Своя минитеплоэлектростанция

Реальный КПД в этом случае вряд ли превысит 3-5%.

 

Именно так. Причём, эти машинки заводского изготовления, в НИОКР их вбуханы огромные деньги, производятся серийно и продаются по смешным ценам. Их надёжность несопоставима с любой самоделкой или даже заводской малосерийкой, если те в пределах разумного по цене.
Зачем изобретать велосипед - понять можно, но зачем тут люди пытаются изобрести винт с гайкой?

Брать промышленное по максимуму!

Угу. Дело не только в индикаторном КПД, но и в накладных расходах на перекачку теплоносителя(-ей) для обеспечения работы на небольших перепадах - хотя бы в минимальный плюс с их учётом выйти б...

 

Если на таких параметрах в нуль выйти, то можно немного подогреть и заработает, а то ведь не работает не у кого, все стирлингами из пивных банок развлекаются

 

Я давал ссылку https://www.davinci-mode.co.jp/e/technology.html на готовое решение вот здесь: https://www.forumhouse.ru/threads/198118/. Японцы сделали. Но там рабочие температуры все-таки выше.

 

Что-то не видно там помпы для перекачки фреона. вообще поднять температуру-просто на вал тн посадить и кпд цикла поднимется. вообщето это похоже на любителя-фрезеровщика начитавшегося про ванкели

 

Вот это наиболее достоверная цифра. Как-то тоже хотел соорудить электрогенератор на твёрдом топливе. Расчётный КПД полной установки получался 10-12 %. А это значит, чтобы выработать хотя бы 24 кВт/часа за сутки, надо сжечь 80 кг. дров.

 

Идея паровой машины из компрессора кондиционера очень хороша. Тем более что мне например 300вт мощности на выходе достаточно, а уж столько всяко получится. Насос для подкачки жидкой фазы в котел - тоже не проблема. Котел надо делать трубчатый - он абсолютно взрывобезопасен. Это ни что иное как просто теплообменник из тонких трубок, нагреваемых топочными газами. Проблему вижу в недостаточной температурной стойкости фреона. При перегреве, даже локальном, он будет разлагаться. А согласно старинным книжкам для паровой машины в 0.5-1лс нужно давление порядка 3 атмосфер.
Так что греть придется сильно. Кстати, как посчитать зависимость давления от температуры для фреона?(для воды таблицы есть). Самый простой способ определить нужное давление - это дунуть в кондиционерный компрессор сжатым воздухом и померить сколько он выдаст мощности.
И главный вопрос - что все же делать с температурными ограничениями фреона? На что его можно заменить более термостойкое?

 

Тут таблица с соотношением давления/температуры фреонов - http://www.xiron.ru/content/view/10/27/
Какой там перегрев - при +55 давление 20 атмосфер для R22.
А сам теплообменник с фреоном не обязательно прямо в пламени размещать.

 

Фреоны очень разные-советую для начала программу solcane, там есть параметры фреонов и расчет циклов. фреон сильно перегревать не надо - большой перегрев не дает особого прироста кпд в силу больших отличий от воды

 

Вот этого я не знал, за информацию спасибо.

Надо подбирать такой чтобы тепловые параметры паровой машины хорошо стыковались с возможностью сброса отработанного тепла в систему отопления дома. А в системе отопления самая низкая температура - в обратной линии, идущей к котлу, в ней 40-50 градусов. Значит "горячая" сторона цикла паровой машины должна быть около сотни, лучше даже немного больше чтобы согласно формуле Карно получился не слишком ничтожный КПД.

По результатам изучения таблицы показался наиболее подходящим R600,у него не так зверски растет давление при нагреве, к тому же это изобутан, то есть должен легко выдерживать температуру, в отличие от более сложных органических соединений, склонных разрушаться при перегреве.

Теперь надо выбрать подходящую машину, которая собственно и будет крутиться от давления. Наиболее очевидное решение - привод пневмоинструмента, но не уверен что у него хорошо с герметичностью - ведь небольшая утечка воздуха там не критична. Несколько более экзотический зверь - спиральный компрессор, про который пишут что он поддается обращению в двигатель. Возникает вопрос - где и за какие деньги его взять для экспериментов? Может быть более опытные в холодильной технике могут подсказать что-нибудь конкретное (марку,способ добывания, ориентировочную цену)? Напомню, что интересует возможность получения на валу мощности порядка 200-300 ватт.

 

Пожалуй, роторный компрессор тоже подойдет-с доработкой (убрать нагнетательный клапан и заткнуть перепускное отверстие),их много и стоят не дорого-от 2000 руб. но нужна еще помпа качать жидкий фреон-может быть компрессор от холодильника?

 

Появились у меня сомнения что при температуре конденсатора 40-50 градусов (обратка отопительной системы) получится перевести фреон в жидкое состояние без создания неприлично большого давления.
Вобщем-то с точки зрения теории переводить рабочее тело в жидкое состояние не обязательно, в классических паровых машинах это делалось только потому что воду в котел закачивать существенно проще чем остывший но не сконденсировавшийся пар.
В нашем случае можно или искать способ закачать в котел (нагревательный пучок трубок) газообразное рабочее тело и при этом затратить не слишком много энергии или использовать идею аммиачного парового двигателя, основанную на том, что при снижении температуры растворимость аммиака растет и его можно эффективно подавать в котел в виде водного раствора. А при нагреве снова образуется газообразный аммиак, который и совершает работу. Но чтобы установка работала долго - наличие в ней воды крайне не желательно, от коррозии не избавимся. Значит для такой схемы надо подбирать другую пару жидкостей. Например Эйнштейн запатентовал использования октилового спирта (растворитель) и метилового спирта (рабочее тело). Делалось для холодильников, но тепловые машины такого типа вполне обратимы.

И еще информация по первому варианту с чисто газообразным рабочим телом: теоретически можно использовать даже два одинаковых компрессора - один как двигатель, другой как собственно компрессор. Но соединить их надо через механическую передачу, подобрав передаточное соотношение так чтобы вся система находилась в устойчивом режиме при нужной нам разности температур. На холодной стороне рабочее тело плотнее, поэтому в сторону нагревателя надо перекачать меньше единичных объемов чем то количество таких же единичных объемов которые будут крутить пневмодвигатель.

Цена вполне приемлима, я бы даже сказал - халява. Можно подробнее о том где добываются такие компрессоры?
Ну чтобы можно было спрашивать "компрессор от чего-то" - это куда понятнее людям.

 

Это у вас получится чтото вроде стирлинга-т.е. ничего.(выход газового цикла-карно будет около нуля) выход орс цикла будет при 60-20 град. 11%(теоретический),давления и температуры-штатные для этого оборуд. это для 22 фреона

 

Ну теоретически в газовом цикле никак нуля быть не может так как в нагревателе около двух сотен градусов, а в холодильнике 40-50. Но это именно что теоретически, потому что закачивание охлажденного газа обратно в нагреватель достаточно трудно реализовать с хорошей эффективностью.
Почитал что буржуи пишут: они все же предпочитают цикл классической паровой машины (цикл Ренкина) с переходом рабочего тела в жидкое состояние. Систему заправляют и фреонами и пропаном и бутаном. В качестве экспандера используют scroll compressor (по-нашему это винтовой или спиральный компрессор, пишут что встречается в кондиционерах автобусов),в качестве питающего насоса для подачи жидкого рабочего тела в нагреватель - Power Steering Pumps (насосы гидроусилителей автомобильного рулевого управления).

Это однозначно мало. На горячей стороне надо расчитывать градусов на 150-200,как раз примерно такую температуру имеет дым на выходе из печки (суньте термопару китайского тестера в щель печной заслонки - у меня там 145).
Холодная сторона будет 40-50 градусов - как раз столько в обратке системы водяного отопления.

Надо подумать чем можно заполнить систему чтобы при нагреве до 200 градусов оно не разрушалось от температуры и не создавало давлений больше десятка атмосфер, а то еще корпус кондиционерного компрессора не выдержит и лопнет.
И конденсироваться в жидкость оно должно хорошо градусах при 50, не требуя при этом сколько-нибудь существенного давления (чтобы перепад на экспандере побольше сделать).

Похоже, с насосом и экспандером разобрались, осталось найти подходящее рабочее тело.

 

Да выдержит и 50 атм, на 410 фреоне это обычное давление, и температура -на 134 фреоне при 180 град.
вы даже из цикла на выйдете. а охлаждать, да, надо,и как можно ниже, но лучше воздухом так как т воздуха-ниже,чем обратки