PDA

Zobacz pełną wersję : Generator napędzany silnikiem parowym



Bigbeat
25-06-2007, 15:36
Myślę i rozważam różne warianty napędu generatora prądotwórczego o coraz to większej mocy (zacząłem od zasilania awaryjnego na wypadek braku prądu - ok. 2.5kW, teraz jestem na etapie 7...9kW, czyli ponad 60% całkowitego maksymalnego zapotrzebowania na energię elektryczną, które przewiduję dla mojego domku).
Może być:
- diesel - na olej opałowy (czy przepisy dopuszczają takie wykorzystanie opału?)
- benzyniak - na holzgaz albo gaz miejski (lub płynny z butli)
- maszyna parowa - na wodę ;) i wszystko, co się pali
- śmigiełko (wiatrak) - na wiatr ;)
- turbina lub koło wodne - na wodę "bieżącą"

No właśnie: i na co jeszcze? Co może jeszcze "zakręcić" prądnicą?
I czy pomysł z maszyną parową jest rzeczywiście całkiem bezsensowny (taki silnik parowy można łatwo dość zrobić z benzynowego dwusuwu - np. z silnika od Syrenki)?

KosR
25-06-2007, 15:51
Przepraszam za pytanie ale po co Ci takie zasilanie o tak dużej mocy ? Jeśli to ma być tylko rezerwa i będzie tak naprawdę pracowała tylko kilka kilkadziesiąt godzin w roku to kup benzyniaka takie agregaty są najtańsze zakup Diesla opłaca się gdy zamierzasz bardzo często z tego korzystać. A najtaniej to by chyba wyszło na gaz ziemny z sieci są takie agregaty ale raczej do tanich nie należą. Z syrenką sobie odpuść ;) Ja ostatnio przerabiałem temat zasiania awaryjnego ale nie na tak szeroką skale.

Co do opały to nie można go stosować do agregatów. Tylko do celów grzewczych np. ogrzewanie postojowe w ciężarówce.

slawek_wlkp
25-06-2007, 15:53
I czy pomysł z maszyną parową jest rzeczywiście całkiem bezsensowny (taki silnik parowy można łatwo dość zrobić z benzynowego dwusuwu - np. z silnika od Syrenki)?

Fajne pomysły :)

a co do silnika z Syrenki to jak ew. zamierzasz rozwiązać sprawę smarowania
(pytam z ciekawości) bo bardzo szybko zajedziesz taki silniczek ....

Barbossa
25-06-2007, 15:54
No właśnie: i na co jeszcze? Co może jeszcze "zakręcić" prądnicą?

chomik w kołowrotku
kwestia ile (tych chomików) powinno być, no i problem z utrzymaniem stałej prędkości obrotowej

ktoś jakiś czas temu pisał o turbinie parowej, poszukaj (m.dworek?)

KosR
25-06-2007, 16:02
I pamiętaj że w twoim kotle musisz wytwarzasz parę PRZEGRZANĄ w uproszczeniu sam garnek z gotującą wodą nie wystarczy. I do tej pary będziesz musiał dolać miksolu ;)

Bigbeat
25-06-2007, 16:16
No właśnie: i na co jeszcze? Co może jeszcze "zakręcić" prądnicą?

chomik w kołowrotku
kwestia ile (tych chomików) powinno być, no i problem z utrzymaniem stałej prędkości obrotowej

Tem pomysł mi się podoba ;) Moc takiego "agregatu" można by mierzyć np. w chomikach mechanicznych :) :)
A co do utrzymania prędkości to myślę, że kwestia da się technicznie rozwiązać (przenośnik śrubowy do ziarenek, elektrozawór do wody, zaciemnienie pomieszczenia żeby nie widziały, że jest dzień i nie szły spać).


ktoś jakiś czas temu pisał o turbinie parowej, poszukaj (m.dworek?)
Poszukam, dzięki.

Bigbeat
25-06-2007, 16:18
Przepraszam za pytanie ale po co Ci takie zasilanie o tak dużej mocy ?
Tak jak pisałem - zacząłem myśleć o awaryjnym, ale tak mi się to spodobało, że rozważam możliwość wypięcia się w ogóle na wszelkie elektrownie, ZE itp.

Bigbeat
25-06-2007, 16:21
I czy pomysł z maszyną parową jest rzeczywiście całkiem bezsensowny (taki silnik parowy można łatwo dość zrobić z benzynowego dwusuwu - np. z silnika od Syrenki)?

Fajne pomysły :)

a co do silnika z Syrenki to jak ew. zamierzasz rozwiązać sprawę smarowania
(pytam z ciekawości) bo bardzo szybko zajedziesz taki silniczek ....
Nie ukrywam, ze pomysł z silnikiem od syrenki nie jest mój ;) - ktoś to już kiedyś zrobił. Oczywiście konieczna jest przede wszystkim przeróbka rozrządu (inne fazy), no i - jak piszesz - rozwiązanie sprawy smarowania. Nie znalazłem niestety informacji, ile czasu komuś ten silnik chodził - było tylko to, że na parze przegrzanej o temp. 130st.C (ciśnienia nie podano) osiągał ok. 40KM przy 3000 obr/min

romwis
25-06-2007, 16:24
Kogenerator chyba w takim razie odpada bo Ty chciałbyś wyjściowo uzyskać czysty prąd elektryczny. A to pudełko generuje kilka rodzajów energii: prąd elektryczny, ciepło zawarte w płynie chłodniczym i ciepło spalin z rury wydechowej.
Pisał o tym na forum Adam (Adam_mk).
pzdr.
-romwis

Bigbeat
25-06-2007, 16:33
Adama_mk w temacie kogeneratora czytałem dokładnie - i nie ukrywam, że ten wątek był jedną z moich inspiracji.
A co do silnika parowego - przecież skropliny mają dość wysoką temperaturę. trzeba zapodać to na wymiennik ciepła i CO, a nawet CWU jest.
Oczywiście CWU tylko wtedy, kiedy to działa - myślę, że wodne bufory ciepła nie bardzo miały by tu sens.
Ale - skoro miałbym się obrazić na ZE - to "cuś" działałoby prawie ciągle, więc CWU też by była (no, może po lekkim podgrzaniu).

Bigbeat
25-06-2007, 16:35
I pamiętaj że w twoim kotle musisz wytwarzasz parę PRZEGRZANĄ w uproszczeniu sam garnek z gotującą wodą nie wystarczy. I do tej pary będziesz musiał dolać miksolu ;)
O przegrzanej wiem, natomiast o miksolu cały czas myślę ;)

adam_mk
25-06-2007, 20:02
Witaj
Najlogiczniejszy by był taki układ:
MAŁY!!!kogenerator pracujący cały czas ze stałą mocą (mocą średnią potrzebną). WIELKI bufor ciepła i spory bufor akumulatorowy(elektryczny), Do tego przemysłowy UPS trójfazowy pędzony z tego akumulatora. Prostownik ładujący te akumulatory oleje niestałość częstotliwości, fazy czy napięcia. Akumulatory naładuje tym, co ma.
Przy mocy rzędu 4-5kW, co nie jest trudne do wykonania i nawet nie zabija kosztem elementów, możesz "szarpnąć" i kilkanaście kW, jak zajdzie potrzeba.
Najtaniej to napędzić gazem miejskim z rury.CNG. Najoszczędniej by było (w sensie kosztu utrzymania). Można by też pomyśleć o dizelku palonym na surowy olej jadalny tanio dostępny w hurcie.
Wolno czy nie wolno!
Miej to w ... laboratorium!!! :lol:
Zgłoś wynalazek w testach. Urządzenie doświadczalne.
NIE PRZEKRACZAJ 20KW!! Bo wyjdziesz poza "zabawkę politechniczną" i zaczną się schody!
Jak będziesz upierdliwiec i wrednial namolny, to możesz zwolnienie z jakiego gruntowego podatku wylatać. Na cele badawcze! :lol: :lol: :lol:
Masz cały czas i światło i ciepło za malutką cenę. Zysk na kogeneracji sięga i 48%. Warto!
Nagrzebać się jednak trzeba , no i "łatkę" Ci tu zaraz przyszyją! :wink:

Można by o dobrej czadnicy pomyśleć.
Parę bym odpuścił. Trudna jest i nie dla bab. (przepraszam panie!). Będziesz uwiązany jak pan pies do tego kotła. Konieczne ciśnienia i temperatury spore....
Wymagania materiałowe też spore, a to znaczy drogie... :cry:
Można, oczywiście! Ale to już bardzo duże wyzwanie...:roll:

Pozdrawiam Adam M.

Tedii
25-06-2007, 23:41
Silnik spalinowy ma małą sprawność,bo większość energii to ciepło .
Dlatego sugerowałbym napęd silnikiem chłodzonym wodą i włączenie w obieg CO (n.p. przez wymiennik).Energia elektryczna byłaby tutaj dodatkiem.
Gorzej w lecie,no i ten hałas....

adam_mk
25-06-2007, 23:55
Wymiennik zbędny. Po co?
A hałas? Można stać przy odpalonym samochodziku i wcale nie wiedzieć, że silnik działa.
Większość energii to ciepło. Fakt. Ale jak jest duży bufor to kogenerator może być mały i tani. Na "średni pobór"
Adam M.

Cpt_Q
26-06-2007, 01:23
...ze pomysł z silnikiem od syrenki nie jest mój ;) - ktoś to już kiedyś zrobił. Oczywiście konieczna jest przede wszystkim przeróbka rozrządu ...

a to tam był rozrząd? chyba nierząd? :D

lee28
26-06-2007, 07:02
I pamiętaj że w twoim kotle musisz wytwarzasz parę PRZEGRZANĄ w uproszczeniu sam garnek z gotującą wodą nie wystarczy. I do tej pary będziesz musiał dolać miksolu ;)
O przegrzanej wiem, natomiast o miksolu cały czas myślę ;)

Czy wy wiecie co to jest "para przegrzana" ? To para o temp. od 450 do 550 *C i ciśnieniu 300 atmosfer, i jest gazem całkowicie bezbarwnym a nie białym jak zwykła para. Jest wykorzystywana w technologii produkcji prądu w elektrowniach. Para o tem. ok 130 *C to jest zwykła para.

MARKOG
26-06-2007, 08:39
Można stać przy odpalonym samochodziku i wcale nie wiedzieć, że silnik działa.

no z syrenka to raczej ciężko - spalanie w wylocie tez sie tam zdarza a to juz ciezko stłumic- chyba że pod ziemią

Bigbeat
26-06-2007, 10:46
...ze pomysł z silnikiem od syrenki nie jest mój ;) - ktoś to już kiedyś zrobił. Oczywiście konieczna jest przede wszystkim przeróbka rozrządu ...

a to tam był rozrząd? chyba nierząd? :D
;) No tak - zagalopowałem się ;)
Nie było zaworów -> nie było rozrządu.
Racja. A wiec tym mniej do przerabiania - chyba, że trzeba by podcinać dolne krawędzie tłoków, żeby zmienić fazy otwierania/zamykania dopływu pary.

Bigbeat
26-06-2007, 11:01
Witaj
Najlogiczniejszy by był taki układ:
MAŁY!!!kogenerator pracujący cały czas ze stałą mocą (mocą średnią potrzebną). WIELKI bufor ciepła i spory bufor akumulatorowy(elektryczny),
No i tutaj jest szkopuł: rzeczywiście zastosowanie bufora pozwoli na użycie małego generatora, obliczonego na moc średnią + straty.
Co do bufora elektrycznego (akumulatory) to nie ma problemu, z falownikiem także.
Natomiast, sorry adam_mk, nie jestem specjalnym zwolennikiem buforów ciepła - z tej prostej przyczyny, że żeby miały odpowiednią pojemność cieplną muszą być duuuuuuże fizycznie. Po prostu ciepło właściwe wody (która jest najtańszym "wypełniaczem" takiego byfora) jest takie, jakie jest, i tej wody trzeba sporo.
Zakładając cykl "całkowania" takiego bufora na 12h, uzyskanie 7kW mocy wymaga zmagazynowania ponad 300MJ energii, co przy zmianie temperatury wody od 90 st.C do 40 st.C (czyli o 50 st.C) wymaga objętości bufora w granicach 1.5m3 (jeśli się nie rypnąłem w obliczeniach) - a to już nie mało. Nie bardzo mam gdzie to postawić wewnątrz domu, a na zewnątrz odpada raczej ze względu na kłopoty z izolacją.

Bigbeat
26-06-2007, 11:03
I pamiętaj że w twoim kotle musisz wytwarzasz parę PRZEGRZANĄ w uproszczeniu sam garnek z gotującą wodą nie wystarczy. I do tej pary będziesz musiał dolać miksolu ;)
O przegrzanej wiem, natomiast o miksolu cały czas myślę ;)

Czy wy wiecie co to jest "para przegrzana" ? To para o temp. od 450 do 550 *C i ciśnieniu 300 atmosfer, i jest gazem całkowicie bezbarwnym a nie białym jak zwykła para. Jest wykorzystywana w technologii produkcji prądu w elektrowniach. Para o tem. ok 130 *C to jest zwykła para.
Masz rację, sorry za nieścisłość ;)
Przytoczyłem to, co przeczytałem, nie weryfikując tego specjalnie - i tak traktuję to raczej jako ciekawostkę.

romwis
26-06-2007, 11:31
Panowie - piszecie tu o generatorze obliczonym na moc średnią + straty. Co to jest za moc i jak ja obliczyć? jakie straty się uwzględnia?
pzdr.
-romwis

Bigbeat
26-06-2007, 12:07
Moc średnią liczysz dla pewnego przedziału czasu oczywiście.
Mnożysz moc każdego z odbiorników przez czas, przez jaki będzie on używany w tym przedziale czasu (czyli de facto liczysz zużytą energię), dodajesz do siebie tak policzone energie wszystkich odbiorników i dzielisz przez długość przedziału czasu.
Przykład łopatologiczny: ;)
Liczymy dla 24 godzin:
1. Żarówka 100W w łazience 10 x po 6 minut (1/10 godziny): 100W x 10 x 1/10h = 100Wh
2. Czajnik elektryczny 1kW 6 x po 5 minut (1/12 godziny): 1000W x 6 x 1/12h = 500Wh
3. Wentylator w łazience 40W non stop (czyli 24h - bo taki mamy przedział): 40W x 24h = 960Wh
4. Suszarka do włosów 1500W przez 12 minut (czyli 1/5 godziny): 1500W x 1/5h = 300Wh

Suma: 100Wh + 500Wh + 960Wh + 300Wh = 1860Wh
Moc średnia: 1860Wh / 24h = 77.5W

I już. (mało, nie?)

A straty? Jeśli mowa o buforze energii elektrycznej na akumulatorze, to trzeba uwzględnić straty ładowania, samorozładowanie akumulatora i straty w falowniku przy przy przetwarzaniu napięcia z akumulatora na 230V sinus. W sumie sprawność takiego "kombajnu" wyniesie pewnie 75...85% (zależnie od mocy i od tego, jak zrobiony), czyli mowa o stratach na poziomie 15...25%. Poniżej 15% strat sądzę, że zejść się nie da.
Wąskim gardłem może być tutaj falownik, bo musi mieć moc równą conajmniej mocy maksymalnej, jaką będziemy pobierali - czyli, w dużym uproszczeniu, będzie to suma mocy wszystkich odbiorników energii w domu (tak naprawdę, można tutaj założyć współczynnik jednoczesności mniejszy od 1, np. na poziomie 0,8 czy nawet mniej, jeśli damy w instalacji przekaźniki priorytetowe). Chodzi o to, żeby nie padł, jeśli włączymy wszystko. Co gorsza, zwykle będzie on obciążony w niewielkim stopniu (bo wszystko włączamy bardzo rzadko - głównie wieczorem w zimie), czyli będzie działał na ułamku swojej mocy znamionowej, a to oznacza, że jego sprawność przy takiej pracy może być mniejsza, niż znamionowa.
Co do bufora ciepła to myślę, że podobne oszacowanie adam_mk da Ci z marszu.

marcin714
26-06-2007, 12:10
Panowie silniki parowe to hit początku IX wieku. Teraz jest moda np na energię ze świńskich odchodów i tym tropem trzeba podążać. W gronie rodzinnym trzeba tylko ustalić czy hodujemy warchlaczki ( jeden daje chyba 0,5 kWh dziennie ) czy dostarczamy surowiec z miasta. I w tedy mamy tanią energię.

hes
26-06-2007, 12:39
Coś mi sie wydaje, że całe to liczenie trzeba by rozpocząć juz od poziomu
uzyskania (ze spalania ?) i wykorzystania ciepla (energii) do wytworzenia
tej pary. Nie pamiętam dokładnie, ale sprawnośc silników parowych to
około 15 %., więc od tego trzeba zacząć. Plusem może byc tylko tanie
paliwo.

rafał ...
27-06-2007, 16:11
Mam dla Ciebie produkt: stoi przy domu jest zasilany gazem ziemnym lub płynnym ( turbina gazowa ) i włącza się automatycznie. Moc w zasadzie bez ograniczeń. Jesteś zainteresowany ?

szfajfus
25-03-2023, 16:20
Maszyna parowa (https://www.wiezacisnien.eu/2023/01/maszyny-parowe-naprawa-oraz-ich.html) to tłokowy silnik cieplny, silnik o spalaniu zewnętrznym, który przetwarza energię cieplną pary wodnej na energię mechaniczną, najczęściej ruch obrotowy.

Pierwszą maszynę parową (https://www.wiezacisnien.eu/2023/01/maszyny-parowe-naprawa-oraz-ich.html) i samochód parowy na ziemiach czeskich zbudował na początku XIX wieku František Josef Gerstner.

Pierwszą maszynę mechaniczną napędzaną parą (https://www.wiezacisnien.eu/2023/01/maszyny-parowe-naprawa-oraz-ich.html) zbudował Héron z Aleksandrii w I wieku n.e. Uznał ją jednak za zabawkę i nie było dla niej praktycznego zastosowania. Dziś wynalezienie silnika parowego przypisuje się zwykle szkockiemu wynalazcy Jamesowi Wattowi, który wynalazł go w 1765 roku. W rzeczywistości Watt "tylko" znacznie ulepszył maszyny Thomasa Savery'ego i Thomasa Newcomena. Były to maszyny oparte na zasadzie skraplania pary nasyconej w cylindrze i wykorzystywania siły wytworzonej przez próżnię do pompowania wody.


W przypadku atmosferycznej maszyny parowej Thomasa Newcomena przestrzeń pod tłokiem była wypełniona parą, która podnosiła tłok do górnego położenia. Następnie pod tłok wstrzykiwano zimną wodę, a kondensacja pary powodowała powstanie próżni. Tłok był popychany w dół przez ciśnienie atmosferyczne i poprzez mocno połączony z nim pręt wykonywał pracę polegającą na kołysaniu się w górę i w dół jak pompa ogrodowa. W latach 1722-1724 atmosferyczny silnik parowy Newcomena - pierwszy na kontynencie europejskim - został zbudowany przez angielskiego mechanika Issaka Pottera w miejscowości Nová Bana na Słowacji. W 1736 roku Jonathan Hull lub Hulls uzyskał pierwszy patent na statek kołowy napędzany atmosferycznym silnikiem parowym Newcomena.

Pierwszym usprawnieniem Watta było wydzielenie kondensacji do specjalnej przestrzeni poza cylindrem. Zapobiegało to stygnięciu ścianek cylindra i zwiększało sprawność maszyny. W drugiej połowie XVIII wieku Watt opatentował następnie szereg wynalazków, które były wykorzystywane przez całą erę silników parowych. Silnik parowy dwustronnego działania, w którym para była na przemian wdmuchiwana pod i nad tłokiem, dzięki czemu nawet ruch posuwisto-zwrotny tłoka był napędzany ciśnieniem pary, a nie atmosfery. To znacznie zwiększyło zarówno moc, jak i wydajność, ponieważ maszyna mogła pracować z parą o ciśnieniu wyższym niż atmosferyczne. Inne wynalazki to zamiana prostego ruchu tłoka na ruch obrotowy za pomocą mechanizmu korbowego lub regulator odśrodkowy Watta, który utrzymywał stałą prędkość maszyny.

W XIX wieku silnik parowy stał się najważniejszym źródłem napędu zarówno w przemyśle, jak i transporcie. Dlatego też wiek ten nazywany jest również wiekiem pary. W transporcie dominowały pociągi ciągnięte przez lokomotywy parowe, statki parowe orały wody, zakłady przemysłowe posiadały maszyny napędzane przekładniami z centralnego silnika parowego, na polach pojawiły się pługi parowe, młockarnie parowe i parowozy. Nawierzchnia dróg była wówczas modyfikowana przez walcarki parowe lub wałki parowe.

W XX wieku znaczenie maszyny parowej stopniowo malało. Z transportu został wyparty przez silnik spalinowy, a z przemysłu przez maszyny elektryczne i turbinę parową. Najdłużej działającymi maszynami parowymi były maszyny górnicze, które w niektórych kopalniach przetrwały aż do lat 90-tych (patrz Muzeum Krásno). Obecnie z działaniem maszyn parowych można się spotkać przede wszystkim w nostalgicznych przejazdach parowozów.

Specjalne maszyny podobne lub pokrewne konstrukcyjnie do maszyny parowej były stosowane również w przemyśle. Wykorzystywały one prostoliniową siłę napędową przekazywaną na narzędzie robocze z tłoka prostego silnika parowego. Były to młoty parowe, młoty parowe lub prasy parowe i podobne maszyny. Dziś zostały one zastąpione przez inne zasady techniczne lub inne procesy technologiczne. Na lotniskowcach nadal stosuje się katapultę parową, która w rzeczywistości jest specjalnym silnikiem parowym z cylindrem o długości kilkudziesięciu metrów.