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#11459
Nel disegno metto questo cogeneratore con la parte motore-generatore alimentata a legna
Immagine
All' interno avrei previsto di mettere idrogeno sotto pressione (es. 1...5 Ate) come si usa anche nel raffreddamento dei generatori elettrici, per le sue caratteristiche di maggiore
conducibilità, capacità termica, e minore viscosità.

Lo Stirling lavorando sotto pressione si potrebbe probabilmente realizzare più piccolo, a parità di potenza ricavata, mentre, come scelta, dovrebbe essere poco rumoroso rispetto ad un generatore a benzina,
pur avendo rendimenti inferiori, di cui però ci preoccupiamo poco andando a recuperare il calore disperso nei termosifoni e nelle aggiunte pompe di calore

Second me, e sempre nell' ottica di staccarsi dalle bollette, la cosa potrebbe darci dei vantaggi ..e semmai mi riuscisse proverò a mettere dei numeri, per togliermi anche questa ingenua curiosità :)
#11461
il motore Stirling a combustione esterna è una realtà da molto tempo, visto che viene usato da anni nei sottomarini svedesi Kockums e non solo.
http://www.sottomarinioggi.it/aip.htm - http://www.sottomarinioggi.it/gotland.htm
stirling2.JPG
stirling2.JPG (12 KiB) Visto 1198 volte

Lavorando su un ciclo chiuso di Carnot invece che su un ciclo aperto di Otto si ha un rendimento quasi doppio rispetto ad un motore a combustione interna, tuttavia la sua resa è proporzionale al salto termico T1-T2 , inoltre lavora male a regimi variabili, il che non e' un problema per un generatore.
Anche se si risparmia per il miglior rendimento, serve pur sempre bruciare qualcosa e quindi si genera anidride carbonica, pazienza, basta comperare dei diritti di inquinamento in ETS (ultimamente il loro costo è raddoppiato) e valutare se ci si va pari.
L'alternativa alla combustione esterna per generare il salto termico per uno Stirling è usare un riscaldatore radioattivo, ad esempio plutonio, ma l'uso è abbastanza complesso. Per piccoli generatori il plutonio lo si usa con le celle peltier nelle sonde spaziali.
Bios ringraziano
#11462
@double accoppiando il lato caldo dello stirling con solare termico? Una parabola a fuoco diretto?
@kookaburra se hai il camino o la stufa, con un generatore a peltier ... ricavi, recuperando.
#11464
Non sono d' accordo che il carbonio degli alberi quando consumato in quantità riciclabile sia un inquinante più di un pannello solare, il quale privando del sole il terreno
ci faccia morire la vita, oltre agli inquinanti e al lavorio svolto per produrlo e riciclarlo, in fabbriche e indotti.

Per un primo calcolo della macchina disegnata ..es. prendendo un edificio al quale vengano forniti 100kWh termici al giorno, e creando nella macchina una differenza di temperatura,
ricavata es. da 300 gradi per il gas nel riscaldatore e 100 gradi centigradi per il gas nello scambiatore, il sistema ci potrebbe fornire idealmente come massimo (che Stirling o no meglio di così non si potrebbe fare!)
una Energia meccanica= 100*(300-100)/(273+300)= circa 35kWh e di conseguenza 65kWh termici ... che tanto e tanto messo un generatore reale anche tradotti in elettrici mi rimanessero 15kWh elettrici e quindi 85kWh termici, al giorno, mi accontenterei molto :)

Per i calcoli di massima del motore li rimando alla prossima che ancora non li so fare :)
Non sarebbe un grandissimo risultato ma in campagna la legna la si trova ed è bene prepararsi cercando ogni possibile o meno via di fuga dalle bollette infami ..anzi affamanti!

P.s
Ma si pagheranno le tasse anche sulla legna da ardere consumata..?
#11465
kookaburra ha scritto:Ma si pagheranno le tasse anche sulla legna da ardere consumata..?


Se la compri ci paghi l'IVA, se la rubi, alla lunga risolvi il problema delle bollette: le paga lo stato. :D
#11472
schottky ha scritto:
kookaburra ha scritto: Ma si pagheranno le tasse anche sulla legna da ardere consumata..?
Se la compri ci paghi l'IVA, se la rubi, alla lunga risolvi il problema delle bollette: le paga lo stato. :D

Sull'argomento dei furti di legna vale la pena di (ri)leggere gli articoli che lo zio Carlo scrisse 180 anni fa.
https://cleliabartoli.files.wordpress.com/2015/09/marx-la-legge-contro-i-furti-di-legna.pdf 8-)
( il link è lecito dacchè, essendo passati i canonici 70 anni dalla morte del tedesco, il testo non e' piu' soggetto al diritto d'autore patrimoniale ma solo a quello morale)
#11474
Nel futuro delle leggi sui consumi e sulle emissioni ci sarà da aspettarci di tutto, nel cambiamento dell' orientamento globale ci sono previsioni di
utili da numeri astronomici ..tutte da arrembare sia da destra che da sinistra!

Dunque solo per passatempo provo a mettere due conti per vedere quel che mi sorte fuori.. (Bhò)

Mettiamo di aver riempito la macchina con idrogeno pompato a 5 atmosfere=506625Pascal
alla temperatura (per me adatta allo scambiatore) di 100 gradi =373 °K

Che la macchina debba avere la capacità di fornire una energia di 20kWh=7.2E7J
e che la temperatura nel riscaldatore raggiunga ii 300 gradi centigradi=573 °K mantenuta dalla legna mentre arde
(quindi di una macchina con una differenza termica di 200 gradi °K)

..che per una prima trasformazione, Isocora, nel riscaldatore si debba che:
P1/T1=P2/T2 ..dimodoché P2=P1/T1*T2= 506625/373*573=778273,7Pascal

..che la situazione di differenza di pressioni e temperature, venga mantenuta, pressoché costante.
dalla macchina. bruciando legna e ri-pompando nel riscaldatore l' idrogeno
trasferito nello scambiatore dopo aver spinto il pistone

..che il pistone motore debba, solo per la potenza termica dei 20kWh chiesta, in un ora trasferire un volume di idrogeno pari a
Vol=n*R*(T1-T2)/P1 ==>Vol=28800*8,31*200/778273,7=61.5m*3 ora
[ricavato precedentemente n (numero di moli)=Energia /[cv*(T1-T2)]=7.2E7/12.5/200=28800 moli di idrogeno ora]


..Pensavo ad un motore che faccia 500giri al minuto=60*500=30000 l' ora,
che mi verrebbe dunque di una cilindrata di 61.5/30000=0,002m^3
..ossia un cilindro-pistone come minimo capace di trasferire=2050cm^3 ad ogni giro dei 500 al minuto dittati..

..Ora salvo errori ed orrori qualcuno avesse voglia di rivederli bisognerebbe calcolare che potenza utile ci verrebbe fuori sottraendo ai vantaggi le spese.
dovute al ri-pompaggio nel riscaldatore del gas.. e i calcoli a me si complicano speriamo mi assista la fantasia :)

P.s
per le costanti del gas come sopra, ho messo ...R=8.31 J/(mole°K) ....cv=12.5 J/(mole°K)
#11475
Adesso ecco il mio ragionamento alla "fai da te"
..Riempita la camera del cilindro con il volume di gas riscaldato,
(a pressione e temperatura mantenuti costanti dalla fiamma .e per le stesse moli trasferite dal primo cilindro allo scambiatore contro quelle re-immesse dal secondo allo scaldatore)
come sopra calcolato, facciamo chiudere la valvola di immissione V1, ma lo facciamo immaginando di aver allungato la corsa del pistone, con una biella più lunga, per continuare a far espandere
Adiabaticamente il gas fino al raggiungimento del punto morto inferiore ..eguagliando nello stesso momento la pressione P1 (a seguito dell' espansione) con la P2 dello stato iniziale.

Allora ..mentre il lavoro dovuto all' espansione Adiabatica, coinciderà con il lavoro ricavato dall' albero motore, alla fine del ciclo ci ritroveremo
con una temperatura minore del caso fatto nei post precedeti, seppur trovandoci alla stessa pressione P2, ma con quindi una minor energia termica trasferita ai radiatori
...ma anche con una maggior quantità di moli per unità di volume. cioè con una maggiore densità del gas! col risultato che per ri-pomparlo nella camera di riscaldamento occorrerà un cilindro più piccolo
a parità di corsa.

..che facendo la differenza del lavoro svolto dal primo cilindro di maggior volume, meno quello fatto dal secondo più piccolo a parità di corsa, si dovrebbe ottenere il lavoro utile sull' albero,
ottenuto a discapito di una minore quantità da calore trasferito ai termosifoni nello scambiatore.

..il calcolo spero alla prossima puntata... spero :)
(Poi vi metterò un progettino fai da te facile da assemblare con componenti presi dallo sfattino che ricopierebbe il disegno.. funzionasse mai almeno in teoria)
#11476
No ma forse è tutto più semplice e i due pistoni devono essere uguali! in tal modo contenendo le stesse moli!
avendo lo stesso volume, essendo finora avvenute solo trasformazioni Isocore.
Allora il pistone motore verrebbe spinto dalla differenza di pressione (mantenuta costante dall' apporto di calore)
fino al punto morto inferiore,
mentre il pistone di riempimento trasferirebbe il gas tramite una trasformazione adiabatica (che semmai andrebbe meglio isoterma) seguita da una compressione a pressione costante, uguale alla precedente..
..che per la differenza delle trasformazioni durante la corsa tra i due pistoni ci darebbe il vantaggio!

E allora questo funzionamento non sarebbe proprio quello del ciclo Stirling ma semmai funzionasse lo chiameremo motore Kookaburra, vado a fare i calcoli :)
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