Motore generatore di azoto liquido

[Eric DUPONT]

secondo i miei calcoli l'energia minima per ottenere 1 kg di azoto liquido è 250 wh e viceversa 1 kg di azoto liquido può fornire 250 wh / kg.

[ABC2019]

secondo i miei calcoli l'energia minima per ottenere 1 kg di azoto liquido è 250 wh e viceversa 1 kg di azoto liquido può fornire 250 wh / kg.

in teoria tutte le macchine termiche possono essere reversibili, in pratica ci sono sempre delle perdite.

[Remundo]

infatti dobbiamo vedere il serbatoio di N2 liquido come una sorgente fredda e l'atmosfera come una sorgente calda.

ci sono macchine termiche ditermiche che possono quasi raggiungere i rendimenti di Carnot (ciclo di Stirling per esempio). Potremmo considerare macchine a gas elio.

A) Una prima macchina funge da frigorifero e raffredda la riserva di N2 liquido (in pratica questo liquefa N2)
B) Una seconda macchina funge da motore dither e riscalda la riserva di N2 (concretamente vaporizza N2)

Se si dispone di un serbatoio di N2 molto grande e molto ben isolato, le perdite di calore possono essere piuttosto basse.

Teoricamente, l'efficienza complessiva del sistema può essere prossima a 1.

Il fatto di passare attraverso un gas liquefatto consente di ridurre notevolmente il volume della sorgente fredda, e anche di stabilizzarne la temperatura fintanto che vi coesistono 2 fasi.

[Bardal]

infatti dobbiamo vedere il serbatoio di N2 liquido come una sorgente fredda e l'atmosfera come una sorgente calda.

ci sono macchine termiche ditermiche che possono quasi raggiungere i rendimenti di Carnot (ciclo di Stirling per esempio). Potremmo considerare macchine a gas elio.

A) Una prima macchina funge da frigorifero e raffredda la riserva di N2 liquido (in pratica questo liquefa N2)
B) Una seconda macchina funge da motore dither e riscalda la riserva di N2 (concretamente vaporizza N2)

Se si dispone di un serbatoio di N2 molto grande e molto ben isolato, le perdite di calore possono essere piuttosto basse.

Teoricamente, l'efficienza complessiva del sistema può essere prossima a 1.

Il passaggio attraverso un gas liquefatto riduce notevolmente il volume della sorgente fredda.

Ma l'efficienza di Carnot rimane valida, ed è lontana dal raggiungere 1, anche in condizioni ideali (che peraltro non si raggiungono mai).

[Eric DUPONT]

le perdite che ci fanno arrivare ad un rendimento del 60% sono dovute solo all'attrito, alle perdite dello scambiatore che non scambia perfettamente, alle perdite termiche per convezione. altrimenti la macchina è reversibile al 100%, richiede tanta energia per produrre azoto liquido quanta ne rilascia. Come dice Remundo. il vantaggio dell'azoto liquido è l'elevata densità energetica dell'azoto liquido. l'altro vantaggio è che è più facile ridurre le perdite di calore rispetto all'accumulo di calore. vista che una sorgente fredda non si irradia. tutti i sistemi di accumulo di energia con sorgenti calde e fredde sono idonei a raggiungere un'efficienza del 60%.

[ABC2019]

le perdite che ci fanno arrivare ad un rendimento del 60% sono dovute solo all'attrito, alle perdite dello scambiatore che non scambia perfettamente, alle perdite termiche per convezione. altrimenti la macchina è reversibile al 100%, richiede tanta energia per produrre azoto liquido quanta ne rilascia. Come dice Remundo. il vantaggio dell'azoto liquido è l'elevata densità energetica dell'azoto liquido. l'altro vantaggio è che è più facile ridurre le perdite di calore rispetto all'accumulo di calore. vista che una sorgente fredda non si irradia. tutti i sistemi di accumulo di energia con sorgenti calde e fredde sono idonei a raggiungere un'efficienza del 60%.

Non l'ho guardato in dettaglio, ma penso che l'efficienza del 60% sia dovuta principalmente al fatto che quando si comprime, il calore in eccesso viene dissipato all'esterno invece di essere immagazzinato come "caldo" per essere poi recuperato in rilassamento - che ovviamente eliminerebbe il vantaggio della tua cella frigorifera. In realtà, viene dissipato all'esterno a temperatura ambiente, quindi il calore viene prelevato dal mezzo ambiente per l'evaporazione, e questa è tutte le perdite e l'irreversibilità del processo.

[Remundo]

Ma l'efficienza di Carnot rimane valida, ed è lontana dal raggiungere 1, anche in condizioni ideali (che peraltro non si raggiungono mai).

questo non è un problema perché traiamo vantaggio dall'efficienza del raffreddamento nel processo. Essere TC la temperatura della sorgente calda e TF quello della sorgente fredda.

Rendimento di un motore di dithering (chiamando QF il trasferimento di calore alla sorgente fredda e QC alla sorgente calda):
* RmC=C/QC=1-TF/TC=(TC-TF)/TC
* RmF=C/QF=(TC-TF)/TF

Efficienza di raffreddamento Ditherme Ef = TF / (TC – TF)

Si noti che RmF x Ef = 1

Se chiamiamo QF campionamento termico nel giacimento di N2

(D) nel destocking, il lavoro recuperato è tale che: Wrecup / QF = RmF

(S) e anche nello stoccaggio, il lavoro di archiviazione è tale che: QF / Wstock = Ef

moltiplicando membro per membro le ultime 2 relazioni (D) x (S), vediamo che Wrecup / Wstock = RmF x Ef

Oro con cicli di Carnot o assimilato (Stirling, Ericsson ...): RmF x Ef = 1

Tenendo conto di varie perdite, saremo ovviamente inferiori, ma probabilmente superiori al 50%, e forse anche intorno al 70%

In ogni caso c'è nessun ostacolo teorico ad avere una resa molto buona (limite 100%) da questa conservazione criogenica.

[Eric DUPONT]

infatti è possibile avere un'efficienza teorica di accumulo termodinamico del 110% se al momento del ripristino dell'energia con azoto liquido abbiamo una sorgente calda di 70 ° c invece di 15 °, come impianto termico di scarto, centro di riciclo.

[Eric DUPONT]

A differenza della potenza di visualizzazione elevata, nterk immagazzina il calore di compressione nell'ambiente circostante. higviewpower ha un rendimento del 60% e ha appena raccolto 140 milioni di euro. NTERK ha bisogno solo di 80000 euro. una volta ottenuta la prova che NTERK aumenterà come potenza di 140 milioni di euro, il valore di NTERK sarà centuplicato .... almeno.

[Exnihiloest]

il ciclo termodinamico è reversibile al 100%. il calore viene evacuato durante la compressione verso l'ambiente ambiente quindi recuperato durante l'espansione.

La compressione è un lavoro meccanico accompagnato dalla dissipazione del calore. Di conseguenza, il gas compresso eseguirà meno lavoro meccanico sull'espansione che sulla compressione e il delta può essere recuperato solo parzialmente dal calore.