Мощный двигатель Стирлинга из подручных материалов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Есть интересный список статей по стирлингам (во вложении). К сожалению, у меня нет денег в данный момент, чтобы заниматься поиском этих статей.

 

А пароль кто скажет?

 

О пароле написано в названии архива, он из 9 букв. То есть никуда переходить для его поиска не надо, простно вставляете 9 букв из названия.

 

Доброе время суток. С пребольшим интересом прочитал всю ветку. Тоже смотрю в сторону перспективности разработки низкотемпературного стирлинга. Задача получать из тепла, накопленного в теплоаккумуляторе с водой в качестве теплоносителя и разогретого до температуры 80-90 гр., электрическую энергию для обеспечения работы циркуляуионных насосов системы отопления и если что-то останется, запасать в аккумуляторных батареях.
Сначала смотрел в сторону роторного типа двигателя, но почитав приблизительные прикидки, понял, что двигатель получится большой, малоэффективный и сложный в конструкторском плане.
Очень понравился вариант 4-ех стадийного термоаккустического двигателя. Только никак не могу понять принцип его действия...может есть ссылки?
Как вы думаетет, реально получить с такого двигателя мощность электрического тока 150W и не будет ли установка черезчур громоздкой?

 

Значительно проще получить эти 150 Вт Пельтешками. И конструктивно просто и недорого

 

Ну, насчёт "просто" - это оно проще, чем стирлинг... А так-то не совсем уж, свои тонкости есть.

А что "недорого" - так это Вам показалось. Ватт ТЭГа дороже ватта СБ раза в 2-3.

 

Сравнительно будет дешевле получить 150 Вт от Пельтешек в низкотемпературном варианте. Тем более низкотемпературный Стирлинг вообще очень проблематично сделать. С Пельтешками наоборот есть проблема перегреть и расплавить полупроводники. Но тут надо думать.

 

У Пельтешек очень малеький КПД для перепада температур в 80 гр. Мне их такую кучу надо будет наклипать, что ужас, при этом я буду терять около 6 кВт тепла. Да и скучно как-то. В инете наткнулся вот на такой чудо девайс, выпуск на массовый рынок которого обещают в 2014 году.

 

А почему вы думаете что Стирлинг будет иметь лучший КПД при перепаде температур 80 грС. И потом, вы представляете какой должен быть размер двигателя чтоб получить при этом 150 Вт.

 

Не уверен, что КПД будет больше, но тут надо тестировать и пробовать. Размер примерно представляю. Читал отчеты aster-thermoacoustics. Когда они собирали прототип на воздухе, установка была размером с обеденный стол и выдавала мощность аккустической волны 280 Вт (разница температур была около 120 гр.). Так что, потенциал вроде есть. На европейских сайтах, посвященных альтернативной энергетике, много надежд возлагается именно на термоаккустические двигатели, и в этом направлении делается много исследований.
В общем, ни в чем не уверен. Даже если не получится, могу предположить, что это будет интересное времяпрепровождение. Надо многое изучить, во многом разобраться.

 

Чем мне лично нравится термоаккустический двигатель - это то что его действительно можно собрать из подручних, недорогих материалов, вся сложность в расчетах. Плюс вылядит круто), детям понравится =).

 

Несомненно это занятие будет много полезнее и интереснее чем скажем просто решать кросворды.

Но тут физика очень противная. Посмотрите на размер ваших батарей отопления. Они в лучшем случае рассеивают 1 кВт. И это при перегреве в 40-50 гр. Для двигателя с перепадом в 80 гр такие перегревы просто понизят КПД до нуля. Ну максимум 5 гр, и перепад в 70 еще какой то КПД дадут. Тогда размер должен быть в 8 раз больше.

Вот нигде не видел нормального обяснения возникновения акустической волны от перепада температур, может вы подскажете?

 

http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3054415

Если почитать современную книгу за деньги, то
http://www.amazon.com/Thermoacoustics-G-Swift/dp/B009NNS8TA

но цена кусается.

Если упрощённо и с видео, на англицком
http://www.aster-thermoacoustics.com/?page_id=141

оно же через гуглопереводчик
http://translate.google.com/translate?sl=en&tl=ru&js=n&prev=_t&hl=ru&ie=UTF-8&u=http://www.aster-thermoacoustics.com/?page_id=141&act=url

 

Нет, читать все эти фолианты это угробить идею в куче ненужной информации.
Несомненно термоакустический Стирлинг может быть перспективным поскольку он не ограничен проблемаим связанными с вытеснительным механизмом. Площадь теплообмена можна нарашивать практически до бесконечности, что особенно важно в низкотемпературных образцах.

Для того чтоб самостоятельно конструировать а не бездумно копировать готовые варианты надо понимать принцыпы. А они повидимому могут быть сформулировани в 2,3 тезисах. Кто готов их сформулировать, прошу к дискуссии.

Пока это все выглядит так - если поставить друг напротив друга два теплообменника с разницей температур, то между ними возникнет конвективный поток. Но вот если все это замкнуть в резервуар, а в самом резервуаре еще сделать некие полости (резонаторы под определенную частоту) то ламинарный конвективный поток резорвется и образуются температурные, а соответственно и волны давления (акустические).

Сразу возникает вопрос оптимального соотношения размера и формы резонатора и размера теплообменника и возможно разницы температур.

 

Вот выдержка из Википедии. "Несмотря на близость термодинамического цикла в термоакустических устройствах к циклу Стирлинга, степень сжатия газа в них значительно меньше, чем у машин Стирлинга, что связано со структурой акустической волны. По этой причине плотность энергетического потока в них меньше, а значит перспектива использования их в качестве высокомощных двигателей меньше, чем у двигателей Стирлинга. Вместе с тем отсутствие поршней в таких устройствах увеличивает КПД при малой производительности."

Простыми словами это означает что КПД двигателя определяется не разницей температур нагревателя и холодильника а разницей температур (давлений, что эквивалентно) газа. А они в образовавшейся волне могут значительно быть меньшими. И что там не делай эту амплитуду никак довести до температуры нагревателя/холодильника невозможно.