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

Zamiana ciepła na prąd... da się?

numerek12 22 Paź 2010 23:14 56955 79
  • #61 22 Paź 2010 23:14
    piopiob
    Poziom 2  

    Witam,
    Ja też zastanawiam się nad takim rozwiązaniem jak przedstawił Zygmunt7.
    Tzn odzyskać część energii (która ulatuje kominem) z pieca (z podajnikiem automatycznym) na paliwo stałe, przetworzyć na prąd a następnie zasilić pompkę obiegową, nadmuch i elektronikę pieca.

    W tamtym roku wyjechałem na narty a w Małopolsce były kilkudniowe przerwy w dostawie prądu i jakbym wrócił dzień później to by mnie czekał niezły remont kotłowni i nie tylko.

    Więc nie chodzi mi o wysoką sprawność tylko żeby wygenerować około 100W które będą ładować akumulator a następnie przetwornica na 230V AC.

    Najprościej byłoby zamontować wiatrak w kominie (mój komin ma 9m i co najmniej dwukrotnie większy przekrój niż wymaga piec) z generatorem.

    Czy myślicie że ma to szansę na powodzenie.

  • #62 22 Paź 2010 23:35
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Potrzebne by były dane o przepływie i temperaturze spalin w kominie, ale obawiam się, że uzyskana moc będzie około wata.
    Powiedzmy, temperatura ze 300 °C, ciężar właściwy spalin około 0.7 G/l (powietrza: 1.4 G/l), przepływ 20 l/s - to daje 14 G/s
    (różnica ciężarów właściwych * przepływ), to razy wysokość komina 9 m daje 126 G*m/s = 1.236 W przy idealnej sprawności.

    Pewnie większą moc można by uzyskać z jakiegoś ogniwa Peltiera założonego w kominie - w Rosji zasilano radioodbiorniki
    lampowe (moc do 5W) z ogniwa Peltiera założonego na lampę naftową w czasach, gdy ich sprawność była dużo gorsza.
    W tych samych 14 g spalin jest zawarta energia cieplna około 4 kJ - przy sprawności 2.5% można z tego uzyskać 100W.

  • #63 24 Paź 2010 21:47
    zygmunt7
    Poziom 12  

    no właśnie o coś takiego mi chodzi, bo jestem z tych okolic które były odcięte energetycznie od świata ( mój dom prawie 3 tygodnie bez prądu i prawie tydzień bez wody) i gdyby nie agregat to nawet ogrzewanie by nie działało sprawnie.
    Jeśli można by odzyskać i przetworzyć chociaż część energii którą wypuszczamy w komin to już było by coś...

    Zasada podobna do rekuperatora w systemach wentylacji mechanicznej:
    Jeśli spalinami, które wypuszczamy kominem udało by się ogrzać powietrze wsadowe do pieca to czy podniosła by się sprawność pieca?

  • #64 25 Paź 2010 00:33
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Ogrzewanie powietrza wsadowego powinno poprawić sprawność pieca, natomiast pogorszy sprawność
    silnika Stirlinga, czy ogniwa Peltiera użytego do generowania prądu, bo wzrośnie temperatura chłodnicy
    - osiągalna sprawność zależy od stosunku temperatury bezwzględnej (w °K) źródła ciepła i chłodnicy.
    Ponadto jakiekolwiek wykorzystanie ciepła zawartego w spalinach zmniejsza ciąg w piecu - coś za coś. ;)

  • #65 08 Lut 2011 10:28
    kult5
    Poziom 21  

    A nie rozwali komina po nadmiernym schłodzeniu spalin??
    Ludzie kombinują z tą sprawnością a później dochodzą koszty remontu komina, albo muszą stawiać nowy.

  • #66 08 Lut 2011 10:52
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Hm... można przypuszczać, że zmieni się skład i ilość sadzy - pytanie jak, czy to będzie korzystne, czy nie.

  • #67 08 Lut 2011 11:58
    kult5
    Poziom 21  

    Miałem na myśli kwas siarkowy. Zwykły komin może szybko wykończyć

  • #68 08 Lut 2011 13:48
    jankolo
    VIP Zasłużony dla elektroda

    A skąd bierze się w kominie kwas siarkowy i który? Oraz w jakiej ilości?

  • #69 08 Lut 2011 14:39
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Według tego, co pisał Verne w "Tajemniczej Wyspie", to jak piryt poleży na powietrzu (żeby się utlenił),
    a potem się go praży, to powstaje kwas siarkowy, i ponoć nawet kiedyś to stosowano przemysłowo...
    Tylko jakoś mi się nie wydaje, żeby chłodzenie spalin na to wpływało - choć może od niego zależeć,
    czy się skropli (a raczej, gdzie się skropli - na dole komina, na górze, a może już poza nim).
    Temperatura wrzenia kwasu siarkowego to 280°C, więc chyba się skrapla w kominie tak czy siak.

  • #70 08 Lut 2011 23:08
    kult5
    Poziom 21  

    Chemikiem nie jestem ale postaram się wyjaśnić

    W paliwach zawarta jest siarka, w procesie spalania dochodzi do utleniania
    S->S02; SO3
    czyli do tlenków siarki
    przy sprzyjających warunkach w kominie para wodna skrapla się(punkt rosy) i łączy z tlenkami siarki tworząc kwas siarkowy
    H2SO3; H2SO4

    Jeśli komin będzie zbyt chłodny w jego górnych partiach będzie tworzył sie kwas siarkowy,Przy dużym zasiarczeniu, dużej wilgotności "paliw" braku izolacji termicznej komina, wysokiej sprawności pieca, komin może szlag trafić nawet po 5 latach:)

    dobra cegła może w wilgoci sporo lat poleżeć, a przy obecności kwasu siarkowego jej jakość na niewiele się zda.

  • #71 09 Lut 2011 00:23
    jankolo
    VIP Zasłużony dla elektroda

    To podczas spalania siarki otrzymujemy trójtlenek siarki? Popatrz, jacy głupi są ci wszyscy chemicy, ktorzy do otrzymania trójtlenku siarki stosują jakieś katalizatory do utleniania! A tu wystarczy zwykłe spalanie.
    I o jakim paliwie mówimy, że ma aż taką dużą ilość siarki? A przy okazji: o jakich ilościach siarki w paliwie mówimy?

  • #72 09 Lut 2011 02:32
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dwutlenek siarki wrze w temperaturze -10°C, więc nie powinien się skraplać w kominie.
    Natomiast jeśli już osiądzie na wilgotnych cegłach, to utworzy kwas siarkawy, który łączy
    się z tlenem z powietrza dając kwas siarkowy. Przy spalaniu pirytu - siarczku żelaza (FeS2),
    który czasem występuje jako domieszka węgla, wynik zależy od temperatury, w wyższej
    powstaje dwutlenek siarki i tlenek żelaza, ale nie wiem, jak przy niższej - siarczyn żelaza,
    czy siarczan? Nawet, jeśli siarczyn, to łatwo się potem utlenia do siarczanu.
    W każdym razie jeśli w wyniku utleniania pirytu powstanie siarczan żelazowy, to ogrzany
    rozpadnie się dając trójtlenek siarki - podał to już alchemik Valentinus w 1450 roku.
    Trójtlenek siarki wrze w temperaturze 45°C, więc w kominie chyba się nie skropli?

    W sumie, wychodzi na to, że w sprzyjających okolicznościach powstanie kwas siarkowy
    - ale to chyba wymaga, żeby znajdujący się w węglu piryt został ogrzany przy dostępie
    powietrza na tyle, by się utlenił, ale nie na tyle, by się z niego wydzielił dwutlenek siarki,
    potem odczekania na utlenienie się do siarczanu, i powtórnego ogrzania w piecu...
    Jeśli węgiel wkładany do pieca będzie spalany do końca, to nie powinno to grozić.

  • #73 09 Lut 2011 07:54
    kult5
    Poziom 21  

    Widzę że Panowie biją mnie na głowę.

    Co do temperatur poniżej 45 stopni w kominie to z tego co czytałem przy kotłach olejowych to całkiem prawdopodobne.

    H2SO3 nie ma szkodliwego wpływu na instalacje kominowe?? Pytam na poważnie:)

    Zawartość siarki w węglu chyba coś koło procenta z tego co pamiętam.

    Może faktycznie większy wpływ niszczenia "klasycznych kominów" ma duża zawartość wody.

  • #74 09 Lut 2011 09:22
    Chris_W
    Poziom 36  

    Kult5 masz rację w 100%.
    Nie ma znaczenia jaki kwas tam będzie - ale będzie na pewno przy wychłodzonych kominach. Swoją drogą będzie mieszanina tych kwasów o różnych proporcjach zależnych od temperatury spalania i dostepu tlenu (powstaje również SO3 podczas spalania). Spaliny o temperaturze 100-200*C zawierają więcej pary niż jest to możliwe w temperaturze 0-50*C - i na wylocie komina nadmiar pary sie wykropli. A tlenki siarki chętnie z tą wilgocią się połączą. Nie jest to jeszcze tragedia bo cegła wypalana jest raczej odporna na kwaśne środowisko (zaprawa już nie). Wilgoć w kominie lubi zbierać sadzę tworząc mieszanine podobną do smoły - i często smołą nazywaną - ma ona odczyn wybitnie kwaśny, ale też izoluje od ścianek komina, za to zmniejsza przekroje kanału i zagraża zapaleniem tej pseudo kwaśnej sadzy jak sie jej nagromadzi więcej.
    Na pewno jeśli komin jest zbudowany z materiałów wapno-pochodnych (tak widziałem czasem takie kominy) nie należy doprowadzać w nim do punktu rosy - a więc dbac o wysoką temperaturę spalin, ew. dobrą izolację komina.

    Tragedia dzieje się jeśli pali się "mokrym" węglem - często ludzie oszczędzają na kaloryczności - zmniejszając ją poprzez namaczanie w wodzie (podobno dłużej się pali i lepiej trzyma ciepło) - dla mnie to bzdura - ale tak robią - wtedy w kominie aż "płynie"...

  • #75 09 Lut 2011 10:49
    kult5
    Poziom 21  

    Do mokrego miału można chyba jeszcze dopisać trociny oraz modny ostatnio węgiel brunatny. Ludzie starając się oszczędzać palą czym jest najtaniej. Jeśli, piec i komin jest nie przystosowany to po kilku latach koszty przekraczają wcześniejsze oszczędności.

  • #76 30 Mar 2011 12:01
    woru
    Poziom 1  

    Witam,
    Jakiś czas temu znalazłem opis ciekawego projektu:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_thermal_energy_conversion

    Według założeń do produkcji prądu wykorzystuje się tam różnicę temperatur wody morskiej pomiędzy dnem a powierzchnią. Projekt zakłada różnicę temperatur 20-25 st., więc gdyby zastosować ten proces to odzyskiwania ciepła z pieca to powinien być jeszcze sprawniejszy.

    Do budowy takiego urządzenia użyto:
    - turbiny niskociśnieniowej (HVLP - taka jak się stosuje w malarstwie natryskowym)
    - amoniaku w obiegu zamkniętym (temp. wrzenia 34 st.)
    - dwóch wymienników ciepła - ciepła woda doprowadza amoniak do wrzenia, zimna po drugiej stronie powoduje jego skraplanie.

    Ciepłą wodę można by także zamknąć w obiegu zamkniętym - po jednej stronie odbierała by ciepło z pieca, po drugiej oddawała ciepło do amoniaku. Można by też zastosować jakąś inna ciecz o temp. wrzenia powyżej 200 st i dobrym przewodnictwie cieplnym.

    Problem jest tylko z zimną wodą - najlepiej jakby doprowadzić wodę z rzeki, która efektywnie chłodziła by układ cały czas. Ewentualnie podpiąć duży zbiornik z wodą, który nadmiary ciepła oddawał by do otoczenia.

    Koszty takiej instalacji nawet przy wykorzystaniu jakiejś taniej malarskiej turbiny i prostego generatora na pewno będą wysokie, ale chyba nie aż tak jak silnik Stirlinga czy ogniwa Peltiera. Trzeba by też układ umieścić w osobnym pomieszczeniu, tak żeby całkowicie odizolować amoniak od ognia.

  • #78 03 Kwi 2011 23:00
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A o co chodzi, bo podałeś tylko linki? Napisz, co chcesz przekazać, i do czego jest który link!

  • #79 04 Kwi 2011 10:26
    deckdog
    Poziom 10  

    Linki są na informacje o moim patencie.
    Załozyłem nowy temat:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1961490.html
    Tam opiszę wynalazek plus zamieszcze informacje o silnikach Stirlinga - bo widzę że jest zainteresowanie tym tematem
    Pozdrawiam
    Andrzej

  • #80 06 Kwi 2011 15:21
    gaz4
    Poziom 27  

    Moim zdaniem problem został przedstawiony ze złej strony. Skoro paliwem jest olej lub gaz, a ciepło ma służyć do suszenia, to idealny byłby silnik spalinowy. 60% paliwa zamienia on w ciepło, mniej więcej pół na pół wysoko i niskotemperaturowe. Zdolny majster złoży odpowiednią instalację z samochodu kupionego na złomie, znam takie przypadki.

    Ale sama dyskusja o zamianie ciepła w prąd jest ciekawa. Silniki Stirlinga są stosowane w eksperymentalnych elektrowniach słonecznych. Ich modele można zrobić bez mała ze wszystkiego. Widziałem w polskim necie dokładny opis takiego silnika zrobionego z zakrętek od słoików :)