Generator napędzany silnikiem parowym

[romwis]

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]

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]

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]

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 ...]

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]

Maszyna parowa to tłokowy silnik cieplny, silnik o spalaniu zewnętrznym, który przetwarza energię cieplną pary wodnej na energię mechaniczną, najczęściej ruch obrotowy.

Pierwszą maszynę parową i samochód parowy na ziemiach czeskich zbudował na początku XIX wieku František Josef Gerstner.

Pierwszą maszynę mechaniczną napędzaną parą 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.