Stirling κινητήρας για αυτόνομη τροφοδοσία στο σπίτι
Για πάνω από 200 χρόνια, ο λεγόμενος κινητήρας εξωτερικής καύσης που εφευρέθηκε από τον Robert Stirling ήταν γνωστός:
Το κύκλωμα του κινητήρα είναι αρκετά απλό, έχει λιγότερα μέρη και συγκροτήματα, σε αντίθεση με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Στο σχεδιασμό της, η ουσία εργασίας (συνήθως αέρας) κινείται σε κλειστό βρόχο και δεν είναι αναλώσιμη. Παρέχεται μόνο θερμότητα στο σύστημα. Σε αντίθεση με τον κινητήρα ατμού, τον στρόβιλο ή τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, όπου πρέπει να τροφοδοτείται και να αφαιρείται μια μονάδα εργασίας (νερό, ατμός, υγρό καύσιμο) Ο κινητήρας Stirling μπορεί να λειτουργήσει σε οποιαδήποτε πηγή θερμότητας: ξύλο, άνθρακας, αέριο.
Διάγραμμα κινητήρα Stirling:
Και κίνηση της διαδικασίας εργασίας:
Περισσότερη θερμότητα εφαρμόζεται - ταχύτερη κίνηση εμβόλου και περιστροφή άξονα. Επίσης, αυτό το σχήμα εξωτερικής καύσης μπορεί να έχει αρκετά υψηλή απόδοση - έως και 90%.
Εάν αναζητάτε εικόνες στο Διαδίκτυο, θα δείτε μόνο μοντέλα επίδειξης ή επιτραπέζιου υπολογιστή, σπιτικά μοντέλα που, στην καλύτερη περίπτωση, περιστρέφουν μια μικρή γεννήτρια που μπορεί να φορτίσει μόνο ένα κινητό τηλέφωνο.
Σχεδόν κανένα βιομηχανικό ή παραγωγικό μοντέλο. Ήταν ακόμη δυνατό να βρεθεί ένα αγγλικό μοντέλο λέβητα αερίου, που τροφοδοτείται από φυσικό αέριο με τη λειτουργία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από έναν κινητήρα Stirling:
Που ονομάζεται WhisperGen (σιωπηλή γεννήτρια) Το γράφουν το 2012. έχουν εγκατασταθεί έως και 400 τέτοιες εγκαταστάσεις στην Ευρώπη. Κόστος: 1,5 χιλιάδες. Ευρώ.
Ένα άλλο μοντέλο:
Με αέριο. Ηλεκτρική ισχύς: από 2 έως 9 kW. Ταχύτητα κινητήρα 1500 σ.α.λ. Βάρος: 470 κιλά. Τιμή: 4125 Ευρώ (δεν είναι γνωστό σε ποια ημερομηνία).
Αλλά βασικά, η αναζήτηση θα σας δώσει τις ακόλουθες φωτογραφίες μοντέλων αναμνηστικών ή σπιτικών προϊόντων:
Εάν τα αναμνηστικά αποτελούν απλώς μια επίδειξη αυτού του σχεδίου, τότε το τελευταίο μπορεί τουλάχιστον να παράγει ηλεκτρική ενέργεια θερμαίνοντας τον κύλινδρο με ένα κερί ή μια λάμπα αλκοόλ.
Μπορείτε να αγοράσετε έναν τέτοιο αναμνηστικό:
Πώς είναι δυνατόν με την ευελιξία (λειτουργία σε διάφορα καύσιμα), την απλότητα του σχεδιασμού και, εάν είναι δυνατόν κλιμάκωση σε μέγεθος - ο κινητήρας Stirling παραμένει ένας ξεχασμένος κινητήρας που δεν είχε ποτέ διανομή?
Στην ίδια Αγγλία στα τέλη του 19ου αιώνα. κατασκευασμένα βιομηχανικά σχέδια που χρησιμοποιήθηκαν ως αντλίες νερού:
Αυτός είναι ο κινητήρας του 1895 Stirling. Τροφοδοτείται από λέβητα καύσης ξύλου, ο οποίος μπορεί να καίει άνθρακα. Πληροφορίες σχετικά με αυτό το αντίγραφο που μας έχει καταλήξει σε ένα βίντεο από τη μετάδοση του καναλιού Discovery:
Υπάρχουν μόνο δύο μειονεκτήματα σε έναν τέτοιο κινητήρα: ο χρόνος προθέρμανσης και οι μεγάλες διαστάσεις με χαμηλή ισχύ.
Κρίνοντας από το μέγεθος, ο κινητήρας μπορεί να περιστρέφει όχι μόνο την αντλία, αλλά και τη γεννήτρια (μέσω υπερφόρτωσης ιμάντα). Και αυτό είναι ήδη το μονοπάτι για την αυτονομία οποιουδήποτε αντικειμένου σε απομακρυσμένες δασικές περιοχές.
Νομίζω ότι το μονοπώλιο στον τομέα των ενεργειακών πόρων δεν ξεκίνησε αυτόν τον κινητήρα. Το κέρδος από την πώληση καυσίμων για κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι πολύ πιο επικερδές από την απλή παραγωγή εγκαταστάσεων για αυτόνομη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας.
Πρόσφατα δημοσίευσα ένα άρθρο: Λέβητας γεννήτριας αερίου πυρόλυσης για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Αλλά η πυρόλυση για την απόκτηση καυσίμου (και ακόμη περισσότερο, καθαρισμένου από μόλυνση) αερίου είναι ένας πιο περίπλοκος τρόπος. Και επιπλέον, ο πόρος του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι μειωμένος. Ένας κινητήρας Stirling με παρόμοιες διαστάσεις με έναν λέβητα πυρόλυσης για την οδήγηση μιας γεννήτριας είναι ένας απλούστερος σχεδιασμός. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κίνηση για αντλία, γεννήτρια, ανυψωτικό.
Στα μέσα του 20ού αιώνα. Δεν ήταν όλα τα απομακρυσμένα χωριά της χώρας μας με κεντρικό ηλεκτρισμό. Οδήγηση γεννητριών από κινητήρες Stirling θα λύσει τα προβλήματά τους. Γιατί δεν κυκλοφορήσατε τέτοιες εγκαταστάσεις; Αν και οι λέβητες πυρόλυσης εγκαταστάθηκαν σε φορτηγά σε χιλιάδες! Ίσως δεν ήξεραν ή κανένας από τους μηχανικούς δεν πρότεινε. Ή υπάρχουν "παγίδες" στη λειτουργία τέτοιων εγκαταστάσεων;
Ας υποθέσουμε ότι δεν υπάρχει δυσκολία και ότι είναι δυνατή η παραγωγή ενός κινητήρα Stirling που τροφοδοτείται από ένα μικρό λέβητα. Ένας λέβητας, για παράδειγμα, για 20-30 kW θερμικής ισχύος για τη θέρμανση ενός σπιτιού. Μέρος της θερμότητας από το λέβητα θέρμανσης λαμβάνεται για τη λειτουργία του κινητήρα και της κίνησης της ηλεκτρικής γεννήτριας. Αφήστε 5 kW - αυτό είναι αρκετό για φωτισμό και τροφοδοσία ηλεκτρικών συσκευών.
Κατά τη γνώμη μου, το ιδανικό σχήμα. Η εγκατάσταση θα ήταν σε ζήτηση για την κατασκευή κέντρων αναψυχής σε απομακρυσμένες τοποθεσίες. Απλοποιείται επίσης η δημιουργία αγροκτημάτων χωρίς πρόσβαση σε δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Χτίζοντας μια εγκατάσταση βιοαερίου, μπορείτε να πάρετε μια πηγή ενέργειας για ένα λέβητα.
Έγραψα για αυτήν την επιλογή εδώ: Εργοστάσιο βιοαερίου για οικιακή θέρμανση. Πραγματικό παράδειγμα
Η εγκατάσταση μπορεί να γίνει σε διαφορετικά μεγέθη: φορητή για τουρισμό, στάσιμη για κτίρια Εάν είναι επιθυμητό, οι περισσότεροι λέβητες θέρμανσης μπορούν να εξοπλιστούν με τέτοιους κινητήρες για την κίνηση μιας γεννήτριας. Μπορεί να τοποθετηθεί στην εστία σε μια ξυλόσομπα. Στην κρύα εποχή, θα υπάρξει εξοικονόμηση ενέργειας. Ή χρησιμοποιήστε το ως εφεδρική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τι πιστεύετε - γράψτε στα σχόλια ...
***
Φωτογραφία που ελήφθη από ανοιχτές πηγές, από το Yandex. Εικόνες
Εγγραφείτε στο κανάλι, προσθέστε το στους σελιδοδείκτες του προγράμματος περιήγησής σας (Ctrl + D). Υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες πληροφορίες μπροστά.