Стирлинг

[kommunist]

Кол-во энергии и от эффективности приёма тепла зависит. И от эффективности передачи к рабочему телу. Может я и не прав, но кмк мощность Вашего варианта едва ли на 1-2вт потянет при 2-3м3. И это летом.

Мощность тут вторична, важнее кол-во электроэнергии что можно получить. И как раз с очень маломощной турбинкой (ватт 100-200 скажем) кпд возможно будет выше.  Но конечно не 1-2вт. Положим, ёмкость 3 куба будет иметь у нас нагреваемую поверхность 2кв.м. При хорошем солнце это 2квт тепловой энергии в пике или 10 квт/ч энергии в солнечный день. То есть, даже при кпд процесса в 1% уже 100вт/ч в день. Но у нас нет потерь на парообразование, и при нормальном утеплении ёмкости получить более 10% кпд не вижу никаких проблем, а это более 1квт/ч энергии в солнечный день с металлической утеплённой ёмкости.

[Ross]

Так я сразу и предлагал фторопласт. Если у вас будет 300 градусов максимума, и 20 градусов минимума рабочего тела, то температура двигателя  как раз и будет средней между этими значениями, то есть 140 градусов, а это цветочки для фторопласта. Плывёт? Так есть с армирующими наполнителями, точите с него. Да и сильно сомневаюсь что сумеете получить в системе 25-30 бар    Это очень некисло для самостоятельной постройки, требования ко всему оборудованию уже совсем не детские. Насколько я понимаю, и турбинка Тесла уже такое не выдержит.

Турбинке Тесла такое и не надо, но перед соплом давление десяток бар вполне себе рабочие насколько я помню.
А Стирлинг с таким давлением - чтобы КПД и удельная мощность на уровне. Так то потому и детали от дизельных моторов.
Про среднее значение не понял, неужели это так работает? Ведь охлаждать фторопласт теплопередачей очевидно не выйдет.
А нагрев в горячей зоне можно считать постоянным.
Я думаю строить Гамму с вытеснителем, с зазором, с разрезанной в этом цилиндре гильзой с прокладкой из паронита.
Сам Стирлинг весь герметичен и под давлением. Ну хотя бы 10 бар. Ну и рабочий поршень... Слышал что армированный графит тысячи часов работать может.

Я бы на вашем месте в таком случае именно то и сделал, что предлагал. Причём, вполне все шансы уложиться в носимые 25кг. Нагревательный контур из оребрённой нержавейки, который ложится в костёр на природе и паровой поршневой двигатель из фторопласта с мотор колесом в качестве коленвала.

Речь идет о низкотемпературном цикле, при отсутствии смазки ? Есть какие то данные о возможном КПД, ориентир по габаритам и массе при 3 кВт ? Ну и 2000 часов бы без капремонта, ну вот очень нужно.

п.с: В паровых машинах говорят что самое сложное и громоздкое это Котел. Называются цифры что котел раз в 10-15 мощнее должен быть чем мощность на валу.

[edw123]

Мощность тут вторична, важнее кол-во электроэнергии что можно получить. И как раз с очень маломощной турбинкой (ватт 100-200 скажем) кпд возможно будет выше.  Но конечно не 1-2вт. Положим, ёмкость 3 куба будет иметь у нас нагреваемую поверхность 2кв.м. При хорошем солнце это 2квт тепловой энергии в пике или 10 квт/ч энергии в солнечный день. То есть, даже при кпд процесса в 1% уже 100вт/ч в день. Но у нас нет потерь на парообразование, и при нормальном утеплении ёмкости получить более 10% кпд не вижу никаких проблем, а это более 1квт/ч энергии в солнечный день с металлической утеплённой ёмкости.

И зачем Вы считаете падающую мощность? Вы выходящую считайте. Напольный вентилятор на самой малой скорости на 50вт шляпу сдувает, если вплотную конечно  , так 100вт с "воздушного бака" - это он сдувать всё кругом будет.
И что значит мощность вторична? Именно она и нужна, здесь и сразу.

[edw123]

Речь идет о низкотемпературном цикле, при отсутствии смазки ? Есть какие то данные о возможном КПД, ориентир по габаритам и массе при 3 кВт ? Ну и 2000 часов бы без капремонта, ну вот очень нужно.

Если для жизни, а не для интереса, то не проще газовый "бензогенератор"? Тепло на обогрев - итоговый кпд будет под 90%.

[Ross]

Если для жизни, а не для интереса, то не проще газовый "бензогенератор"? Тепло на обогрев - итоговый кпд будет под 90%

Я два года искал! Два года искал готовый ДВС который при приемлемых массогабаритных характеристиках способен работать на газе не умирая при этом.
Итак, мои запросы:

1) Жидкостное охлаждение 2) 25 кг 3) 2,5-3 кВт. 4) Хорошая сбалансированность т.е низкая вибрация и шумность.
5) Более 6 часов непрерывной работы 6) Более 2000 моточасов ресурса без ремонта.

Нашлось только два подходящих хотя бы для работы на бензине ДВС. Это мотор скутера Honda и мотор лодочный. Они оба или одноцилиндровые или двухцилиндровые но синфазные, что плохо.
Оба дорогие и не особо надежные по клапанам, про газ можно забыть. Оба требуют в той или иной степени каких то доработок и конвертации, двигатель с ПЛМ требует переделку выхлопной системы и системы охлаждения.
А китайские ПЛМ и моторы мотоциклов являются одноразовыми игрушками, увы.  В инструкции к большинству "бензогенераторов"  установлены сроки от 2 до 4 часов непрерывной работы. Плюс ко всему они поголовно одноцилиндровые, весят 40+ кг и сильно шумят.

[edw123]

Я два года искал! Два года искал готовый ДВС который

Ну да... требований много. ТОгда может проще всё-таки электричество подвести? Будет абсолютно бесшумно, как минимум.
В том смысле, что всё вышеперечисленное похоже нигде не сочетается да ещё и с разумной ценой и лёгким доставанием. Самому делать - только если все работы "условно бесплатные" и комплектуха аналогично.

[kommunist]

Я два года искал! Два года искал готовый ДВС который при приемлемых массогабаритных характеристиках способен работать на газе не умирая при этом.
Итак, мои запросы:

Проблема работы ДВС на газе - горят клапана в силу того, что газ горит немного медленнее бензина.  И вот тут я снова буду топить за свой любимый двухтактник   Клапанов у него нет, а если будет работать в дефорсированном режиме, то, думаю 2000ч для него не проблема. Разумеется, с раздельной смазкой. А вот систему впрыска газа надо ставить продвинутую, то есть непосредственный впрыск в камеру сгорания. Так получите экономичность не хуже 4-тактников. Хотя, не уверен что есть такие продвинутые системы непосредственного впрыска именно метана, да ещё и несжатого из бытовой газосети.

[kommunist]

так 100вт с "воздушного бака" - это он сдувать всё кругом будет.

Вообще не сомневаюсь что и будет дуть от души с 3-х кубов то.  Тем более, если позволим нагреться ёмкости  градусов эдак до 300. Правда недолго, к сожалению. Надо и правда циклов больше чем 1 в сутки. Но на светодиодный свет в доме хватить таки должно.

[kommunist]

Про среднее значение не понял, неужели это так работает? Ведь охлаждать фторопласт теплопередачей очевидно не выйдет.

Охлаждать пародвигатель не надо никакой. Наоборот утеплять всячески для повышения кпд. Вот вы через клапан начали запускать в цилиндр сжатый разогретый газ. Поршень пошёл вниз, но клапан вам надо закрыть гораздо раньше чем в НМТ, верно? Чтобы получить хороший кпд, к окончанию рабочего хода газ должен у вас отработать полностью, то есть снизить своё давление до атмосферного, соответственно и сильно остыть. И температура двигателя как раз и будет средним значением между этими температурами. Вернее, конкретно температура внутренней поверхности цилиндра с поршнем. Внешняя ещё холоднее, понятное дело.

[kommunist]

Речь идет о низкотемпературном цикле, при отсутствии смазки ? Есть какие то данные о возможном КПД, ориентир по габаритам и массе при 3 кВт ? Ну и 2000 часов бы без капремонта, ну вот очень нужно.

п.с: В паровых машинах говорят что самое сложное и громоздкое это Котел. Называются цифры что котел раз в 10-15 мощнее должен быть чем мощность на валу.

Ну, я вам свои ноу-хау рассказал, посему, никаких данных по реальному воплощению пока нет   Но теоретически, кпд должен быть повыше обычного парового  поршневого двигателя в силу использования части энергии конденсации воды.  Плюс резкое упрощение системы (а значит и сильное облегчение) в силу  отсутствия конденсора и теплообменника. Конечно ещё зависит от степени перегрева водяного пара, возможно и до 400 можно будет греть, но фторопласт уже может и не выдержать.
3 квт на открытом костре наверное получить всё таки проблематично, либо на очень большом, а вот в стационарной системе, при протопке той же банной печи уже реально. Как и 2000ч без смазки (вода в качестве смазки вполне), или с минимальной смазкой и безкольцевым поршнем.  В конце концов при оборотах 500-1000об/мин, средних давлениях в цилидре около 2 бар и сильном смещении цилиндра от оси коленвала для минимизации реакции шатуна на стенку цилиндра, замкнутой системе, исключающей пыль и загрязнения не вижу от чего бы ему вообще изнашиваться. Кстати, в стационарном варианте и шатун возможен прилично длиннее, так ещё уменьшим давление на стенку цилиндра.

[Blik86]

А чем тогда готовая гильза хуже?

Чугунная? Что вы с ней делать собрались, варить?

Вы видите тут проблему а я вижу великое благо.

Великое благо в том что радиатор с карлсоном будет 15кг? Или вы через ажурный охладитель хотите из реки грязь качать и обратно в речку сливать? 
Опять же 3кВт стирлинг без нагрузки и регулировки горения пойдет в разнос и развалится.

[Ross]

Ну да... требований много. ТОгда может проще всё-таки электричество подвести? Будет абсолютно бесшумно, как минимум.

Кабель за моторкой или вездеходом ? Мдааа...

[edw123]

Кабель за моторкой или вездеходом ? Мдааа...

Ну Вы же писали про дорогое подключение... к катеру?

[Ross]

Ну Вы же писали про дорогое подключение... к катеру?

Я говорил что у меня две задачи. Участок и транспорт. Но на участке солнечные батареи частично решают вопрос а вот с транспортом увы.
Но я уже почти определился что это будет или гамма-стирлинг или ORC-турбинка, или как сказал тов. Коммунист - из автомобильной турбины, или из спирального компрессора или дисковая (Тесла) . И есть ещё один вариант.
Если кто знает в 50-х были вертолеты у которых на конце лопасти было сопло и таким образом механизм напоминал турбину Герона. Но КПД был всяко лучше чем у турбины Герона иначе бы этот вертолет не эксплуатировался вообще.