Stirlingov motor pre autonómne napájanie doma

Už viac ako 200 rokov je známy takzvaný externý spaľovací motor, ktorý vynašiel Robert Stirling:

Okruh motora je dosť jednoduchý, má menej častí a zostáv, na rozdiel od spaľovacieho motora. Pri návrhu sa pracovná látka (spravidla vzduch) pohybuje v uzavretej slučke a nie je spotrebnou látkou. Do systému sa dodáva iba teplo. Na rozdiel od parného motora, turbíny alebo spaľovacieho motora, kde musí byť do systému privádzaná a odvádzaná pracovná látka (voda, para, kvapalné palivo). Stirlingov motor môže pracovať na akomkoľvek zdroji tepla: dreve, uhlí, plyne.

Schéma Stirlingovho motora:

A animácia pracovného procesu:

Aplikuje sa viac tepla - rýchlejší pohyb piestu a rotácia hriadeľa. Táto schéma externého spaľovania môže mať tiež dosť vysokú účinnosť - až 90%.

Ak hľadáte obrázky na internete, uvidíte iba ukážkové alebo stolové modely, domáce modely, ktoré v najlepšom prípade otáčajú malý generátor, ktorý dokáže nabiť iba mobil telefón.

Takmer žiadny priemyselný alebo výrobný model. Stále bolo možné nájsť anglický model plynového kotla na zemný plyn s funkciou výroby elektriny pomocou Stirlingovho motora:

Volal WhisperGen (tichý generátor) Píšu, že v roku 2012. v Európe bolo nainštalovaných až 400 takýchto zariadení. Náklady: 1,5 tis. Euro.

Iný model:

Na plyn. Elektrický výkon: od 2 do 9 kW. Otáčky motora 1 500 ot./min. Hmotnosť: 470 kg. Cena: 4125 EUR (neznáme od akého dátumu).

Hľadanie vám ale v zásade poskytne nasledujúce fotografie modelov suvenírov alebo domácich výrobkov:

Ak sú suveníry iba ukážkou tejto schémy, potom táto môže vyrábať aspoň elektrinu zahrievaním valca so sviečkou alebo alkoholovou lampou.

Môžete si kúpiť taký suvenír:

Ako je možné, že s univerzálnosťou (prevádzka na rôzne palivá), jednoduchosťou dizajnu a, ak je to možné zmena veľkosti - motor Stirling zostáva dlho zabudnutým motorom, ktorý sa nikdy nedostal distribúcia?

V rovnakom Anglicku na konci 19. storočia. vyrábané priemyselné vzory, ktoré sa používali ako vodné čerpadlá:

Toto je motor Stirling z roku 1895. Poháňaný kotlom na drevo, ktorý dokáže spaľovať uhlie. Informácie o tejto kópii, ktorá sa k nám dostala vo videu z prenosu kanála Discovery:

Tento motor má iba dve nevýhody: čas na zahriatie a veľké rozmery s nízkym výkonom.

Podľa veľkosti je motor schopný otáčať nielen čerpadlo, ale aj generátor (prostredníctvom remeňového prevodu). A toto je už cesta k autonómii ľubovoľného objektu v odľahlých lesných oblastiach.

Myslím si, že monopol v oblasti energetických zdrojov nespustil tento motor. Zisk z predaja paliva pre spaľovacie motory je oveľa výnosnejší ako samotná výroba zariadení na autonómnu dodávku elektriny a tepla.

Nedávno som uverejnil článok: Kotol generátora pyrolýzneho plynu na výrobu elektriny

Ale pyrolýza na získanie paliva (a ešte viac očisteného od kontaminácie) plynu je komplikovanejšou cestou. Okrem toho sa zníži zdroj spaľovacieho motora. Stirlingov motor podobných rozmerov ako pyrolýzny kotol na pohon generátora je jednoduchšia konštrukcia. Môže byť použitý ako pohon pre čerpadlo, generátor, výťah.

V polovici 20. stor. nie všetky odľahlé dediny u nás ešte nemali centralizovanú elektrinu. Pohon generátorov zo Stirlingových motorov by ich problémy vyriešil. Prečo si nevydal také inštalácie? Aj keď pyrolýzne kotly boli na nákladné vozidlá nainštalované po tisícoch! Možno to nevedeli alebo to nikto z inžinierov nenavrhol. Alebo existujú „úskalia“ v prevádzke takýchto inštalácií?

Predpokladajme, že nie sú žiadne ťažkosti a je možné vyrobiť Stirlingov motor poháňaný malým kotlom. Napríklad kotol na 20 - 30 kW tepelného výkonu na vykurovanie domu. Časť tepla z vykurovacieho kotla sa odoberá na chod motora a pohon elektrického generátora. Nechajte 5 kW - to stačí na osvetlenie a napájanie elektrických spotrebičov.

Podľa môjho názoru ideálna schéma. Inštalácia by bola žiadaná pre výstavbu rekreačných stredísk na odľahlých miestach. Zjednodušuje sa tiež vytváranie fariem bez prístupu k elektrickým sieťam. Postavením bioplynovej stanice môžete získať zdroj energie pre kotol.

O tejto možnosti som písal tu: Bioplynová stanica na vykurovanie domu. Skutočný príklad

Inštaláciu je možné vyrobiť v rôznych veľkostiach: prenosná pre cestovný ruch, stacionárna pre budovy. Ak je to žiaduce, väčšina vykurovacích kotlov môže byť vybavená takýmito motormi na pohon generátora. Možno umiestniť na varnú dosku na kachle na drevo. V chladnej sezóne dôjde k úsporám na elektrine. Alebo ho použite ako záložný zdroj elektriny. Čo si myslíte - napíšte do komentárov ...

***

Fotka prevzatá z otvorených zdrojov, z Yandexu. Obrázky

Prihlásiť sa na odber do kanála, pridajte ho do záložiek prehliadača (Ctrl + D). Čaká vás veľa zaujímavých informácií.