Мощный двигатель Стирлинга из подручных материалов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Клапана должны иметь колосальный ресурс. Работать с частотой хотя-бы 5 Гц приводиться електроприводом и потреблять мало електроенергии. Тогда можно попытаться создать Стирлинг без вытеснителя и компактный. Особенность состоит в том, что теплообмен осуществляется преемущественно за щет скорости обдува газом пластинчатых теплообменников. Сам обдув осуществляется скажем вентиляторами. Для этого нужны два резервуара - нагреватель и холодильник в которые помещены пластинчатые теплообменники (печка от легковика) и вентиляторы. Клапана открываются и закрываются на соединительных патрубках таким образом, чтоб на рабочем цылиндре происходил ход. А когда цыкл закончен, соответствующие клапана открываются и вытеснительный вентилятор перемещает газы из горячей зоны в холодную и наоборот по кругу.

Сколько сожрут энергии клапана вопрос критичный.

 

Прошу принять в Вашу компанию по обсуждению конструкции двигателя Стирлинга. По моему надо остановиться, поразмыслить и снова к вершине, но может быть с другой стороны.
Первое надо ответить зачем этот двигатель? Для помощи в хозяйстве, то тогда мощность маловата. Для изучения, то это давно известно.Но если есть желание то Возьмите ДВС с коленчатым валом шатунные шейки, которого расположены под 90 градусов. Два рядом стоящих цилиндра это уже механизм Стирлинга. Есть клапаны. Небходимо сделать распредвал и разводку труб, соединяющих два цилиндра, рекуператор и зону нагрева. Вот примерно схема двух стирлингов на одном валу с системой запуска, системой смазки.
Если, что не так сказал извините.

 

Сейчас у меня временно нет свободных ресурсов мозга для обсуждения Стирлинга. (делаю пару других проэктов).

Но могу с уверенностью сказать, на форуме, вот так размышляя можно что-то и придумать стоящее.

Лично мне:

1. для летнего подъема воды, в данной конструкции можно использовать энергию солнца, а в качестве поршня выступит сама перекачиваемая вода, сейчас времени нет на реализацию этой задумки, ресурс думаю у нее очень большой, при малых затратах. Это выгодней будет чем СБ+акум+инвертор+220 насос.

2. как ТЭС в системе теплоэлектроснабжения дома. Тут сложнее, и все упирается в ресурс и обслуживание.
------------

Идея с переделкой серийного двигателя мне тоже нравиться. Но! слишком мало энергии в дельте газа, по сравнению с бензиновой версией.
Хотя, можно газ ну очень сильно греть

 

Достаточно СБ-12(24) насос. Или может быть использовать цепочку - нагрев - давление без перевода в механическое движение.

 

не так там все просто, вода нужна обычно большими порциями и желательно под давлением (например для подачи в систему капельного поения, чтоб ванну быстро набрать, и т.д.) поэтому, я использовал аккум+инвертор220 (т.к. был в наличии) и миниводонапорную станцию 220 с автоматикой.

 

Простая такая схема не дает покоя. Как Вы думаэте работать будет? Вместо класической схемы вытеснителя используем в качестве вытеснителя просто вентилятор приводимый електромоторчиком. Пол рабочего цыкла вентилятор крутится в одну сторону, ну и наоборот. В качестве нагревателя и холодильника предполагается использовать обычные пластинчатые теплообменники, скажем от холодильника, или печи от легковика. Теплая и холодная жидкость подается на теплообменники циркуляционными насосами. Площадь таких теплообменников может достигать квМ при небольшом объеме, что возможно позволит добится существенной мощности и при низкой разнице температур. Вся эта конструция герметично закрывается и накачивается газ до немогу. Частота вращения и переключения вентилятора подбирается для максимальной мощности рабочего цылиндра, не указаного на схеме.

 

теоретически должна работать (только вытеснитель в рисунке убрать нужно) , поставить блок с радиаторами и рекуператором в кожухе, в центре воздушной камеры.. лопасти желательно сделать с возможностью изменять угол атаки, т.е. чтоб движок туда сюда не раскручивать и менять направление потока атакой лопастей. В принципе идея неплохая, и паразитный объем будет мизерным.
Но КПД будет очень низким


теоретически должна работать (только вытеснитель в рисунке убрать нужно) , поставить блок с радиаторами и рекуператором в кожухе, в центре воздушной камеры.. лопасти желательно сделать с возможностью изменять угол атаки, т.е. чтоб движок туда сюда не раскручивать и менять направление потока атакой лопастей. В принципе идея неплохая, и паразитный объем будет мизерным.
Но КПД будет очень низким

 

теоретически должна работать (только вытеснитель в рисунке убрать нужно) , поставить блок с радиаторами и рекуператором в кожухе, в центре воздушной камеры.. лопасти желательно сделать с возможностью изменять угол атаки, т.е. чтоб движок туда сюда не раскручивать и менять направление потока атакой лопастей. В принципе идея неплохая, и паразитный объем будет мизерным.
Но КПД будет очень низким[/QUOTE]



теоретически должна работать (только вытеснитель в рисунке убрать нужно) , поставить блок с радиаторами и рекуператором в кожухе, в центре воздушной камеры.. лопасти желательно сделать с возможностью изменять угол атаки, т.е. чтоб движок туда сюда не раскручивать и менять направление потока атакой лопастей. В принципе идея неплохая, и паразитный объем будет мизерным.
Но КПД будет очень низким[/QUOTE]

На втором рысунке уже нет вытеснителя, вместо него загерметизированый резервуар с вентилятором. Слева класика а справа идея. Извеняюсь, что недостаточно ясно описал рысунки. Я тоже думал об изменении атаки лопастей, но это боюсь слишком сложно. А вот чтоб как то использовать инерцию раскрутки можна между изменением вращения сделать отключение двигателя на долю секунды пока он сам не остановится и не отдаст запасеную энергию, хотябы частично.

По поводу низкого КПД, вы имеете ввиду все эти електронные приводы и циркуляционные насосы? Или низкие температуры работы - максимальня дельта 90 грС в схеме с радиаторами.


Одну аналитическую статтю читал по поводу низкотемпературных Стирлингов, так там утверждается, что весьма возможно построить двигатель дающий КПД 0,5-0,55 от того что дает Карно.

 

кпд низкое будет из-за того, что допустим в фазе охлаждения, воздух все-таки будет засасываться через горячий радиатор, и часть уже охладившегося воздуха рванется на горячий радиатор. Или наоборот, если фазу охлаждения сделать недостаточной то воздух не до конце охладится.

...чтоб повысить кпд такой установки, нужно будет убрать рекуператор, и поставить в камеру независимо 2 радиатора и соответственно 2 вентилятора и поочередно их включать.
как-то так.
Хотя может быть я не до конца понял вашу идею.

 

Это надо подбирать.

Судя по коментариям, все правильно поняли. Такой вариант тоже интересен. Можна пробовать. Тем более переделок для двух таких конструкций много ненадо. А в случаэе успеха и устранения недостатков указаных вами, похоже КПД будет выше в первом случае.

А начать можна с более простой конструкции - вашей. У меня уже есть два радиатора (конденсаторы от магазинного холодильника 34*24*12 см думаю на 5-7 кВт). Вентиляторы надо взять постоянного тока - от автомобиля слишком большой, от компютера слишком малый, хотя. Надо думать. А вот резервуар - первое что приходит на ум это два нержавеющих тазика с базара. Соединить таким хитрым хомутом, у меня остался от старой стиральной машины, должно выдержать до 5 атмосфер. В качестве нагревателя могу использовать солнечные батареи, которые уже сделал. Дают на солнце в полдень до 8 Квт. А в качестве холодильника - подземный колектор теплового насоса - тоже даст 8 Квт по холоду. Правда дельта Т будет небольшое - всего 50 грС в лучшем случае.

 

ого моща будет , даже с низким КПД на выходе что-то ощутимое должно быть.

Тут проблема в скорости, смены фаз циклов, нужно думать как ее повысить.

 

Похоже, что удастся с указаными радиаторами и источниками тепла и холода организовать поток энергии в системе мощностью в 8 кВт. Тогда предполагаемую мощность двигателя можно оценить как (50/(273+60))*0,5*8=0,6 кВт. Это уже что-то.


Вот закончу осение закрутки и хозяйственные работы на участке и возьмусь.

 

И не только, а и в соотношении объема радиатора к объему резервуара.

А вот что вы скажете по поводу еще одного компромисного варианта. Будет ли еффект регенерирования? Два вентилятора работают по очереди, но каждый раз в разном направлении.

 

Игорь, а че это он регенерировать должен ?

В данной схеме регенератор регенерировать не будет. Даже наоборот, антирегенератором станет, ухудшится всё.
вроде как.

 

Точно антирегенератор