Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
0
Poota 29.02.2016 21:45 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Jak jsem naznačil už výše, tak zatím setrvávám u takového dojmu, že by se měl dát zkonstruovat "Stirling" i zcela novým a zatím nepoužitým způsobem.
Jak už tak u "nových" konstrukcí většinou bývá, jedná se hlavně o vyřešení základních detailů, které postup konstrukce někam posouvají v tom smyslu, že něco "nabízejí" a zase něco jiného vylučují. Takže vlastně všechno závisí hlavně a ze všeho nejvíc právě na těch "prkotinách" a jejich probíráním a posuzováním právě teď procházím.
Zatím se zdá, že moje základní myšlénka není úplně zcestná, takže je celkem pravděpodobné, že sem dám v dohledné době i něco bližšího.
Zatím to vypadá tak, že se bude jednat o dvě odlišné varianty, lišící se hlavně náročností zpracování výchozích polotovarů.
První a jednodušší by měla mít podstatně nižší výkon, měla by být v konfiguraci Beta, umožňovat optimalizaci časování u hotového motoru a zhruba vychází z Kolinovy koncepce.
Druhá varianta vychází z dvojčinné konfigurace, která se většinou uvádí jako varianta Alfy - využívá detaily z první varianty a zatím se mi zdá konstrukčně "čistší" za cenu složitější výroby a dražších polotovarů.
Obě varianty nebudou mít nijak oslnivý výkon, protože jsou uvažované pro nízký teplotní spád pouhých několika desítek stupňů Celsia, což zase na druhou stranu dává možnost chodu na teplo "levně až zdarma".
Předpokládám, že na toto téma podiskutujeme na nejbližším posiréňáku, který tentokrát připadá na 3. března
Za peníze můžeš mít dneska všechno, dokonce i úsporu!
Otázka je jenom ta, jestli se Ti to vyplatí. Pokud máš tolik peněz, že si necháváš stavět nový dům, tak má cenu o tom uvažovat, protože máš třeba i dost peněz na léta kupování ne zrovna nejlevnějšího paliva.
Jestliže už dům máš, tak v něm nejspíš i nějak topíš - znamená to "odepsat" dosavadní investice a znova investovat do nového systému. Takže finanční rozvaha musí být založená na návratnosti investice. To znamená, za jak dlouho ušetříš právě tolik peněz, kolik Tě pořízení té legrace bude stát - tím se vlastně teprve dostaneš "na nulu". A teprve od té doby začínáš skutečně šetřit.
A počítá se to dost blbě, protože ceny všeho se mění nejen dost rychle, ale taky dost nepředvídatelně a jediná jistota je v tom, že vždycky spíš nepříjemně.
Tím ovšem nechci tvrdit, že mikrokogenerace je nesmysl - naopak!
Každým Stirlingem teplo jenom prochází, což znamená, že když už doma nějaké teplo vyrobíme, tak ho můžeme část nechat projít tím Stirlingem a poslat ho nějak dál k dalšímu využití. Třeba tak, že Stirlinga chladíme vodou, kterou předehřátou posíláme jako vstupní k dalšímu ohřevu třeba do bojleru.
S tímto mě napadlo možné využití stávajícího kotle. Spaliny za kotlem ohřívají a vratná voda než přijde do kotle chladí. Teplotní spád, když to půjde dobře i okolo 100-150°C. To by mohlo stačit k nějaké přivýrobě elektřiny, ale realizace by asi byla složitá. Na druhou stranu by to nic nestálo. Tedy ty zdroje tepla a chlazení.
Poota napsal(a):Jeden z různých způsobů jak zjednodušit iniciaci pohybu přeháněče
http://www.oocities.org/hustierhof/description.html
Cenou za zjednodušení je problematické využití získaného sem-tam pohybu.
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
0
Poota 04.03.2016 12:23 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Jarin's napsal(a):... ale realizace by asi byla složitá.
V současné době uvažuji právě o zjednodušení té realizace
Nízký měrný výkon znamená velkoobjemový stroj, takže adaptování nějakých spalovacích motorů nevyhovuje.
Malý teplotní spád, který je k dispozici "levně" znamená, že konstrukce může být mnohem "subtilnější", jak ostatně naznačují LTD modely i Kolinova varianta, kterou považuji za zcela mimořádně zdařilou a hodnou dalšího vývoje.
Tvůj předešlý GIF znázorňuje běžnou Alfa verzi a schází tam na propojení obou válců ještě regenerátor - zřejmě sis ještě neprošel všechny odkazy v tomhle vlákně.
Poota napsal(a):zřejmě sis ještě neprošel všechny odkazy v tomhle vlákně.
Už jsem si to načetl na wikipedii
0
0
Poota 05.03.2016 12:22 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Poota napsal(a):Jak už tak u "nových" konstrukcí většinou bývá, jedná se hlavně o vyřešení základních detailů...
Prvním takovým detailem je "pružný válec".
Tedy takový, který má dvě čela, která mohou měnit svoji vzájemnou vzdálenost, přičemž pružné stěny "válce" jsou tvořené pružnou membránou, která se nějak "skládá" nebo deformuje.
V principu se jedná o prostý měch, který lze ovšem řešit různým způsobem.
Hranaté měchy se skládacími "křídly", které se běžně používaly u varhan, se mi zdají zbytečně složité a také obtížně měnitelné. Trvanlivost měchů vzhledem k materiálu nepředpokládám nijak vysokou, takže občas se měnit budou muset.
Na ploché membráně mi vadí malý dosažitelný zdvih, na kulovité membráně, která by byla mechanicky ideální, je na závadu obtížné dosažení prostupu tepla.
Takže zatím nejschůdněji vypadá membrána válcová, u které stačí vyřešit způsob připevnění k teplosměnnému čelu a způsob jejího skládání, který by ji co nejméně mechanicky poškozoval.
0
0
Poota 05.03.2016 22:40 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Řešení vhodné membrány
Za celkem nejsnazší řešení považuji nějaký snadno sehnatelný a snadno upravitelný polotovar, který bude opět pokud možno snadno do motoru začlenitelný prostřednictvím snadno vyrobitelných prvků.
Vhodným polotovarem pro membrány jsou duše pro pneumatiky různých průměrů od rudlů až třeba pro traktory, ze kterých se použije jejich větší střední část, která z nové duše zbyde po odříznutí jejího celého vnějšího obvodu v šířce asi 1/3 obvodu jejího "tubusu". Středový ventilek funkci membrány nevadí, pouze je nutné pro něj udělat vybrání v regenerátoru.
K deskám je membrána přichycována prostřednictvím přišroubovaných "obručí", které vzniknou stočením tenké trubičky. Obruč na teplosměnné desce je většího průměru kvůli lepšímu skládání "válce" a docílení menšího mrtvého prostoru. Ve středu výšky membrány je ještě zvnějšku pružná nebo pevná obruč o menším průměru, která brání "vyboulení" membrány směrem ven.
Zdvih jedné membrány je dán zhruba průměrem tubusu dané duše a potřebný "obsah" lze ovlivnit výběrem průměru duše, tedy pro jaký ráfek je určena. Vzniklý "válec" či "půlválec" bude vždy velkého průměru a malého "zdvihu", což je výhodné pro přestup tepla mezi deskou a vzduchem uvnitř.
0
1
Poota 06.03.2016 13:30 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Jednoválec typu Beta
Membránový přístup umožňuje docela jednoduché řešení celého motoru se zcela uzavřeným vnitřním prostorem bez potřeby těsnění nějakých dovnitř pronikajících hejblat. Tedy žádné pístní kroužky a žádné těsnění nějakých hřídelí ať už suvné nebo otočné.
Tedy ne že by dokonalé těsnění bylo u Stirlinga pracujícího s celkem nízkými rozdíly tlaku nějak zvlášť důležité. Ale i tak to považuji za docela milé zvlášť proto, že to příjemně zjednodušuje konstrukci i výrobu.
Pro usnadnění představy přikládám dva obrázky měchů.
Membránu podle předchozího popisu lze připevnit prakticky k jakékoli desce, takže i k ohřívanému či chlazenému plechu celkem libovolné velikosti, čehož s chutí využívám tak, že základem motoru jsou tři obdélníkové plechy u jedné kratší strany otočně spojené, takže se dají rozevírat jako listy knihy. Mezi nimi jsou připevněné dvě kruhové membrány.
Spodní plech je ohřívaný, zůstává nehybný a nese konstrukci se setrvačníkem a klikovým ústrojím.
Prostřední plech je přeháněč se středovým otvorem, kterým pendluje vzduch mezi oběma prostory. Přes tento otvor je shora i zdola plát kovové vlny, který funguje jako regenerátor a zároveň vyplňuje "mrtvou" část prostoru.
Horní plech je chlazený a funguje jako pracovní píst.
Přeháněč i píst se vůči základní desce pohybují, pochopitelně s určitým fázovým posunem, ale o tom blíže až příště.
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
0
Poota 06.03.2016 17:39 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Klikové ústrojí jednoválce
Společně se setrvačníkem je nesené spodní "pevnou" ohřívanou deskou, takže je nutné jakési obkročení přeháněče a pístu.
Klikový čep je pouze jeden a 90ti stupňový posun je vyřešen svislou klikou pro píst a vodorovnou klikou pro přeháněč.
Pro píst je vodorovná dvojzvratná páka ze které je převod na píst další svislou klikou.
Pro přeháněč je páka pravoúhlá a převod z ní na přeháněč je taktéž svislou klikou.
Úhel posunu mezi klikami a také velikost zdvihu jsou měnitelné pomocí řady otvorů na obou koncích obou pák, na pístu i na přeháněči. Tím je možné tyto parametry snadno měnit a optimalizovat i u už hotového a definitivně složeného motoru.
Výhodou tohoto jednoválce je volný konec hřídele, který se dá využít pro pohon "užitečného" zařízení, kterým může být krokový motor ve funkci generátoru a nebo třeba čerpadlo.
Doufám, že až sem to bylo jednoduché a snadno pochopitelné.
0
2
Poota 06.03.2016 18:09 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Takže už to můžu trochu zkomplikovat
S ohledem na malou tepelnou odolnost materiálu měchů by neměla teplota zahřívané desky přesáhnout 100oC, takže dosažitelný výkon ovlivňuje hlavně dokonalost chlazení.
Podle mého názoru je pro výkon jakéhokoli Stirlinga limitující právě rychlost a výkonnost chlazení, protože na ohřívání média je času zhruba dvojnásobek.
Pokud budeme chtít provozovat tento typ motoru postavením na kamna, tak se budeme muset vyrovnat se dvěma problémy: jak snížit teplotu ohřívané plochy pod 100oC a jak zefektivnit chlazení.
Chlazení lze zlepšit použitím vody, která se bude po ohřátí moct použít jako teplá nebo předehřátá. Ovšem pro použití chlazení vodou je výhodnější nepohyblivá horní deska, která tak může být tvarovaná jako nízká nádrž. Na ni se bude snáze upevňovat nosná konstrukce pro setrvačník i klikový převod a do stran přečnívající nádrž může snadno nést i "nohy", které vytvoří dostatečný prostor pro pohyb spodní ohřívané desky a zároveň sníží její teplotu při postavení motoru na plotnu kamen.
Při tomto "převráceném" řešení bude pracovní "píst" pevný a pohybovat se budou "proti němu" přeháněč a ohřívaná deska, což je sice obtížné pro představu, nicméně by to i tak mělo fungovat.
Membránové řešení zkoušela i NASA, 3Kw v metrové trubce o průměru 170mm s lineárním generátorem mi přijde docela dobré. Podobné konstrukce se snad už i vyrábí?
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
1
4
Poota 06.03.2016 20:12 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Ten jejich motor je moc hezký a rovnou obsahuje i generátor.
Pro naše použití má ovšem několik nevýhod jako třeba cenu a dostupnost. I kdyby toho nebylo, tak moje případné nadšení tlumí i fakt, že na účinné chlazení využívá teplotu meziplanetárního prostoru a pro ohřev sluneční parabolu.
Což o to, ta parabola by vyhovovala i nám, ale bohužel vyžaduje stálé směrování podle pohybu Slunce, které taky není zadarmo. A to ještě zůstává chlazení jenom vzduchem, který je podstatně teplejší než ten meziplanetární prostor, takže toho deklarovaného výkonu by se zcela určitě nedalo dosáhnout.
Škoda, je to docela příjemně kompaktní.
0
3
E_man 07.03.2016 08:24 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
Jarin's napsal(a):Membránové řešení zkoušela i NASA, 3Kw v metrové trubce o průměru 170mm s lineárním generátorem mi přijde docela dobré. Podobné konstrukce se snad už i vyrábí?
Moc hezká konstrukce. Jsem však přesvědčen, že při průměru 170mm (průměr, který jsem ukazoval na posledním posireňáku) a délce 1m dosáhnu se svým E_Stirlingem minimálně 3x většího výkonu. Když jsem to před 3 rukama počítal, vycházelo mi, že by měl začít pracovat od 40-50°C při běžném chlazení vodou z rybníka.
I když pracuje s rotačním přeháněčem E_manovy konstrukce, výkon je odebírán lineárním kmitáním, lehce převeditelným na elektřinu bez klikového ústroji. Stačí k tomu pár závitů kmitajících v magnetickém poli "několika" neodymových magnetů.
Zatím jsem jej nepostavil, anžto tam je jeden technologicky háček a já nejsem technolog. Jde o zvláštní konstrukci plošné kruhové desky s dělenými prostory jak pro chlazení tak i pro vytápění. Nevím jak to vyrobit.
Nechci však vypadat jako mluvka, takže pokračovat budu, až podle zájmu a počtu ocenění.
4
1
Poota 07.03.2016 11:34 Bydliště: Praha
9069
603
7583
Rozhodně pokračuj, čím víc bude různých nápadů, tím větší výběr možností, které se dají zkombinovat.
Vyřešení teplosměnných ploch nebo tepelných výměníků je u všech typů Stirlingů klíčové a limituje dosažitelný výkon.
0
0
martin11 07.03.2016 12:39 Bydliště: ...v garáži s Trabantem P 50 R
6832
109
3636
...čtu a nedá mě to se "trochu" zapojit...osobně se momentálně nechci pouštět do dalšího projektu, pokud nedotáhnu...k jakémukoliv konci magnetický motor. jelikož předpokládám neúspěch...tak další bude "stirling"...
tak k věci...
principem je problém dán jde spíše o technické a v našem případě nejschůdnější řešení. jelikož také o problému uvažuji, tak nejdříve "membrána" ta verze z "duše" je výborná, ale jen na omezenou teplotu jak psáno max 100°C.
návrh k diskuzi z jakého materiálu vyrobit "pružný " píst. Existuje teflonová tkanina, z té udělat jakýsi měch. jest dostatečně pružná p pevná a je do cca 500°C .nebo použít gumu silikonovou a to přesně tu , co se z ní dělají formy na pečení...myslím, že 220°C by "normálně snesla....až půjdete kolem regálu s pečícíma formama podívejte se na "bábovky" dobrý tvar, výborný materiál...tolik můj dnešní příspěvek k tématu...jako E-mann ...pošlete hodnocení, zda-li se mám angažovat ve svých konstruktérských myšlenkách na téma Stirling martin11
p.s. kdo viděl "polotovar" mého MM tak jistě ví, že pro mne udělat už není takový problém
0
2
martin11 07.03.2016 12:46 Bydliště: ...v garáži s Trabantem P 50 R
martin11 
martin11 
Podpořte chod fóra 