Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Filament
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

[Idea] Silnik stirlinga + kolektor słoneczny + pompa ciepła

Doominus 07 Lip 2008 23:03 17141 5
  • #1 07 Lip 2008 23:03
    Doominus
    Poziom 34  

    Witam.
    Mam taką idee konstrukcji układu generującego napięcie w oparciu o silnik stirlinga. Baterie słoneczne są dość drogie nie potrafię oszacować kosztów ale wydaje mi się ze rozwiązanie mechaniczne będzie tańsze.

    Silnik stirlinga jest wyposażony w 2 wężownice z wymiennikiem ciepła. Jeden obieg jest przez nagrzany kolektor słoneczny drugi przez układ schładzający > jak w pompie ciepła (rury w ziemi). Dwie mini pompy wprawiają w ruch wymiennik ciepła. Z ziemie jeśli temperatura w kolektorze jest niższa niż pod ziemią sterownik zamienił by obieg poprzez system zaworów.

    Nie jestem na razie w stanie stwierdzić czy to będzie działać potrzebne by były wyliczenia i dane statystyczne dotyczące średnich rocznych temperatur powietrza i temperatury pod ziemią (chyba jest stała ale nie wiem ile może wynosić).

    [Przenoszę z "Układy elektroniczne DIY, ...". Mariusz Ch.]

  • Filament
  • #2 09 Lip 2008 01:39
    Dr.Vee
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Zaciekawił mnie ten temat, dla zainteresowanych polecam artykuł o silniku Stirlinga z Wikipedii oraz coś o jego praktycznych aplikacjach w CHP (combined heat and power systems).

    Pomysł jest ciekawy, ale obawiam się, że energia pozyskana z kolektorów słonecznych w połączeniu z niską praktyczną sprawnością silnika Stirlinga (do 25%?) da gorsze rezultaty niż wspomniane już ogniwa.

    Patrząc na dane dot. średniego nasłonecznienia w Polsce widać, że w ciągu roku mamy średnio 1000 kWh/m². Zakładając 100% sprawność wymiany ciepła (pominięte pompy, wpływ kąta padania promieni słonecznych, straty ciepła w instalacji), 25% max sprawność silnika Stirlinga oraz 90% sprawność generatora (tutaj strzelam) widać, że możemy odzyskac 225kWh z m² kolektora rocznie.

    Ta sama strona podaje, że samych oszczędności na ogrzewaniu wody przy dobowym zużyciu 100 dm³ można się spodziewać od 350 kWh na m² kolektora rocznie...

    Co do odzyskiwania energii "z ziemi" to jeśli nie masz pod sobą wulkanu, gejzera albo innych wód geotermalnych, to pewnie gra nie jest warta świeczki.

    Może ktoś inny poszuka kosztów instalacji takiego systemu (kolektory + silnik Stirlinga), ale coś czarno to wszystko widzę...

    Pozdrawiam,
    Dr.Vee.

  • Filament
  • #3 09 Lip 2008 11:05
    w5
    Poziom 15  

    Grunt w Polsce nigdy nie zamarza już od głębokości rzędu 1,5 m. Im głębiej, tym cieplej.

    W Polsce nie opłaca się stosowanie ogniw fotowoltaicznych (mamy tylko 1600 godzin słonecznych w roku).

    Jeśli chodzi o kolektory słoneczne, to w przeciętnym układzie podgrzewania wody pokrywają one około 2/3 rocznego zapotrzebowania (w tym od maja do września nawet 100%, w zimowych miesiącach około 10%).

    Czyli taki układ proponowany w temacie miałby szansę działania głównie w lato.
    A ogólnie w Polsce, jeśli chodzi o odnawialne źródła energii, opłaca się tylko produkcja ciepła (kotły na biomasę, pompy ciepła, kolektory), produkcja elektryczności już nie bardzo (np. jeśli chodzi o wiatraki, tylko na 1/3 powierzchni kraju warunki można uznać za korzystne).

  • #4 13 Lip 2008 23:45
    jaszczur1111
    Poziom 31  

    Choćby nie dawał prądu codziennie to i tak idea jest arcy ciekawa.

    Mój pomysł polega na zastosowaniu anteny parabolicznej do skupienia wiązki światła słonecznego w celu uzyskania wyższej temperatury. Rozwiązania tego typu już od dawna pracują gdzieś na świecie. Silniki Stirlinga wprawdzie istnieją na bardzo niskie różnice temperatur, ale ich gabaryty są duże w porównaniu z mocą.

    Chętnie wezmę udział w budowie, oczekuję wsparcia teoretycznego.

  • #5 14 Lip 2008 02:54
    w5
    Poziom 15  

    jaszczur1111 napisał:
    Chętnie wezmę udział w budowie, oczekuję wsparcia teoretycznego.

    "Stirling Engines" - G. Walker: http://www.mediafire.com/?1sbxtwlwbwg
    "Stirling Engine Design Manual" - NASA: http://rapidshare.com/files/129501176/Stirling_Engine_Design_Manual_-_Martini_370_Pages_Nasa_Doe_19780016056_1978016056.pdf.html
    To samo, ale druga edycja: http://www.speedyshare.com/202594649.html
    "Motores Stirling" - E.S. Lora: http://www.megaupload.com/?d=ZLEDS13R
    "Geothermal Heat Pump Manual" - DDC New York: http://uploaded.to/?id=1grbnw
    "Geothermal Energy" - H.G., S. Roy: http://w17.easy-share.com/1700904044.html

  • #6 26 Mar 2010 10:31
    pa_duch
    Poziom 9  

    Sorki za odgrzewanie tematu, ale identyczny pomysł chodzi mi po głowie i jestem ciekaw czy cokolwiek zostało osiągnięte? Owszem są gotowe rozwiązania jak np. tu: http://www.stirlingenergy.com/ z tym, że oni chyba tylko grzeją słońcem a nie używają chłodu ziemi. No i cena , jeżeli to jest to samo co kiedyś wyczytałem to jedna taka antena to koszt 150000$
    Trzeba nadmienić, że tego typu systemy mają dużo większą sprawność (do 30%) od ogniw fotowoltaicznych i mimo wszystko są tańsze od ogniw.
    Do pracy stirling potrzebuje jedynie różnic temperatur więc może pracować i w lecie ciepło czerpiąc z energii słonecznej właśnie dzięki lustrom a chłód z ziemi (temperatura gruntu to około 5-10C). W Zimie może być odwrotnie. Gdy mało słońca a mroźne powietrze to grzanie jest z ziemi natomiast chłodzenie z powietrza. Tylko mam tu małe ale. Zasada działania silnika jest taka, że przy każdym ruchu tłoków przemieszczana jest większość gazu gorącego do cylindra chłodzącego a następnie jest przesuwany do cylindra grzejącego. Stosując wężownice idącą gdzieś pod ziemią efekt byśmy mieli taki, że ciepły gaz wszedł by do tych rurek ale by nie wyszedł z drugiej strony (do tłoka chłodzącego).
    Po prostu, pojemność rurek była by większa od pojemności skokowej tłoków. Może by się dało jakimiś systemem zaworów wymusić obieg jednokierunkowy? Może ewentualnie tylko doprowadzać powietrze z ziemi "owiewając tłok chłodzący. Tu trzeba by wykorzystać jakieś dodatkowe pompy.
    Znalazłem też w sieci fajny kalkulator do silników Stirlinga. http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/academic/simple/simplee.htm