Электростанция на тепловом насосе

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А почему это аммиак это фреон.
С какого это?
Фреон и аммиак это совершенно разные газы, которые используются в качестве хладоагентов (переносчиков холода) в холодильных анрегатах

 

Аммиак конечно не фреон (в первородном понимании этого слова)
Но в нынешнем понимании, все тела которые существуют в парообразном и жидком состоянии,. то есть имеют теплоту скрытого парообразования, - есть фреоны.
И вода в том числе.
кстати вода и аммиак - это одни из лучших существующих фреонов

 

Т. е все копиры это ксероксы?

 

Именно так...в этом понимании,- название фирмы намертво прилипло к процессу

 

Этот изобретатель давным давно уехал в америку и там пытался продвинуть свою аммиачную установку

На севере можно использовать перепад температур зимнего воздуха и воды в реках подо льдом. Перепад будет 30- 40 *С, это где то 14 % теплового КПД, и если суметь взять из разницы температур 4 -5 % в виде эл. энергии, будет замечательно.

 

Если подитожить - добывать тело из сильного холода бесперспективно.
Но это не есть приговор .. Любая тепловая машина работает на переде тепла и холода. Однозначно будут перспективны двигатели типа стирлинг. У этих двигателей физическая физиология устроена так что их эффективность растет больше при возрастании отрицательного теплового перепада.

 

Думается, что двигатель Калины и в америке не работает, так как не смотря на особые свойства растворов аммиака, перепад давлений слишком мал, что бы крутить турбину в его установке.
вот если бы вместо турбины применить поршень по типу паровой машины, то может чего и получится.

 

Построено две электростанции Работает и неплохо. А вот описание подробное так и не нашел..или просто то что дают я не понимаю.

 

Пишут, что построена геотермальная эл. станция в Испании на цикле Калины и она как бы работает, но паровые или газовые лопаточные турбины малой мощности да на низких перепадах давлений ,(а у них там давление паров аммиака невелико,) неэффективны.
А вообще есть очень интересная книга
Яйли А. С "Монотермическая установка – альтернатива энергоносителям"

 

Экспериментальная электростанция мощностью 3 МВт, построенная по циклу А. И. Калины (при непосредственном его участии) с использованием водоаммиачного рабочего тела, показала высокую термодинамическую и эксплутационную эффективность этого цикла.

Единственным, но существенным негативным результатом оказалась невозможность поднять температуру цикла выше 550 – 600 °С. Надежды на то, что аммиак в смеси с водой не начнет диссоциировать при такой температуре, не оправдались.

Что касается температур, лежащих ниже диссоциации, то водоаммиачный цикл А. И. Калины уже успешно используется в этих условиях на установках в США, Японии и Исландии (рис. 7.6). Планируется создание и других электростанций мощностью более 100 МВт.

Рис. 7.6. Принципиальная схема опытной геотермальной электростанции, работающей в Исландии

 

При таких температурах естественно стандартные паровые турбины не подойдут.

Вот тут тоже про монотермическую установку https://alternativenergy.ru/tehnologii/963-neft-i-gaz-produkt-inkvizicii-xxi-veka-rasplata-priblizhaetsya-prodolzhenie.html

 

Яйли приводит схему монометрической установки, на общем валу расширитель и компрессор ,(слово расширитель можно поменять на слово детандер) предположим, что оба агрегата лопаточные турбины. Для того что бы заработала данная установка надо, что бы КПД компрессора превысил КПД детандера, как миниум при одинаковой их мощности, а если мы хотим еще получить дополнительно эл. энергию, надо иметь мощность детандера равную сумме мощностей компрессора и генератора. Думается, что КПД турбинного компрессора не даст этого сделать.

 

Смотрел схему. но пока до конца непонял.
Вижу что автор пытался передать потери тепловыделения газа при сжатии, через рекуператор в турбину.
Но по давлению и эффективности непонятно. Надо серьезно посмотреть.
Но его схема напоминает процесс Брайтона иди Джоуля. (они похожи), а в этих процессах треть энергии сьедается, на предварительное сжатие рабочего тела. Думаю рекуператор, не сможет их возместить.

 

Если предположить, что монометрическая установка в принципе возможна то она должна содержать поршневой компрессор (у турбинного компрессора КПД низкий) и очевидно турбинный детандер (у поршневых степень расширения маловата), естественно обороты поршневого компрессора и турбины детандера будут сильно не совпадать, на одном валу, как на схеме Яйли, не разместишь, редуктор нужен, это опять потери

 

Удельная теплоемкость воды H2O в дипазоне 20 - 100гр.С ~ 4185 дж/(гр.*кг)
http://thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostej/voda-i-rastvory/udelnaya-teploemkost-vody

Удельная теплота плавления льда = 330 000 дж/кг
https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_плавления

делим 330 000 / 4185 ~ 78,9гр.С
т. е. с 1кг воды при замерзании можно получить столько тепла (Q), что его хватит для подогрева 1кг
воды с 21гр.С до 100гр.С.
другими словами, при замерзании 1кг воды выделится 79% энергии, необходимой для нагрева 1кг воды от
0гр.С до 100гр.С.
для прямого отопления эта энергия конечно не пойдёт (~0гр.С), но для теплового насоса самое то,
когда на улице -20гр.С... -40гр.С., большинство тепловых насосов не работают (или низкий COP)
эта технология уже используется в промышленности -
https://arkodan.com/sistemy-otopleniya/otopleniye-ldom

для утилизации низкотемпературного тепла, имхо, лучше всего подходит "органический цикл Ренкина"

на западе используется уже более 50 лет.

интересная статья, как на Аляске целый посёлок обеспечивают электричеством на этой технологии -
https://www.popmech.ru/technologies/7413-energeticheskiy-syurpriz-alyaski-tok-iz-pod-zemli/#part3
https://en.wikipedia.org/wiki/Chena_Hot_Springs,_Alaska

...Компания United Technologies Corp. как раз искала партнера для запуска пилотного проекта, системы кондиционирования воздуха, модифицированной под работу на геотермальной воде...
...В Чене стоят два 200-киловаттных модуля, и это с лихвой покрывает все энергетические потребности курортного поселка. Стоимость электроэнергии упала с 30 центов за киловатт-час всего до 5 центов...

т. е. компания United Technologies Corp. взяла два бу чиллера по 200квт с турбокомпрессорами, и с минимальными переделками запустила их наоборот - фреон (R-134A) от низкотемпературной воды ипаряется, и под давлением крутит турбину, а та - электрогенератор (похоже, что они и электродвигатель включили в генераторный режим).

народ давно делает самодельные ORC-установки для себя, на ютубе полно роликов.

p. s. не знаю, какое здесь ограничение на размер загружаемого файла, есть интересный ролик (17мб), который с ютуба давно удалили - самодельный тепловой насос без электричества.