и в без насосном отоплении.
Кстати в инете гдето гуляет старая книжка как сделать паровик на 6 лошадей для крестьянского хозяйства. Там полные чертежи и все размеры и ...грабли тоже описааны

 

Дорогое удовольствие... да и недолговечное.
Хотя если жить наездами на субботу и воскресенье может решение и правильное.
как бы меня самого, лет через 5, в ленобласть, дети не переташили на пмж...

 

Удалил дубль

 

Причем только если правильно нагружены и хорошо отрегулировано соотношение топливо-воздух.

Для собирания тепла надо мотор с жидкостным охлаждением. Но теплообменника на выхлоп это не отменяет и он конечно может забиваться сажей.

Мне бы и одной лошади хватило (в пересчете на полученное электричество).

Если к цене топлива для генератора прибавить еще и цену на лечение спины, сорваной при таскании канистр - то солнечные панели уже дорогими не кажутся. А насчет долговечности - обещают чуть ли не десятки лет лишь с незначительным снижением эффективности.

Как живущий в режиме пмж я с Вами не согласен. Своей солнечной электростанцией (1.8 кВт паспортной мощности) доволен как слонъ. Было бы еще на крыше место - купил бы еще панелей. Потому что с марта по октябрь я об электричестве вообще не думаю - оно просто есть.

Не советую. Климат отвратительный стал - ни лета летом, ни зимы зимой, и полгода темно.

 

Деваться особо некуда мне будет. Жена уедет к внукам... меня прицепом утащит.
На счет солнышка я не против.., летом печку с паровиком топить изврат.
но все же обещание мегнеров и практика эксплуатации, дело совсем разное.
Доказывать ниче не буду... убедись сам, летом температуру солнечных панелей померь. и справочник посмотри сколько живут полупроводники при этой температуре.
и это только один нюанс.
В германии дотации большие на зеленую эл гененрацию, там панели меняют раз в пять лет.
у нас кстати тоже можно зеленую энергию в сеть сдавать, но не больше киловатта., по какой то очень смешной цене, позднего социализма.

да еще вопрос. холодильник тоже работает? через инвертер?