Nuovo generatore elettrico a legna

[Miville André]

Buongiorno,

Vorrei unire le forze con autocostruttori attrezzati (o persone motivate con sogni in testa) per creare un nuovo motore. Verrà utilizzato come caldaia in casa al posto del gasolio/gas e produrrà elettricità per te allo stesso tempo.
Breve descrizione:
È un generatore elettrico lineare eccitato da magneti collegati ai pistoni di un motore a combustione esterna. Il fluido di lavoro è vapore secco e combustibile da bricchetti di legno di piccole dimensioni. Si tratta di un due tempi a pistone contrapposto senza segmentazione con tenuta a labirinto il cui movimento di ritorno avviene grazie ad una molla guidata su una slitta a frizione.

Ecco alcuni vantaggi di questo motore:
-due tempi -> migliore rapporto peso/potenza e migliore efficienza rispetto al quattro tempi
- funge da generatore elettrico e caldaia
-l'elettricità è un'energia di maggior valore (più utile) del movimento
-nessun albero motore -> nessuna forza radiale del pistone sul cilindro -> meno riscaldamento -> meno usura -> migliore efficienza (8% in più di efficienza)
-Le luci si trovano alle estremità dei cilindri e non necessitano di valvole
-i motori a combustione esterna possono utilizzare qualsiasi combustibile che "brucia" (la caldaia ad alta temperatura brucia i fumi)
-combustione continua -> non necessita di camera di aspirazione -> rapporto volumetrico maggiore -> più semplice -> minore perdita di perdite nelle tubazioni -> miglior rendimento
-rapporto di compressione variabile
- senza olio motore
- nessuna usura pistone e cilindro
-Il vapore secco non è (o molto poco) corrosivo
-Se trasposto in un'auto con motori a flusso assiale su ogni ruota significa niente cambio, niente albero motore, niente motorino di avviamento, niente alternatore -> aumento di peso -> risparmio di carburante
-L'energia di frenata può essere recuperata fino all'efficienza del motore tramite una serpentina che riscalda nuovamente l'acqua
-cilindri indipendenti, estremamente utili ai bassi carichi
-Il motore a pistoni contrapposti genera meno vibrazioni
-Design semplice, può essere fatto da soli a differenza di un motore diesel molto più complicato

-Svantaggi:
-L'elevata temperatura di assemblaggio per una buona efficienza del carnot limita le dimensioni della macchina a causa delle perdite di costo/isolamento
-Inerzia termica, richiede un notevole preriscaldamento
-Grande impronta
- precisione dell'allineamento della slitta e del pistone nel cilindro che incide maggiormente sulle prestazioni (la tolleranza tra pistone e cilindro deve essere inferiore a 30 micron e possibilmente vicino a 10 micron, 50 micron sono già troppi molto e porta ad una significativa perdita di resa)


La macchina è eccezionalmente semplice da costruire per un motore ma non ho lo spazio né tutti gli strumenti né il tempo, devo rivolgermi a macchinisti e spogliarellisti professionisti...
Non sono necessari stampi o fonderie. Ma solo operazioni con macchine utensili convenzionali, oltre a un'operazione di taglio laser e, naturalmente, molto assemblaggio e saldatura.

La macchina ha un'efficienza del 40% se viene utilizzata solo l'elettricità, il 60% del calore viene utilizzato per l'acqua calda sanitaria

Ho già in mente le equazioni di dimensionamento, i materiali, i gradi e la topologia generale. Mi mancano le equazioni che caratterizzano il generatore elettrico lineare. Mi concentrerò sul tipo di flusso assiale (magneti lungo il pistone con polarità alternata). Progetterò un generatore lineare che produca una forza improvvisa nel punto più alto del motore (e bassa durante il ritorno del pistone) per massimizzare la frequenza alternata e quindi il rapporto peso/potenza. Fortunatamente so come usare/programmare equazioni macroscopiche di maxwell.

Sentiti libero di porre domande e sfidare il design, ho tratto ispirazione da molti post sui motori e da ciò che è stato provato per convalidare la mia topologia. Un sito essenziale è zlibrary che ti consente di accedere gratuitamente alla maggior parte delle pubblicazioni scientifiche.

Cordiali saluti

Miville Andre

[izentrop]

Altrimenti compri una caldaia a cogenerazione con motore Stirling, è studiata per, ma non sono sicuro che ci siano ancora molti produttori https://www.totalenergies.fr/particulie ... ion-atouts

[Miville André]

No, perché le singole caldaie di cogenerazione non hanno un rendimento del 40%, servono necessariamente grandi taglie per arrivare al 40% e un doppio ciclo con due turbine per ottenere il 60% è insostenibile.

L'interesse del motore è la sua alta efficienza e il suo design relativamente semplice, se vuoi è come uno stirling dove usi l'acqua invece dell'aria

È vero che travesto il 60% del calore del mio motore da utilizzo della caldaia, ma in realtà vogliamo ridurre il più possibile la frazione di calore perché l'elettricità è convertibile al 100% in calore.

[izentrop]

Come funziona il vapore secco
Forse un diagramma

[Miville André]

Il vapore secco è vapore puramente gassoso, non bagna.

DEMO vapore secco:

Sembra un motore da 2cv ma con una sola camera di combustione al centro anziché due ai lati e senza albero a gomiti e con un solo cilindro ma due pistoni contrapposti.

[sicetaitsimple]

Non ci sarebbero sinergie da ricercare attraverso l'integrazione con un generatore di stoccaggio di azoto liquido come presentato qui:
invenzioni, innovazioni / moto-generatore-liquido-azoto-t15588.html

[izentrop]

L'interesse del motore è la sua alta efficienza e il suo design relativamente semplice

Se ho capito bene, il tuo motore a vapore fai-da-te nel suo garage sarebbe più efficiente di un motore Stirling testato dagli ingegneri.

Perché chiedere ad altri di farlo per te in modo che rubino l'idea? È assurdo, vero?

Tiens Okofen ne ha offerto uno granulato.
Dato che risale al 2012, nulla indica che lo commercializzano ancora? https://conseils.xpair.com/recherche_de ... ricite.htm

Sembrano orientarsi maggiormente verso la cogenerazione fotovoltaica https://www.oekofen.com/assets/france/p ... L_2019.pdf

Il produttore del motore dà 26% di efficienza ... 40% per il tuo fai da te, santa pretesa

[Miville André]

"Se ho capito bene, il tuo motore a vapore fai-da-te nel suo garage funzionerebbe meglio di un motore stirling collaudato da un ingegnere."
Si altrimenti il ​​motore non ha interesse

"Perché chiedere agli altri di realizzarlo per te in modo che ti rubino l'idea? È assurdo, vero?"

Ci sono stati molti test di motori e questa topologia nel passato e nel presente:

https://www.freikolben.ch/lineargeneratoren.shtml

l'importante è combinare il meglio. Il mio sarà in questa lista se risulterà non superare il 40%. Poiché c'è necessariamente un rischio in questo tipo di avventura, è più facile associarsi (la perdita è meno grande) soprattutto quando si hanno pochi mezzi. Non c'è ancora il diagramma perché ci sono ancora problemi da risolvere e non ho ancora le equazioni di dimensionamento per i magneti e le bobine.

Molti team di ricercatori stanno lavorando su questi motori... ma ancora niente

Il 26% di efficienza non è terribile, è necessario il 40%!

[izentrop]

Ci sono stati molti test di motori e questa topologia nel passato e nel presente: https://www.freikolben.ch/lineargeneratoren.shtml

Nel 1930 non lo sapevamo ma oggi c'è il motore Stirling lineare

Il 26% di efficienza non è terribile, è necessario il 40%!

Non è specificato ma suppongo che il 26% sia l'efficienza energetica complessiva termica > meccanica > elettrica e nella cogenerazione questo non è un problema poiché il resto del calore viene utilizzato per riscaldare un'abitazione e un po' per far funzionare la pompa di circolazione dell'acqua .

Il 40% sarebbe l'efficienza termica/meccanica che corrisponderebbe al massimo ottenibile in piccoli impianti del rendimento del ciclo di Carnot per un motore termico ditermico, giusto?

[izentrop]

non terribile, ci vuole il 40%!

Stiamo ancora aspettando che i piani corrispondano alle tue affermazioni