Power plant with a stirling engine (part 6).
HTML-код
- Опубликовано: 17 авг 2019
- Continuation of work on refining a power plant with a Stirling engine based on an air compressor. O trabalho continuou na criação de um gerador com um motor Stirling baseado em um compressor de ar.
Наука
Что подол двигателя, поздравляю, я вижу, что извлекает большую эффективность из этого двигателя. Поздравляем!
Thanks you! A few days will be continued.
Как я понял, нагревательная головка из бронзы? Я как-то общался по этому поводу на форуме по стирлингам, и мне один инженер доходчиво, с формулами, объяснил, что использовать бронзу не имеет смысла, так как львиная доля теплового сопротивления приходится на переход пламя-стенка и стенка-рабочее тело, при этом разница в теплопроводности бронзы и нержавеющей стали играет крайне малое значение. Поэтому нагреватели в стирлингах обычно делают из нержавейки.
Бронза использована из-за её технологичности, она хорошо обрабатывается. К тому же мы стараемся добиться приемлемых характеристик не за счет повышения температуры нагревателя, а за счет его эффективности.
@@user-ig3ox4hu8m А как бронза по стоимости- не сильно дорого получается?
@@user-bm3uf1rc1l Алюминиевая бронза дешевле нержавейки.
Виктор, добрый день. Мое восхищение вам за энтузиазм и конструкторский поиск. Всегда восхищался такими людьми. Но позвольте дать совет. Измените не тактику а стратегию. Люди всегда голосуют рублем. И голосуют всегда за халяву и простоту. Как не крути а ДВС проще в использовании и всегда будет мощнее при одинаковом расходе топлива и массо- габаритных характеристиках (тоже немаловажных ). А значит конкурентнее. Следовательно вам нужна халява. Если вы сосредоточите усилия на переводе солнечной энергии в электрическую(естественно с возможностью греть горелкой при необходимости), то вы успешно выйграете войну с бензогенераторами. К примеру я с удовольствием куплю у вас доработанное до ума изделие такого типа. Естественно оно должно быть таким , чтобы даже женщина могла пользоваться и обслуживать. Ни у кого нет желания становиться инженером , чтоб пользоваться генератором. 🙂
Небольшая идея и дополнение. Альфа стирлинг. Горячий поршень греется маслом нагретом солнечным коллектором, а холодный поршень охлаждается вентилятором и автомобильным радиатором. При этом отвод тепла в систему вентиляции воздуха в дом в зимний период.
Вы правы, основное преимущество стирлинга во всеядности. Мы уже опробовали его на дровах, древесных и сельхозотходах. С солнцем сложнее, там солнечный коллектор с системой наведения будет дороже чем вся станция, конкуренции с солнечными батареями не выдержит. Когенерацию (электричество + отопление и горячее водоснабжение) мы планируем следующим на следующем этапе работ. Если есть желание поддержать тему см. проект на planeta.ru/account/my-projects
@@user-ig3ox4hu8m А если солнцем нагревать воду (солнечный коллектор) а потом от воды отдавать тепло? Есть ли в этом толк?
@@alexandralex5976 От воды температуры нужной не будет, нужно 300 градусов. Если только коллектор с высокотемпературной жидкостью.
Здравствуйте, вы не пробовали в регенераторе использовать мелкую аллюминиевую или медную стружку? Не тестировали разную длину регенератора, к примеру длиной в 1м, весь заполненный металлической стружкой? Сам регенератор теплоизолируете? Не планировали ли из альфа типа переделать в гамма, где один цилиндр был бы рабочим, а другой, сделать более длинным, имеющим нагреваемую и охлаждаемую половины, разделённые к примеру керамическим кольцом, а внутри двигался бы вытеснитель с регенератором внутри? По внутренней поверхности этого теплообменного цилиндра также можно предусмотреть продольные рёбра, для более эффективного теплообмена, а в вытеснителе прорези, под эти рёбра.
Пробовали различные варианты регенератора. Медь или алюминий приводят к большим тепловым потерям (нет градиента температур). Стружка или металлическая вата имеют большое сопротивление и не дают увеличивать обороты. Размеры регенератора увеличивать нельзя, потому что объем всего тракта нагреватель-регенератор-холодильник должен быть не более 30% от рабочего объема, иначе не получить мощность. Оптимальная конструкция регенератора это рулон или пакет гофрированной нержавеющей фольги. Гамма модификация находится в процессе сборки. Для увеличения внутренней поверхности нагревателя у нас профрезерованы пазы (на видео есть фрагмент их изготовления).
Виктор Закомолдин, вы не снимали график обороты/момент, чтобы найти точку максимальной механической мощности? Может было бы лучьше мотор медленнее крутить, но с большим моментом, тогда и на генератор нужное передаточное число подобрать?
@@konstantinhuwa3064 Снимали несколько точек. Номинальные обороты - 650...800 об/мин. Максимальные обороты двигателя без нагрузки 1100.
Maravilhoso stirling e silencioso, também!!! Você deve se orgulhar muito dos seus projetos, pois são de desenho arrojado e futurista!!! Cuidado com a NASA , não deixa eles te levarem!!!! Viva la vida!!! Amigão!!!!!!
Obrigado pela sua apreciação!
Pronto para decolar!!!!😊😊😊😊😊😊
Подскажите, а теплоизоляцию нагревателя из чего делали?
Асбест (картон или шнур). Ещё есть листовой материал для дымоходов, продается в отделах для бани. Сверху нужно кожушок из фольги или жести, чтобы асбест не сыпался.
@@user-ig3ox4hu8m Спасибо!
Объясните вы увеличиваете давление только рабочего тела в цилиндрах? или за поршнями в "картере" также.. не могу понять все пишут что стирлинг под давлением сложно сделать так как постоянно присутствуют утечки этого давления, вопрос где эти утечки происходят?
В картере повышенное давление, соответствует среднему давлению в цилиндрах. Нарушение этого баланса приводит к увеличению нагрузок на поршни и падению мощности. Сейчас мы добились довольно хорошей герметичности, но все равно теряется 10...20% в час. Для компенсации утечек предусмотрен подкачивающий компрессор. Самое проблемное уплотнение по нагревателю - трудно подобрать материалы, обеспечивающие герметичность при высоких температурах.
@@user-ig3ox4hu8m прошу прощения, а фторопласт или паронит вы уже пробовали? Как результаты?
А в каких конкретно местах утечка? Мне доводилось сталкиваться с маталлоплакирующей присадкой домашнего изготовления. Изумительные результаты показывала.
Здравствуйте Виктор,а какова цена установки на данный момент?
Если считать все предыдущие варианты и переделки, то цена заоблачная. В серийном производстве можно уложиться где-то в 50 тыс., но для этого надо затратиться на подготовку производства, оборудование, технологию, оснастку.
Скажите пожалуйста, какой обьем рабочего тела у вашего двигателя и частота вращения коленвала?
Два цилиндра по 150 см3, давление 4 атм, обороты 500 - 700 в мин. (без нагрузки до 1000).
Второй цилиндр похоже не подогреваете? Верно?
Какую мощность снимаете с этого аппарата?
@@volnyu3.14 Это альфа модификация - один цилиндр холодный, второй горячий поршень дополнен вытеснителем. На горячем цилиндре бронзовый нагреватель и регенератор. Между цилиндрами холодильник. Максимальная зафиксированная мощность 80 Вт на температуре 650 С и давлении 4 атм..
Виктор Закомолдин, у альфы присутствует так называемый мертвый объём. Он снижает эффективность. Это не есть хорошо.
Тоже пытаюсь заниматься этой темой.
@@volnyu3.14 Да, альфа вообще наименее эффективная из всех схем. Единственное преимущество - возможность максимально использовать стандартные узлы. У вас есть практика или пока только теорию изучаете?
Хорошая работа! А какая мощность без накачки воздуха?
При атмосферном давлении около 50 Вт, при 2 бар -100 Вт
Отлично! С обратной стороны маховика зазор? Или отверстия.и какова мощность? Насос потянет напрямую циркуляции системы отопления дачи?
На маховике крыльчатка вентилятора. С обратной стороны маховика шкив, а на корпусе коипрессора пластина. Кожух закрытый, только прорези под ремень и сверху коробка на холодильник. Подключали два прожектора 20 Вт, ещё подзаряжается аккумулятор и периодически включается компрессор подкачки 120 Вт. Амперметр врёт, потому что ток превышает предел измерения. Будем менять. Циркуляционный насос потребляет ватт 40. Я думаю потянет.
@@user-ig3ox4hu8m если интегрировать в систему отопления дачи , потянет её автономность при отключении внешнего источника.
@@user-ig3ox4hu8m и что вы скажете о этой схеме?ruclips.net/video/1igoOqFnEmY/видео.html
@@user-ig3ox4hu8m или вот ruclips.net/video/WM-zI3R19wA/видео.html
@@user-ig3ox4hu8m отличное исполнение принудительного воздушного! Крыльчатку заметил.
A great engine, congratulations.
What is the power of your engine? Or how much power can you get out of this engine?
Leandro Wagner.
So far, about 100 watts. Now we are making a more efficient heater and refrigerator, increasing the pressure. We expect to bring up to 300 watts.
@@user-ig3ox4hu8m Thank you very much for the reply.
I will watch all your videos, I like this kind of content.
Did you use the compressor pistons ??? Or made new pistons ??
Does this crankshaft and connecting rods have bearings?
Yes, one of the secrets to improving engine efficiency is to improve the heat exchanger, making it possible to increase engine pressure. Do you use any kind of regenerator?
How much did you pressurize this engine?
Leandro Wagner.
@@ManualdoMotorStirling Thank you for evaluating our work.
We used pistons from the compressor, only a displacer was attached to the hot piston and the compression rings were made of Teflon.
There are ball bearings on the crankshaft, and plain bearings on the connecting rods. The connecting rods and crankshaft did not change.
I agree that the main secret of Stirling's efficiency in the design of heat exchangers and regenerators.
In the heater 130 channels with a cross section of 0.6 * 2.5 mm. Air cooler, inside a roll of corrugated copper foil, outside 150 plates of copper foil. Regenerator - corrugated stainless steel foil.
Now we are making new heater and refrigerator, we hope to increase their efficiency by 2 - 3 times.
We increase the pressure to 4 bar. The design and material of the heat exchangers no longer allows. We are also working on this now.
@@user-ig3ox4hu8m Thanks for clarifying my doubts.
Are you doing this engine by yourself ?? Or have one more friend helping you? I asked you, because my translator says "we are making the engine".
Wow!! Your idea of developing Teflon rings was a well thought out one. But do you need to lubricate the cylinder and the piston ??
Wow!!! I am crazy to see the news you want to do, I'm already subscribed to the channel, to see the future changes.
Leandro Wagner.
@@ManualdoMotorStirling I have my own company and 4 employees. This is one of the topics that we do. If interested, you can look at the website: energotonyka.com/.
Teflon rings are not our idea, they have long been used in compressors, but grease is still needed to reduce the friction of pistons and connecting rods.
What language are you translating into?
Ещё полгода карантина и понадобится така штука
гораздо! Гораздо раньше она понадобится!
Будем надеяться что нет.
@@user-ig3ox4hu8m contra spem spero
@@user-jf4ln3qv5j Да, как-то так.
Интересно можно вместо горелки использовать тепло от теплового насоса? И потом запитать насос выработанной двигателем энергией. У насоса общий КПД до 500% доходит. Поидее должно сработать.
Вечный двигатель не получится.
@@user-ig3ox4hu8m так он на тепло окружающего мира будет работать
@@BruhtBruht Не будет, по 2 закону термодинамики.
@@user-ig3ox4hu8m так тепловой насос собирает энергию молекул среды с большой площади, эти молекулы сами передают свою кинетическую энергию хладагенту. Работа молекул выполняет возврат системы в начальное положение согласно циклу Карно, а не работа компрессора.
@@user-ig3ox4hu8m так он не вечный, только пока теплота на Земле не закончится
Здравствуйте. Сколько ватт выдает эта машинка?))
Эта давала 50 Вт. Сейчас сделали другую, выдаёт 100 Вт непрерывно и 1 кВт кратковременно. ruclips.net/video/woSKAygQWvQ/видео.html ruclips.net/video/pQ4KJjCPPjE/видео.html
@@user-ig3ox4hu8m реально ли сделать киловат на 5 и каких размеров она будет?
И стоимость хотя бы примерную. Спасибо за ответ)
@@korobb2 Напишите на energotonyka@mail.ru, дам более подробную информацию.
Я тоже решил добавить подкачку давления .
Тоже занимаетесь Стирлингами? Мы сейчас такие производим: ruclips.net/video/SZ2_CgJUqYY/видео.html
@@user-ig3ox4hu8m добрый день ). Я только начал ) за вашим развитием давно наблюдаю 🤓
Идея изготовления на базе компрессорных деталей была давно , Однако мощность их не велика и общая стоимость при итоговом КПД / в том числе и вложенных денег/ невелика .
Привлекает всеядность стирлингов особенно их попутное использование ,например, с печкой или камином .
Когда будут практические наработки , неприменно поделюсь с вами результатом 🙏 . Могу только сказать ,что пошел по пути простых материалов ,типа кислородного балона ,взятого для основы под вытеснитель ..в общем в габаритах решил себя не ограничивать и сделать этакий полевой генератор из доступных материалов . В общем мыслей много ..сейчас на стадии закупки материалов ( металлоприемка мне в помощь 😆)
Ps; по ходу движения к цели рассматриваю роторный вытеснитель типа "долька" с вращением в продолной оси и расположением температурных полюсов в двух полусферах .. как вы на такое смотрите ? 🤔
Так как рабочее тело - воздух и низкое давление в системе двигатель будет иметь очень скромные характеристики мощности и крутящего момента. Минус в ограниченной способности изменять мощьность двигателя в процессе работы. Значит для транспотного варианта мало пригоден. Как привод генератора - только подбор под конкретный генератор с ограниченной регулировкой нагрузки. Но интересно сравнить с аналогичным по входящему потоку тепла ( на той же горелке, форсунке) паровым двигателем у которого простой способ регулировки мощности во всем рабочем диапазоне при максимальном крутящем моменте во всем диапазоне врашения выходного вала. Плюс стирлинга в отсутствии взрывоопасного парового котла ( паровых труб) и отсутствие запасов воды. Но опять же при сравнимых удельных характеристиках. Но...Развитие паровых двигателей несколько подотстало от стирлинга,так что при правильном подходе паровик не уступит в удельных показателях стирлингу. Для "домашних" экспериментов более подходящий вариант - газогенераторные двигатели .Затем конечно стирлинг. Постойка паровых без инжинерного образования опасны для обывателя. Даже как реплика по готовым чертежам.
Спасибо за подробный комментарий. Сейчас работаем над герметичностью и повышением давления. На транспортный вариант пока не замахиваемся, только переносный генератор. Паровые тоже разрабатывали, сам двигатель проще, но паровой котел с обвязкой портит весь эффект, к тому же в эксплуатации хлопотно, да и КПД низковатый. С газогенераторными тоже не всё просто, оборудование довольно громоздкое - пиролизный котел, охладитель, поглотитель СО2, да и калорийность пиролизного газа низкая, за счет балластирования азотом. Поэтому остановились на Стирлинге. Сейчас у нас главная цель минимизировать себестоимость и организовать массовый выпуск мини электростанций с максимальным использованием стандартных узлов и деталей. Эксперименты не "домашние" и нужное образование имеется.
@@user-ig3ox4hu8m Разумеется у вас свой план работ и идеи. Тут только можно пожелать успехов. Однако поскольку нет реальных удельных показателей мощности на литр объема, мощности на килограмм веса и главное КПД хотя бы с точностью до 5%, твердой уверенности в превосходстве стирлинга нет. Например удачные стирлинги на автомобилях неизвестны. Паровые - были и весьма неплохо себя показали. Газогенераторные НАМИ тоже бороздили просторы. Преимущество стирлинга - замкнутый цикл рабочего тела при большом давлении желательно гелия Это подводные лодки , космос ( на изотопах и офигенном охлаждении) стационарные установки. Но ...Самое главное. Если вы работы стирлинга используете пропан (газ) То эффективнее сжигать газ даже в двухтактном двигателе. Дизельное топливо сегодня не намного дешевле бензина, что тоже предполагает "сжигание" в дизеле. Остается мазут, дрова и солнце. Не случайно для генерации эл. энергии сегодня в качестве рабочего тела используют пар в турбинах, а при современном исполнении по материалам и конструкции паровой двигатель ( особенно мало и среднегабаритный) приближается к современным бензиновым. Старт за 5-7 сек на морозе, отсутствие котла , большой диапазон оборотом, отсутствие коробки передачь, беспламенное сжигание топлива...Сам "неровно дышу" к стирлингам по причине гениальной простоты конструкции ( особенно мэнсонов) Но...В общем на мазуте и дровах предпочтительнее паровики при тех же интеллектуальных и материальных затратах. (мое мнение) Хотя как аварийный, мобильный вариант небольшой стирлинг имеет право быть. Там э топливная эффективность не главное. Извиняйте за длиннй пост
Насчет того, что паровые проще и дешевле не согласен. Посмотрите схемы и информацию по НАМИ-12, или Doble E. Нам есть, с чем сравнивать, мы занимались и паровыми электростанциями.
@@user-ig3ox4hu8m Спасибо за ссылки. С НАМИ знаком про добль прочел еще раз с удовольствием. Паровики возможно не проще конструктивно да и может не дешевле рабочего макета стирлинга. Обьясню. Конструктивно стирлинг прост в сети масса роликов ( и ваш тоже ) на которых стирлинг бодро крутится Даже из консервных банок собирают. Но это не более как макеты двигателя. Сделать рабочий двигатель со средненькими удельными показателями уже сложно. Надо увеличить давление рабочего тела более 150 бар. Конкурентные с бензиновыи двигателем - более 200 бар и на гелии или водороде. удержать водород или гелий в рабоем тракте стирлинга стоит дорого и вся простота и конкурентность пропадает. По доблю е хороший пример. Это фактически 30-40 годы. Стирлинг тогда и в проекте не имел 200 бар и гелий не говоря о действующем изделии с параметрами добль е . НАМИ ездил на дровах с влажностью 35% и более ( до 45%) Это дрова из под снега в лесу. Стирлинг в таком исполнении вообще не конкурент.
А ведь НАМИ уже тогда был эффективнее тогдашних дизелей всего на 10%. Я не пропагандирую паровики. Просто есть веские основания сомневаться в превосходстве стирлинга. Я бы расставил так. Газогенераторные двс, паровые современного исполнения , а уже потом стирлинг. И обязательно сравнение по УДЕЛЬНЫМ показателям двигателей одного форм-фактора. Хорошо бы иметь одноцилиндровую установку ссо сменной ЦПГ с тремя вариантами рабочего тела . Ну и тормозной стенд. Все другие варианты - повод приятно поговорить за кружечкой пива с единомышленниками. С уважением и пожеланием успехов.
@@Ardjuna777 Я думаю, ещё проблемы связаны с тем, что слишком много внимания уделяли ДВС, и игнорировали альтернативные схемы. Не на последнем месте здесь были политические и монополистические интересы. Тот же первый двигатель Брайтона, имел гораздо лучшие характеристики, чем у Отто и Ленуара, но его благополучно забыли.
. Без давления нет смысла. Паровая машина будет эффективнее в разы.
Это не паровая машина, а двигатель Стирлинга. Давление создается и поддерживается подкачивающим насосом.
. Я и не писал, что у вас паровая машина. Я лишь написал, что без давления КПД будет чрезвычайно низкий. Если нет возможности сделать Стирлинга с существенным давлением, то эффективнее преобразовывать тепловую энергию в механическую паровой машиной.
@@Maximvvv777 Повышенное давление предусмотрено.
2 атмосферы - ни о чем.
@@Maximvvv777 Не всё сразу.
SALUDOS
Gracias
в свете запущенных в России процессов развала страны, это очень и очень перспективная разработка. Думаю что будет очень востребована, только на дровах чтобы работала.
Пока на дровах результат даже лучше чем на солярке. Только вот не знаю переживём ли мы кризис. Государство и банки производство , а тем более новые разработки не поддерживают, а своих средств для организации серийного производства не хватает.
Посмотрите последнее видео: ruclips.net/video/sl98DK232Pk/видео.html
@@user-ig3ox4hu8m можите мне помочь с насосам Радченко ? ( Интелектуально)?
@@user-yu5by7nb8r Что именно Вас интересует?
@@user-ig3ox4hu8m рабочее тело для него.
Техника , конечно отличная, но цена совсем неадекватная .... Полляма !!!! За эти деньги на бензине можно до конца жизни быть обеспеченным электроэнергией или солнечные панели натыкать что на колхоз хватит
А кто Вам про такую цену сказал?
@@user-ig3ox4hu8m Заходил на сайт производителя .... и при этом эта цена идёт ОТ этой суммы
можно вместо обычного воздуха накачать гелий, мощность заметно увеличится
Это конечно вариант, но полностью утечек не избежать, и при эксплуатации гелий будет как расходный материал, а это дорого и хлопотно. Пока стараемся выжать всё возможное на воздухе.
@@user-ig3ox4hu8m , По идее нужен газ, имеющий низкую молярную массу, можно даже вместо воздуха попробовать использовать чистый азот, исключив 20-30% кислорода в воздухе, хотя вопрос цены конечно.
@@konstantinhuwa3064 Азот выигрыша не даст, у него теплотехнические характеристики как у воздуха, разве только уменьшится окисление деталей. Нужен гелий, или ещё лучше водород.
@@user-ig3ox4hu8m Здравствуйте. На счёт утечек - В термоакустическом стирлинге с двунаправленной турбиной нет утечек т.к. система из 4- х ступеней замкнута . Интересный вариант.
@@user-er3rk6yi7l Да, но там есть внутренние потери в турбине, и довольно значительные, особенно для миниатюрной турбины.
А пробовал кто-то, примерно, на 600 об/мин делать разницу между рабочим цилиндром и цилиндром-вытеснителем не в 90град. , а например увеличить до 100-110град. (ну что-то как изменение угла опережения зажигания)? Просто любопытно.
90 град. оптимальный угол, соответствующий максимальной удельной мощности. По расчету при углах 60 и 120 град. теряется около 30% мощности. Это свойство можно использовать для регулирования мощности, например если 2 блока связать передачей, с регулируемым углом сдвига.