Гибрид двигателя Стирлинга и теплового насоса.

[бурелом]

Если скрестить двигатель Стирлинга и тепловой насос, то мы получим, если и не вечный двигатель, то двигатель работающий на халяву. При этом еще решающий проблему глобального потепления. Тепловой насос на 1 квт затраченной мощности дает 4-5 квт тепловой мощности. Теоретический кпд Стирлинга 75%. Если грамотно спроектировать стирлинг то механический кпд может быть порядка 80%. 0,75*0,8=0,6. Кпд привода на холодильник теплового насоса примерно 90%. 0,6*0,9=0,54. При этом тепло выделяемое холодильником можно использовать для работы стирлинга. Получаем 4квт*0,56=2,24квт. Вычитаем затраты на холодильник                2,24-1=1,24квт. Пусть это не много, но это халява. Да, забыл сказать, что стирлинг может работать и от низко температурных источников тепла.

[mr.Dream]

Я когда то задался подобным вопросом....
Вот есть абсорционные холодильники. В них нету компрессора. Могут работать как от ТЭНа так и от тепла сгорания. То есть, хоть на дровах Но так же они делают перенос тепла с охлаждаемого вещества в окружающую среду. А почему бы не использовать это тепло обратно для подогрева парогенератора?

[бурелом]

А зачем парогенератор ? Здесь нужна полная интеграция стирлинга и теплового насоса. Выделяемое холодильником тепло идет на нагрев теплого цилиндра стирлига , а холод с холодильника идет на охлаждение холодного цилиндра.

[FX_888]

Тепловой насос на 1 квт затраченной мощности дает 4-5 квт тепловой мощности

только эта мощность обеспечивается   весьма  не иллюзорными затратами на  создание  и обеспечение работоспособности  системы теплообмена, которые столь велики что можно жечь газ лет 20 и еще сэкономить при этом.  и превратить эту тепловую мощность в  более ценную электрическую тоже задача не дома на коленке за бесплатно вечерами сделать.
А так все как всегда, главная проблема  правильно сделать железо и вот она халява,  и теоретические обоснования безупречны

[бурелом]

Вы о каком газе говорите . Может мы друг друга не понимаем?

[edw123]

... Теоретический кпд Стирлинга 75%.... Да, забыл сказать, что стирлинг может работать и от низко температурных источников тепла.

А при каких условиях у стирлинга такой кпд и совпадут ли эти условия с "работать и от низко температурных"?

[бурелом]

Такой кпд у стирлинга будет если рабочая среда будет находится на 100% либо в холодном либо в горячем цилиндре. Если она будет находится еще в каких-либо объемах соединенных с цилиндрами, то это резко снизит кпд. А в качестве рабочей среды для использования в стирлинге можно взять фреон. Давление паров фреона резко меняется в зависимости от температуры. На пример при температуре 20 градусов будет прмерно 15-20 атм, а при -36 градусах (температура на выходе холодильной установки) менее атмосферного, или равно ему.

[FX_888]

Вы о каком газе говорите . Может мы друг друга не понимаем?

О природном, запасы которого в России огромны.  Стоимость вашей установки нужной электрической мощности, ее постройка содержание и амортизация (ее ресурс не бесконечен) могут оказаться и скорее всего окажутся, столь велики, что провести на участок газ,  обогреваться газом и получать от его сгорания электроэнергию несколько лет в конечном итоге окажется значительно дешевле

[бурелом]

На сколько лет того газа осталось? Лет на 100, а дальше нас не будет и пофиг? На термоядерную энергетику надежды мало. Кстати 100 лет назад аллюминий стоил дороже золота. А возникла нужда и сейчас он дешевле меди.

[FX_888]

На сколько лет того газа осталось? Лет на 100, а дальше нас не будет и пофиг?

Вы считаете что  энергетический кризис представляет самую большую угрозу для человеческой цивилизации ?
мне кажется, текущее ее состояние  скорее говорит о том, что человечество давно располагает средствами и вполне может уничтожить само себя задолго до того как истощатся природные углеводороды. Так же не лишена логического обоснования гипотеза о том что уничтожение человеческой цивилизации в том виде в котором она существует сейчас пойдет на пользу не только планете но  тем кто случайно выживет, остальные отправятся осваивать другие миры
так же использовать многократные  термомеханические преобразования не самый эффективный способ получения электроэнергии из разницы температур в разных средах, уже почти 200 лет известен эффект Зеебека, и если вдруг  дело дойдет  до производства массовых  термоэлектрических  генераторов то я сильно сомневаюсь что в них будет задействован двигатель Стирлинга.
И главное, вам никто не мешает доказать самому себе и окружающим что ваша идея не только жизнеспособна но и экономически состоятельна,  построив такую установку, практика лучший критерий истины, а интернет стерпит любой поток сознания

[бурелом]

С первым вашим утверждением не согласен категорически. И белые тапочки заказывать не буду, как не уговаривайте. А насчет способа получения энергии то их много и все они не дешевы а этот ничем не хуже других. Везде есть свои проблемы и не всегда можно их решить. Лишний шанс грех не использовать. Притом стирлинг сделать проще чем скажем солнечные панели, хотя солнечные панели несомненно удобне. Хотя цена у них очень не удобная, может только пока?

[mr.Dream]

Проблема вот в чем. Если влить в ванну холодной воды ведро кипятка, то вода в ванне едва потеплеет. Хотя и ведро и ванна получили по тому самому киловатту тепла от нагревателя. Проблема - как достать из ванны теплой воды ведро кипятка )) Это грубо на пальцах обьясняет, почему тепловой насос не может обеспечить работу тепловой машины.  Если бы тепловой насос обеспечивал не 4-кратный перенос тепла, "размазанный" по большой массе рабочего тела с относительно небольшой разницей температур, а делал локальный нагрев на пару сотен градусов...  По этому, только пламя или ТЭН может обеспечить такую разницу температур между атмосферой и точкой нагрева.
Думаю, тут нужно вникать в адиабатические процессы. Мне лень

[LeoDron]

Думаю, тут нужно вникать в адиабатические процессы. Мне лень

Не нужно. 150 лет назад Максвелл придумал  для этой цели специально обученного демона. Правда его пока что никто вызвать не может.

[бурелом]

В адиабатические процессы вникать и не надо. Я вкурсе, что расширение газов расчитывают по изменению температуры, считая от абсолютного нуля. И изменение температуры на 20 градусов по сравнению с 273 градусами сильно давление не изменит. А вот жидкости кипят при определенной температуре, на которую оказать влияние может только давление. А тепла это кипение поглощает очень много, и давление поднимает очень хорошо. А фреон кипит как раз в нужном нам температурно диапазоне. По этому я и предлагаю в стирлинге использовать не газ ,а фреон.

[alekor]

Кстати я тут призадумался над этой схемой - теоретически из этой схемы получается чистой воды вечный двигатель, если провести небольшой мысленный эксперимент: допустим тепловой насос и этот самый стирлинг поместим в сферу, полностью изолированную от окружающего мира (ни излучение ни молекулы передать тепло снаружи или изнутри не смогут). И что теперь - тепловым насосом, затратив 1 квт, мы создадим внутри некой емкости тепло мощностью 5 квт (берем максимальную эффективность теплового насоса). Далее имея эту разницу, с помощью стирлинга выводим эти 5 квт обратно наружу, получив, допустим, 1,6 квт (принимая максимальный кпд обычного стирлинга в 30%) - 1 квт тратим на новое закачивание, 0,6 квт - полезная мощность. Вот и думаю, в чем тут проблема.

Мне кажется все дело в неполном понимании работы теплового насоса - как потратив только 1 квт, мы получим 3-5 квт тепла?

[slav]

фреон кипит как раз в нужном нам температурно диапазоне. По этому я и предлагаю в стирлинге использовать не газ ,а фреон.

Вот так уже используют для отопления или охлаждения дома , возможна и выработка электроэнергии !

                   

https://remstroysam.ru/vidy-i-printsip-raboty-teplovyh-nasosov-dlya-otopleniya-doma/

[i]

как потратив только 1 квт, мы получим 3-5 квт тепла?

Взяв "лишнее" тепло из внешней среды.
Тепловой насос НЕ производит энергию, а только тратит, например 1 квт, на то чтобы перебросить 2-4квт из одного места в другое.
Холодильник это тепловой насос, но просто открыв дверцу его нельзя превратить в кодиционер. Сколько тепла он возёмет из воздуха комнаты, столько-же и выкинет с обратной стороны в ту-же комнату, да еще и от себя добавит - в итоге температура в комнате будет расти.

[alekor]

Взяв "лишнее" тепло из внешней среды.
Тепловой насос НЕ производит энергию, а только тратит, например 1 квт, на то чтобы перебросить 2-4квт из одного места в другое.
Холодильник это тепловой насос, но просто открыв дверцу его нельзя превратить в кодиционер. Сколько тепла он возёмет из воздуха комнаты, столько-же и выкинет с обратной стороны в ту-же комнату, да еще и от себя добавит - в итоге температура в комнате будет расти.

Я это понимаю, но, если поместив ТН в обычные условия, выходит, что создав разницу температуры дом/улица одним киловатом, мы теоретически могли бы получить эти 5 квт в виде электричества (были бы такие преобразователи), т.е. мы и тепло в атмосферу вернем на 5 квт и энергии ЛИШНЕЙ запасемся на 4 квт.

Если перевести этот эксперимент в более понятную плоскость, например подъема воды, то мы подняли 5 литров воды используя противовес 1 кг, а потом эту воду вылили на генератор и получили обратно энергии  как от 5 кг воды. Т.е. 4 кг на халяву. Чистой воды вечный двигатель.

Я это все к тому, что напрашивается невозможность преобразовать эти 5 квт в 5 квт электроэнергии, выпуская тепло наружу.