Teplovzdušný motor alternativní Stirlingu

[xxtt]

Zdravím vespolek, predmetem tohoto vlákna je teplovzdušný motor pracující na Ericsson-Braytonove až Dieselove cyklu(prekrývají se) s pracovným médiem horký vzduch. Svou činností a aplikacemi se do jisté míry podobá na Stirlinguv motor.
http://www.neodym.sk/tebmotor.htm

Prítel "kyocera" se pričinil o výmenu informací mezi lidma kterí delají netradiční motory...
Vznikly nekteré otázky, které jednodušeji odpovím naprímo, i když nekteré jeho preformulace se mi líbí více než mé puvodní, jemu zaslané.

Na rovinu - tenhle motor ješte nikdy nebežel, a čeká na svuj test, jako lokomotiva pred nádražím. Duvod, je zjednodušene rečeno - z duvodu došlých penez nebyl zatím dodelaný testovací výmenník pro zdroj tepla.

Stroj mel být puvodne vhodný na profesionální kogeneraci, na domácí
použití vypadá príliš drahý, také proto, že nedošlo k optimalizaci, nebo
to ješte nedostali do rukou neco jako Číňané.

Pár odpovedí na úvod, k tomu, co se zdálo zatím nejednoznačné.

- Neodymy se delají od 80C do neco pres 200C, závisí od verze, tím je dána
i jejich cena. Pro 80C stačí materiál N35, pak jsou bežné i vyšší N45, 52.
Hmotnost všech magnetu je necelých 300g, takže ať si kutilové neberou nutne
príklady pouze z konstrukcí na kolene po netu, kterí neumí magnetické
obvody a vinutí počítat,
a kde jsem videl generátory, které používají nezrídka 10x vetší hmotnost
na stejný výkon. Cena magnetu na celý generátor je kolem 50E.

- Stroj má klikovou hrídel pretlakovanou, a na chladné strane.
Kompresorová skríň má teplotu okolí, nikoliv 90C, kterou má chladič. Stroj
také nemá neco jako vodní chlazení, chladí se externím chladičem média,
kterým je tlakový vzduch.

- stránka http://www.thermofluor.sk byla nedávno funkční, a pomerne obsáhlá,
kolega ji dočasne prerušil, a firmu nedávno také silne zredukoval.
Tento stroj tam ale propagovaný nebyl (byly jenom docela náročné konstrukce ze strojírenství), neostrou fotku jen narychlo z mobilu jsem dávneji dal na svou
stránku neodym.sk pouze já (s jeho souhlasem), když bylo treba se narychlo na to odvolat, od té doby to tam je takto, nesloužilo to komerci, nebo na ni zatím
nedošlo.

- rozvody jsou opravdu hydraulické, ale neco jako turbo tam žádné není.

- K tem 550C. Doma je s takovouhle teplotou samozrejme problém. Ale to se
týká všech motoru s lepší účinností, jak Stirlinga, tak páry/Rankina,
pouze snad ORC jsou na tom neco lépe (v jednodušších podmínkách vyšší
merný výkon a relativne menší ztráty, ale zase problém s možným únikem
média, co nelze podcenit, i pomerne netoxická média pri úniku provází
problémy...častou látkou je toluen, silikonové smesi. Líh apod. nejsou moc
vhodné, protože se dríve rozkládají, spíš fungují nekteré freony), takže je to
celé dost prašť jako uhoď.
Rankiny ať již pára, nebo ORC/freon mají vyšší merný výkon, a pro
domácnost se asi hodí více.
Protože se v zmíneném motoru neobjevuje fázová zmena, jako pri použití
páry, tak je motor o neco méne citlivý na podmínky práce, a mel by bežet s
adekvátne sníženou účinností a výkonem pravdepodobne již nekde od kolem
300C.
Je také jasné, že domácí kotly neumí efektivne poskytnou výkon pri teplote
kolem 500C, je dobre, když se dostanou do pásma kolem tech 300C.

- Motor je navržený v souladu s klasickou termodynamikou podle
Ericsson-Brayton cyklu, pred návrhem pracovních veličin byly provedeny
simulace počítačem, pomocí softu zamereného práve na použitý obeh.
Médium je tlakový vzduch, Proti Stirlingu predpokládaná menší citlivost na
problémy s viskozitou média, a vyšší reálná účinnost spojená s možností
externího prívodu a odvodu tepla, za cenu vyšší složitosti (ventily,
rozvody). V terminologii parních stroju se jedná o verzi dvoučinného dvouválce s križáky.

- k tem "pitomým podmínkám" a turbine z vlaku. Asi nikdo neví, kolik a
jakou páru potrebuje, je to vetšinou 1 nebo 2 stupňová rovnotlaká turbina.
Jenomže je treba Lavalova dýza, a k tomu ješte pitomejší provozní
podmínky, než klasický píst a válec. Dobré opravdu pro lokomotivu. Jak
bylo psáno, TEBmotor je prímý konkurent Stirlingu. Jestli se nekomu
Stirling jeví jako pitomý, tak o nem pravdepodobne ví málo. Obrovskou a
nedocenitelnou výhodou všech teplovzdušných stroju je bezpečnost, i tech
tlakovaných. Prehrátá kapalina (pod odpovídajícím tlakem) je mnohem
nebezpečnejší než stejné množstvo plynu/vzduchu pod tlakem, protože pri
poruše tesnosti dojde k bleskovému varu a bleskovému uvolnení obrovského
množství energie odpovídající rozdílu teplot meze teplotou varu pri
atmosferickém tlaku(100C) a teplotou, na které pracuje ohrívák parního
stroje(200-300C a tomu odpovídající tlak). Nemci tento druh akumulace
energie používali jako rychlou zásobárnu energie pro elektrárny. Jsou
známy prípady, že prehrátá kapalina v boileru zbourala barák, tlakový
vzduch o stejném objemu a tlaku by nadelal výrazne menší škody.
Nejsem odporce parních stroju, ale pro bežné použití je treba objem
tlakové prehráté kapaliny minimalizovat, pokud možno žádný boiler, jenom
minimalizovaný trubkový ohrívač, rebrík.

- napadlo me, že mám poruce také svého parního Rankina, muzeální exponát,
kterému toho ani moc nechybí a pro zmenu se na páru už točil, má i funkční
generátor. (V pozadí části rozdelaného menšího staršího bratra toho EB
motoru.) Uvedený PS má rotující vyvážený válec načepovaný prímo na
generátoru, a čelní/axiální prívod a odvod páry. 3 trubky jsou tam proto,
že jedna byla puvodne pro kondenzační kapalinu(kondenzace se mela dít již
ve válci, neosvedčilo se v tomto provedení, pak se šlo jiným smerem), celé
je to koncipované jako uzavrený obeh. Ne však natolik hermeticky, aby šlo
použít freon (neco jako mechanická ucpávka, čelné trecí plochy).
http://www.neodym.sk/Foto073.jpg
http://www.neodym.sk/Foto074.jpg

- Turbiny vycházejí pro domácí podmínky príliš malé (i velké otáčky), nebo
málo "tesné". Vícestupňové jdou trochu jiným smerem(delený tlakový spád),
ale také bych se dost divil, kdyby se v tomto pásmu výkonu našlo neco
celkove efektivní. Je otázka, zda se povede účinne zpracovat tlakový spád
odpovídající zvolené horní teplote. Pri tlacích kolem 10-15bar/atm vodní
pára profučí pri daných výkonech/energiích prurezem nekolik mm2. Zkoušel
jsem kdysi jednu jednostupňovou rovnotlakou, rezanou z plechu laserem, ale
se špatným výsledkem.
Točila se akorát na vzduch, ale už ne dobre na relativne rídkou/lehkou
vodní páru.

- jen doufám, že se na tom celém bude ješte v príštím roce pracovat a
potrebné prostredky se nejak postupne doplní.

[gupa]

V podstatě tedy máte samé nefunkční a nedostatkové stavy u všeho co jste zkoušel a vyvíjel? Nebo je něco co pracuje a dává užitek a je to kuprospěchu ostatním? Díky za info.

[fugas]

Jasné je že k takovým výzkumům jsou třeba prostředky.Což tak to šoupnout Číňanům rovnou,ať zainvestují.Protože stejně pokud se podaří z toho uspokojivé výsledky vymámit,najednou to bude číňan vyrábět a "levně" prodávat.
Od případných jednání o nápadu a patentu budou číňané odcházet s nenápadným nezúčastněným pohvizdováním.

[xxtt]

V podstatě tedy máte samé nefunkční a nedostatkové stavy u všeho co jste zkoušel a vyvíjel? Nebo je něco co pracuje a dává užitek a je to kuprospěchu ostatním? Díky za info.

Pane, dám Vám ješte jednou na výber. Buď se budete ptát/komunikovat normálne, nebo si Vás dám do ignore listu, nebo poinformuju adminy o vaší činnosti zde, pokud jím nejste, nebo zruším svou účast na tomto fóru, pokud práve toto není zde vaším cílem.

Aby jste nemel pocit, že to delám bez príčiny, a že jedine Vy mužete psát zde veci, které já ne, tak konkretizuju vaši paušalizaci:

"samé nefunkční a nedostatkové stavy u všeho, co jste zkoušel a vyvíjel"

Jak víte kolik toho, co jsem zkoušel a vyvíjel nefunguje? Máte nejakou kouli? Pakliže ano, tak se zrovna porouchala.

Ano, je opravdu dost vecí, které jsem vyvinul a pracují ke prospechu ostatním. Není zde prostor rozebírat všechny a najednou, ani nemám na to čas. Zustaňme tedy u toho, co zde je, a odbočující nebo osobní pripomínky ponechme stranou, nezdržujme se.
Mužete jít také príkladem, a vytvorit si vlastní vlákno, ve kterém všechno od Vás bude fungovat a bude nabízeno zdarma ke prospechu ostatním. Pak prece do mého vlákna nebude nikdo chodit, všichni účastníci pobeží jenom k Vám. To je snad v porádku. Se vám pak divím, že ztrácíte čas čtením mých príspevku.
Nebo sám ukažte, nakolik rozumíte teorii a praxi a nenabízíte ostatním perpetum mobile jako agenti s teplou vodou

Jo, vzpomel jsem si hned asi na 5 dalších nefunkčních vecí a jeden další Rankin a teplovzdušný stroj, který se také neosvedčil. Rízený elektroventily. Nebojte, nebudu v tomhle sám. Ani je takhle neprodávám. Také jako vývojár dobre vím, že když nefunguje první kus, tak funguje nekdy i desátý. Všiml jste si, že hromada vecí, co je po netu reálne nefunguje, pritom se často tvárí, že ano?
Vraťme se treba k tem generátorum. Napsal jsem zde cenu a tím i objem magnetu? Proč zde nekterí "pláčou" že takový generátor je drahý? No protože to neumí. Umíte postavit alespoň dobrý generátor, svuj, ne jako kopírka? Já treba ano, funkční, a jsou jich desítky a také za peníze. Treba i z prášku. Proč jinak by byl také v tomhle tepelném motoru? Aby nefungoval a nemohl fungovat? Zmeril jste nekdy neco? Já teda ano, a merí to i ti, co ode mne kupují. Jako úvod stačilo, príšte laskave k veci.

[xxtt]

Jasné je že k takovým výzkumům jsou třeba prostředky.Což tak to šoupnout Číňanům rovnou,ať zainvestují.Protože stejně pokud se podaří z toho uspokojivé výsledky vymámit,najednou to bude číňan vyrábět a "levně" prodávat.
Od případných jednání o nápadu a patentu budou číňané odcházet s nenápadným nezúčastněným pohvizdováním.

Možná. Bývají často konstruktivnejší, a dovedou vyždímat nekdy i ze situace, nad kterou by našinec mávl rukou. Jenomže to je pak také docela pruser a úpadek domácí tradice, s dlouhodobými dusledky.

[fugas]

Vrátil bych se ke generátoru.Konstrukce 2kW generátoru s investicí 50 eur do magnetů zní opravdu zajímavě.Při výrobě generátoru pro VE jsem nic složitě nepočítal.Pravdu máte v tom,že to neumím,respektive ani nevím jak.
Já jsem prostě poučen z předchozích nezdarů navíjel cívku,limitován jejími rozměry,s volbou použitého drátu,dokud jsem z toho nedostal maximum.To způsobem pokus/omyl,než jsem dosáhl nejlepších výsledků po vložení cívky mezi otáčející se rotory(což samo o sobě poskytuje mnoho informací o fungování stroje i laikovi).Použité magnety 40x20x10 mm s přídržnou silou cca 25kg každý(teplotní zatížitelnost tady není zajímavá) mě v e-shopu stály přes 3000kč.
Takže se změnou přístupu bych měl teoreticky dokázat s použitím takových magnetů sestrojit generátor o výkonu 4kW?
To by značně zlepšilo návratnost i v domácích podmínkách,protože můj generátor zatím dodal maximum kolem 350W,měřeno na vrtuli,ničím jiným jsem ho nikdy roztáčet nezkoušel.

[fugas]

Jasné je že k takovým výzkumům jsou třeba prostředky.Což tak to šoupnout Číňanům rovnou,ať zainvestují.Protože stejně pokud se podaří z toho uspokojivé výsledky vymámit,najednou to bude číňan vyrábět a "levně" prodávat.
Od případných jednání o nápadu a patentu budou číňané odcházet s nenápadným nezúčastněným pohvizdováním.

Možná. Bývají často konstruktivnejší, a dovedou vyždímat nekdy i ze situace, nad kterou by našinec mávl rukou. Jenomže to je pak také docela pruser a úpadek domácí tradice, s dlouhodobými dusledky.

Národní tradice je i pro mě důležitá.Avšak v době kdy jsme byli dávno prodáni i s know how,několika přelomovými vynálezy i tradičními obchodními značkami,jakožto levná pracovní síla... bych tomu veliký důraz nepřikládal.A na další Národní obrození to tu nevypadá,když je ta svoboda

[gupa]

V podstatě tedy máte samé nefunkční a nedostatkové stavy u všeho co jste zkoušel a vyvíjel? Nebo je něco co pracuje a dává užitek a je to kuprospěchu ostatním? Díky za info.

Pane, dám Vám ješte jednou na výber. Buď se budete ptát/komunikovat normálne, nebo si Vás dám do ignore listu, nebo poinformuju adminy o vaší činnosti zde, pokud jím nejste, nebo zruším svou účast na tomto fóru, pokud práve toto není zde vaším cílem.

No tak omlouvám se za formulaci. Mohu ze zeptat tedy jinak. Protože vidím hodně zkušeností, mohu se zeptat na reference? Více mne z prakticky využitelného hlediska zajímají úspěchy ve formě provozuschopných a fungujících věcí.

Také se podílím na výrobě teplovzdušných strojů, investice nejsou závratné, ale jsou. Oproti mne, známý kamarád investoval za poslední měsíc několik desítek tisíc do vybavení a celková výše jsou už hodně přes stotisíc. Proč? Protože ne proto, že to je kutil nebo je hloupý, ale proto ai přesto, že neovládá teorii, je prakticky zkušený velmi a chytla ho konstruktérská činnost v teplovzdušných motorech. Pokus omyl je také přístup a umění kutilství je pro takový vývoj elementární. Nebagatelizuji lidi které baví zajímavá a prospěšná činnost.

Ukázka.
Jeden ze strojů nyní poputuje do kabinetu Masarykovi univerzity (dle jeho slov) jako model a fungující ukázka využití použitého oleje atmosférického spalování a využití teplovzdužného motoru. Protože se známý zajímá o věci okolo mnohem kratší čas než Vy, nejde tedy nyní tak oto, že něco kutí, ale že něco dokončí do stavu zkonstruováno, vyřešeno, funguje to, co nefunguje, to se rozřeže a hodí do šrotu. Tak vidím problematiku teplovzdušných motorů a myslím, že to je dobrý přístup.

https://www.youtube.com/channel/UCtGFo6 ... U7xfgcfo2w

[xxtt]

mohu se zeptat na reference? Více mne z prakticky využitelného hlediska zajímají úspěchy ve formě provozuschopných a fungujících věcí.

Zkuste prosím pochopit, že nemám prostor rozebírat více vecí najednou, a také jít k nekterým detailum zverejneného motoru by mohlo být výrazne ztrátové. Smyslem melo být ukázat více možností, jak naložit s odpadním, nebo vysokopotenciálním teplem.
Odpovedel jsem na nekteré základní otázky, a také mužu odpovedet na další, pokud budou položené tak, že by mohly nekomu, kdo se tím seriozne zabývá ušetrit nejaký čas, nebo peníze, prípadne si vymenit informace vzájemne. Nejde o návod na konstrukci. Také tím nechci nabourávat jinéí možné cesty a zpusoby, vetšinou je to tak, že každé cosi je vhodné na neco.

[xxtt]

Vrátil bych se ke generátoru.

Odpovedel jsem v sousedním vlákne.

[marko250]

Dobrý den ,jako laik se chci zeptat: Je snadno proveditelný tepelný motor,který by měl přísun tepla na hlavici v prostoru spalovací komory( š.250 x v.200 x h.300mm) z trysky pyrolízového kotle(600-900°C),byl by ve vodorovné pozici a jeho pracovní část by byla chlazená denně po dobu 12-24hod vodou z AKU(40-90°C).Nebyl by použit převod točení ,ale přímočarý pohyb jádra z magnetů na statickou cívku,z ní by lezlo 60V 10A,nebo by se tento vývod pouštěl do nynějšího regulátoru a to max 150V/40A ? Samozřejmě s tím spjaté čerpadlo chlazení(jeho průtok,spotřeba),s tlakem potíž není jedná se o otevřený systém UT.Jen jestli má smysl nad něčím takovým přemýšlet,nepřetržité topení se děje až poklesne teplota venku pod -8°C,jinak se jedná o jednorázové zatopení s jedním přiložením dřeva do kotle a to trvá max 10-12hod/den.

[xxtt]

Odpovím jen zčásti, sleduji si rámec a volný čas.

Znám koncepty "prímočarých" generátoru jak teoreticky, tak prakticky. Na velkou vetšinu prípadu nejsou vhodné, ani účinné a nedoporučuju je. To, co se obvykle o nich píše, jako o zázraku jsou čisté bludy vycházející z neznalosti, nebo nezkušenosti autoru. Účastnil jsem se jednoho návrhu lineárního, v podstate pulsujícího generátoru 10kW.
Jsou tam nečekane velké pulsační síly, hluk, výrazne nižší účinnost, a predevším problém, jak odebrat energii, pokud dodávka není presne v souladu s odberem v každém cyklu. Pokud to selže, tak to vede k rozbití stroje, k destrukci. Jsou nápady, jak to stabilizovat, vesmes ale málo efektivní, a jejich složitost a spolehlivost nepredčí klikový hrídel a setrvačník. Vetšina prípadu je jen mediální bublina. Také myšlenka, že neco jako "cívka" je automaticky generátor je velmi vzdálena opravdovému generátoru s rozumnou účinností presahující alespoň 50%.
Z podobných konstrukcí bych všechny podobné "lineární" pokusy vyloučil.

[marko250]

Jasně,takže reálně vyrobit zařízení na spodní vrátka kotle(500x300mm) v rozumné velikosti je nemožné? A ty teploty na straně ohřevu budou další problém,že? Bavím se stále o výrobě 600Wh el. energie. Máte nějaký produkt pro nás "poloostrovníky",který by šel normálně návratně ufinancovat a nebyl složitý na obsluhu a servis?

[xxtt]

Prečetl jsem si text vícekrát, a formulaci nechápu dost jednoznačne. Není z toho zrejmé, jak chcete získat mechanický výkon, a proč pri tom rešíte zrovna lineární alternátor, který jsem vám nedoporučil obecne. Není ani zrejmé, jakým zpusobem odebíráte teplo, a kolik ho opravdu umíte odebrat bez toho, aby jste zarízení neznefunkčnil. Šetrete nám čas správnou formulací úlohy/problému.

[petrs]

Rozumim,uvedu podobny,konkretnejsi priklad.
1] Jake jsou moznosti zhotoveni zdroje elektrickeho vykonu cca 100 W,jednoducheho ,nenarocneho na udrzbu,s podprumernou ucinnosti, ,generator tocivy,priblizne na takovemto principu

http://www.ebay.com/itm/LTD-Stirling-En ... OSwiLdV82q~

zahrivaneho ze spodni strany zdrojem s plochou pro prenos tepla 400 cm2 majici teplotu 250*C ?

2] Jake jsou moznosti zhotoveni zdroje elektrickeho vykonu cca 300 W,jednoducheho ,nenarocneho na udrzbu,s podprumernou ucinnosti, ,generator tocivy,priblizne na takovemto principu

http://www.ebay.com/itm/Hot-Air-Stirlin ... Swv-NWbTsu

u ktereho je vodorovne nebo svisle umisteny teply valec zasunut na vhodnem miste do vnitrniho prostoru napr.kotle na drevo o vykonu cca 20 kW a teplote vnitrniho prostoru cca 300*C , studeny valec je ochlazovan vodou o teplote cca 30*C,vracejici se pomoci obehoveho cerpadla z radiatoru v obytnych prostorach ?

Dekuji

[jarinox]

Asi najlepšia cesta je zamerať sa na kotol Vitotwin 300-W od Viessmannu, ktorý obsahuje tiež Stirlingov motor, dodávaný firmou microgen-engine.com. Jedinou nevýhodou je cena tohto motora - cca 4500 Eur, ak si ho objednáte ako náhradný diel ku kotlu..

[petrs]

Diky za tip,cena je ale prece jen nekde mimo prijatelnou.

Pro dobijeni baterii by pak bylo vhodnejsi takoveto reseni.

http://www.tegmart.com/thermoelectric-m ... by-tegpro/

[jarinox]

Diky za tip,cena je ale prece jen nekde mimo prijatelnou.

Pro dobijeni baterii by pak bylo vhodnejsi takoveto reseni.

http://www.tegmart.com/thermoelectric-m ... by-tegpro/

Teg články nie sú zlé, avšak 14W TEG mi v reálnej prevádzke pri teplote teplej strany 200 - 230 °C a pri teplote
studenej strany 45 - 80 °C s vodným chladením pomocou domového vykurovania (12 radiátorov a 1000l zásobník) dával
výkon okolo 4 - 5 W. V mojom zapojení som mal 10 x 14W TEG od HI-Z (HZ-14) a reálny elektrický výkon bol okolo 42W. Na
strane ohrevu som mal upravený kotol s výkonom 24kW.

PS: Avšak náklady na výrobu vodného chladenia z medi (CNC rezanie + zváranie) a systému, ktorý reguloval teplotu kotla podla teploty vyšiel okolo 2000 Eur (+ cca 900 Eur za TEG s dopraou a clom, DPH).. Pričom môj systém regulácie teplej strany nebol dobrý, zničil som TEGy.

[xxtt]

Nemejte zde prosím potíže s pochopením nadpisu vlákna a netríštite téma.
Na TEG a spol. si založte svoje vlákno, nebo to dejte nekam do univerzálního. Toto vlákno jsem založil pro účely diskuse kolem zmíneného motoru, prípadne veci, které s tím prímo souvisí.
Dekuju.

[marko250]

Tento kotel má tepelný výkon 20KW při 100% výkonu(umí max. 140% přeprogramováním regulátoru).Těch 20kW je samozřejmě odebíráno teplosměnnou plochou výměníku kotle od trysky po komínový odvod.Přez trysku jde teplota spalin 1000-1300°C,v dohořívací komoře kde by byl možný prostor pro výměník(hlavici) tepelného motoru je teplota 700-900°C.Tento prostor se nachází za spodními dvířky s tloušťkou 100mm a do nich by šla udělat vstupní díra o průměru 200mm s hloubkou 350mm v teplém prostoru.Tato dispozice umožňuje strčit tepelný motor na dvířka pouze vodorovně a intenzivní ohřev na jednu stranu hlavice motoru.Další možností je samozřejmě extérní výměník s médiem pro tep.motor,ale to se zase navyšuje zařízení,regulace a přechody.

2.jpg (13.77 KiB) Zobrazeno 2142 x

Chlazení tepelného motoru by bylo prováděné z venkovní části za pomocí vody z akumulační nádrže,která kolísá od 50-80°C,buď el.čerpadlem,a nebo vychytaně integrovaným oběhovým na rotující části tepelného motoru.
Můj dotaz zněl jednoduše,lze vyrobit prostorově a parametrově vůbec takovýto tepelný motor s výstupem 500Wh elektrických.Tak ať jdou spodní dvířka otevřít pro údržbu,funkce kotle se neomezí,jen se přesměruje část tepla přez tepelný motor jinou cestou do AKU.