Генератор твердотопливный паровой

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@КОТЕЛ24, насчет турбины... опять таки вернёмся ко всему любимому КАМАЗУ.

в нем есть турбокомпрессор. он конечно совсем для других целей, но и для Ваших чёрных делишек подойдёт. цикл нужно замкнутый организовать либо продумывать систему смазки.

сдвоенный новый стоит 16тыщ. рубелей. одна половинка выходит всего 8тыщ. рублей. снять с неё можно думаю каких 5квт мощи. БУшные в разы дешевше.

http://turbosila.org/internet-magazin/folder/turbina-kamaz

от комбайнов-тракторов новые сдвоенные и по 6-7тыщ. можно найти.

еще можно турбинки от скутеров поискать. они маломощные. но по цене даже дороже.

 

Скорее не подойдут турбины от двигателей.
Здесь схема такая как и на всех паровых: пар перегретый-> сопло для ускорения потока пара-> воздействие на лопатки рабочего колеса. Диаметр рабочего колеса более 150 мм, иначе будет очень слабый крутящий момент.
У автомобильной турбины на входе меньшее давление чем у паровой, отсюда и большее сечение входного патрубка. Если поставим такую турбину будет низкое давление в котле, пар будет ненасыщенным -> отдаст мало энергии и мы проиграем Очень сильно в КПД, к тому же крутящий момент получится низким из за малого диаметра крыльчатки, придется еще и редуктор ставить, на нем то же потеряем сильно.

 

@КОТЕЛ24, тут мы далеко в дебри можем уйти разбираясь в КПД итд

КПД кстати высокий и не нужен.
домохозяйство потребляэ 150квтч за месяц электры. грубо за сезон отопительный 1000квтч.
а домик 100квм хорошо утеплённый за отопительный сезон тратит 15000квтч тепла.

так что даже КПД=7% устраивает.

а турбинку камазовскую всё ж попробуйте

 

Зимой то да, а вот летом КПД в 7% маловато будет

 

летом КПД по барабану. на одну только крышу за день падает минимум 250квтч тепла. это тепло надо направлять на турбину. даже при КПД=2% будет достаточно для нужд домохозяйства.

а углеводороды летом жечь - это преступление.

 

Вы имеете ввиду солнечные коллекторы? После повышение курса, цена на них заоблачная стала, при КПД в 2% окупаемость 100 лет будет

 

Можно сделать солнечный концентратор с мишенью-парообразователем.
Есть куча проектов.

• Солнечный концентратор Ripasso - самый эффективный способ преобразования солнечной энергии?
  Независимые тестирования проекта показали, что один такой отражатель может сгенерировать 75-85 мегаватт часов «зеленой» энергии в год
• Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники/Альтернативные источники энергии/Солнечные тепловые электростанции. Солнечные концентраторы

На этом форме есть тема Зеркальные концентраторы, повышающие КПД, для солнечных коллекторов можно использовать идею для электрогенерации.
Пар подавать в ДВС.
"Грязное" электричество от генератора подавать на понижающий трансформатор с тем расчетом, чтобы максимум не превышал 72В (220В/4=55В).
После чего выпрямлять и подавать на контроллер для солнечных панелей (12/24В постоянки).
От контроллера на аккумулятор.
От аккумулятора на преобразователь и к потребителю.

Если КПД не очень важен, то обратите внимание на термоэлементы (элемент Пельтье). 3-5% точно получите, а по некоторым данным из сети можно подняться до 15% читаем Придет ли новый век энергетики? Электричество без машин. Кстати, элемент Пельтье можно использовать зимой как мижень солнечного концентратора. Дельта выйдет значительная. Вопрос только как сделать так, чтобы слой припоя не расплавился.

 

Так и что же с генератором. Если есть продолжение напишите пожалуйста. Очень интересно

 

Из трёхфазного асинхронника очень легко сделать генератор. Надо на 1 фазу подать возбуждающий ток, а с двух фаз снимать генерированный ток. Как это делать схемотехнически в сети много можно почитать и посмотреть, обычно это делают с помощью конденсаторов. Можно даже со всех трех фаз снимать ток. Крутить мотор нужно на номинальных оборотах потому что переменные потребители любят 50 Гц. Мощность генерации будет меньше потребляемой мощности в двигательном режиме но это не беда.

 

@Илеус, А можно вопрос? Может скажу глупость, тогда поправьте.
Когда я работал на ТЭЦ, то турбогенератор паровой запускался так:
1. Прогрев турбины
2. Пуск турбины и постепенный набор оборотов до номинальных (3000 об/мин.)
3. Когда турбина стабильно работает на 3000 об/мин (вместе с ней на одном валу крутится и вал генератора) генератор включают в сеть (называется синхронизация генератора с сетью).
4. После синхронизации генератора частота вращения турбогенератора равна частоте сети (50 Гц или 3000 об/мин). Начинаем нагружать турбину паром, но частота не растёт (сеть тормозит ротор), а начинают вырабатываться мегаваты.

Теперь вопрос, если асинхронный двигатель включить в сеть он вращается например на 750 об/мин, а я его например пневмо- или паровой турбиной пытаюсь ускорить, будет ли вырабатываться электроэнергия в сеть? И как, в случае выработки электричества, будет вести себя мой электросчётчик? Спасибо

 

То что вы описали характерно для громадных мощностей и глобальной электросети с такими же громадными мощностями. Вас интересует возможность открутки счетчика назад при подаче в электросеть своей энергии? Для того чтобы местная электрическая власть вас не расстреляла то нужно передавать в сеть электричество не только 50 Гц, но и синфазно, т. е. чтобы то что вы туда отдаете находилось в той же фазе цикла, как и основные колебания. Именно это называют синхронизацией с сетью, а не простое совпадение по частоте. На нынешнем уровне техники это можно делать с помощью инвертеров. На них можно подавать любое напряжение (согласованное с напряжением компактного высокочастотного трансформатора, входящего в схему инвертера) с любой формой, хоть постоянное хоть переменное с произвольно меняющейся частотой. Инвертер будет его выпрямлять для случая переменного тока, а потом превращать в 50 Гц с нужной сети фазой.

 

@Илеус, Спасибо, немного прояснилось. Хочу тоже немного пояснить что именно я хотел. Я думал что раскручивая асинхронный двигатель включённый в сеть я избавлю себя от необходимости покупки приборов типа инвертора, но как видно ошибался. А если использовать инвертор, то от сети можно просто отключиться во время генерации электричества, ну и ещё собрать схему как вы описали ранее. Или даже обычный бензогенератор переработать под турбину. Но это всё затраты и работа которую я сам сделать не смогу.

 

Ывшу мысль я понял, Вы подумали что если увеличить частоту выше сетевой то это приведет ку тому что энергия польется в сеть, это отчасти верно, электроток возникает при разности потенциалов и рассинхронизация приведет к появлению периодически возникающей разницы, но это не будет полезным для остальных приборов, включенных в эту сеть. Для того чтобы отдавать в сеть энергию правильно нужно чтобы колебания были синфазными, но амплитуда напряжения превышала амплитуду напряжения в сети в каждый момент времени, в этом случае ток пойдет в сеть, а не из сети. Я сам заинтересовался двигателем внешнего сгорания потому что в нем можно использовать любое доступное топливо, у нас это древесина во всех видах, влажные опилки, горбыль и прочий отход у нас отдают за самовывоз бесплатно. Если все это напихать в котел то получится даровая энергия, хоть механическая хоть электрическая, об открутке счетчика я не думал, я думал о том что можно просто крутить генератор на киловатт или на 2, для бытовых применений этого достаточно, водопровод у нас централизованный. Для электролампочки не важна частота, даже холодильник будет работать если частота не сильно отличается от 50 Гц, но тем не менее колеблется, мотор в нем асинхронный и он будет следовать за частотой питающего напряжения. Если будут сильные колебания то проблемы возникнут не у мотора, а у компрессора, вернее насоса, его система смазки сильно привязана к частоте.

 

@Илеус, На счёт двигателя внешнего сгорания; я знаю только один - двигатель Стирлинга. Сейчас вроде даже делают такие промышленно для специфических нужд, ну а если для развлечений, то прикольные штуки делает этот товарищ:
http://www.physicstoys.narod.ru/
Как по мне, этот двигатель слишком громоздкий (для необходимых мощностей) и сложноват если самому изготавливать.
Я тут зимой тоже эксперементировал пытаясь сделать двигатель на дровах на основе автомобильной турбины, схему и фото прилагаю.
Есть и видео испытаний, но не знаю как вставить. Что могу сказать по этому поводу - ничего не вышло. После того как вода в первой бочке закипела, пар стал проходить по трубе через турбину во вторую бочку и там конденсировался с дикими хлопками. После запуска вакуумного насоса турбина сразу стала раскручиваться, это притом что от самого по себе вак. насоса турбина конечно не вращалась. Пробовал руками тормозить ротор - получилось с трудом, в дальнейшем хотел проверить мощность вращения но не удалось. Оказалось, что пар переходя во вторую бочку нагрел её минут за 10 несмотря на то что в ней был теплообменник для охлаждения. С увеличением температуры второй бочки турбина вращалась всё слабее и её можно было легко остановить двумя пальцами. Из-за нагрева также увеличилась интенсивность испарения уже во второй бочке и вак. насос обводнился. Пришлось всё выключать. Надо было бы увеличить интенсивность охлаждения второй бочки, но мой босс сказал что с него хватит моих экспериментов и больше я ничего сделать не смог .
Да, многие скажут что я должен был бы сначала посчитать энтальпии пара до и после турбины и сразу узнать что мощность будет никакая. Я отвечу что я это делал, просчитывал и все цифры я видел, хоть и не помню их сейчас. Но глядя на силу которой обладал вакуум образующийся при конденсации пара в замкнутой ёмкости мне казалось и кажется до сих пор что не в одной энтальпии тут дело. Вот ещё пример из моей жизни: паровая турбина притиводавленческая, на входе пар 480 С и 70 бар. на выходе температура ниже 200 С и давление 1-2 бара. Так вот, колебание давления на входе на 5-10 бар почти не влияют на выходную мощность, а вот снижение давления на выходе с 2 до 1 бара даёт прирост аж на целый МВт, при этом расход пара остаётся прежним.
Я так думаю что если в какую-то ёмкость заполнить паром даже низкой температуры и разряжённый, а потом сделать ему выход через турбину в ёмкость где он будет конденсироваться, то можно будет получить какую-то мощность на турбине.
В дальнейшем я планировал модернизировать вторую бочку. А именно: убрать вак. насос, а вакуум поддерживать за счёт уровня жидкости (см. схема_2). Также охлаждение второй бочки вести прямой подачей воды в нее в небольшом количестве, вода из бочки самотёком будет уходить вниз. Подавать воды надо немного, что-бы уходила она быстрее и поддерживался вакуум. Но на всё это пока нет средств и места. Вот и смотрю что другие делают.

 

Вот сайт почти правильной турбины Тесла. Ее гораздо проще изготовить в гараже: http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=5
Парню даже удалось крутить паром с ее помощью генератор:
https://www.youtube.com/watch?v=g7t40Na7IRs
https://www.youtube.com/watch?v=ft7gV93Fr2g

Он делал универсальную турбину, она отлично показала себя как насос, подача была отличной, для того чтобы ее крутил пар зазоры должны быть гораздо меньше чем для воды.