Stirlingův motor pro autonomní napájení doma

Již více než 200 let je známý takzvaný externí spalovací motor, který vynalezl Robert Stirling:

Okruh motoru je poměrně jednoduchý, má méně dílů a sestav, na rozdíl od spalovacího motoru. Ve své konstrukci se pracovní látka (obvykle vzduch) pohybuje v uzavřené smyčce a není spotřebním doplňkem. Do systému se dodává pouze teplo. Na rozdíl od parního stroje, turbíny nebo spalovacího motoru, kde musí být do systému přiváděna a odváděna pracovní látka (voda, pára, kapalné palivo). Stirlingův motor může pracovat na jakémkoli zdroji tepla: dřevo, uhlí, plyn.

Stirlingův diagram motoru:

A animace pracovního procesu:

Aplikuje se více tepla - rychlejší pohyb pístu a otáčení hřídele. Také toto schéma vnějšího spalování může mít poměrně vysokou účinnost - až 90%.

Pokud hledáte obrázky na internetu, uvidíte pouze ukázkové nebo stolní modely, domácí modely, které v nejlepším případě otáčejí malým generátorem, který dokáže nabíjet pouze mobilní zařízení telefon.

Téměř žádný průmyslový nebo výrobní model. Stále bylo možné najít anglický model plynového kotle poháněného zemním plynem s funkcí výroby elektřiny Stirlingovým motorem:

Volala WhisperGen (tichý generátor) Píšou to v roce 2012. v Evropě bylo instalováno až 400 takových instalací. Cena: 1,5 tisíce. Euro.

Další model:

Na plyn. Elektrický výkon: od 2 do 9 kW. Otáčky motoru 1 500 ot./min. Hmotnost: 470 kg. Cena: 4125 EUR (není známo k jakému datu).

Hledání vám ale v zásadě poskytne následující fotografie modelů suvenýrů nebo domácích produktů:

Pokud jsou suvenýry pouze ukázkou tohoto schématu, pak tento může přinejmenším vyrábět elektřinu zahříváním válce se svíčkou nebo alkoholovou lampou.

Můžete si koupit takový suvenýr:

Jak je možné, že s univerzálností (provoz na různá paliva), jednoduchostí designu a, pokud je to možné změna velikosti - motor Stirling zůstává dlouho zapomenutým motorem, který se nikdy nedostal rozdělení?

Ve stejné Anglii na konci 19. století. vyráběné průmyslové vzory, které byly použity jako vodní čerpadla:

Toto je motor Stirling z roku 1895. Poháněno kotelem na dřevo, který dokáže spalovat také uhlí. Informace o této kopii, která k nám přišla ve videu převzatém z přenosu kanálu Discovery:

Existují pouze dvě nevýhody takového motoru: doba zahřívání a velké rozměry s nízkým výkonem.

Soudě podle velikosti je motor schopen otáčet nejen čerpadlo, ale také generátor (prostřednictvím řemenu). A toto je již cesta k autonomii jakéhokoli objektu v odlehlých lesních oblastech.

Myslím si, že monopol v oblasti energetických zdrojů nespustil tento motor. Získat zisk z prodeje paliva pro spalovací motory je mnohem výnosnější než jednoduše vyrábět zařízení pro autonomní zásobování elektřinou a teplem.

Nedávno jsem zveřejnil článek: Kotel na výrobu pyrolýzního plynu pro výrobu elektřiny

Ale pyrolýza k získání paliva (a ještě více očištěného od kontaminace) plynu je složitější způsob. Kromě toho se sníží zdroj spalovacího motoru. Stirlingův motor podobných rozměrů jako pyrolýzní kotel pro pohon generátoru je jednodušší konstrukce. Lze použít jako pohon pro čerpadlo, generátor, kladkostroj.

V polovině 20. století. ne všechny vzdálené vesnice v naší zemi ještě neměly centralizovanou elektřinu. Pohon generátorů od Stirlingových motorů by vyřešil jejich problémy. Proč jste nevydali takové instalace? Ačkoli pyrolýzní kotle byly instalovány na nákladních automobilech po tisících! Možná to nevěděli nebo to nikdo z inženýrů nenavrhl. Nebo existují „úskalí“ provozu těchto zařízení?

Předpokládejme, že neexistují žádné potíže a je možné vyrobit Stirlingův motor poháněný malým kotlem. Například kotel na 20–30 kW tepelné energie pro vytápění domu. Část tepla z topného kotle se odebírá pro chod motoru a pohon elektrického generátoru. Nechte 5 kW - to je dost pro osvětlení a napájení elektrických spotřebičů.

Podle mého názoru ideální schéma. Instalace by byla poptávka po výstavbě rekreačních středisek ve vzdálených lokalitách. Zjednodušuje se také vytváření farem bez přístupu k elektrickým sítím. Postavením bioplynové stanice můžete získat zdroj energie pro kotel.

O této možnosti jsem psal zde: Bioplynová stanice pro vytápění domů. Skutečný příklad

Instalace může být provedena v různých velikostech: přenosná pro cestovní ruch, stacionární - pro budovy. Je-li to požadováno, může být většina topných kotlů vybavena takovými motory pro pohon generátoru. Lze umístit na varnou desku na kamna na dřevo. V chladném období dojde k úsporám na elektřině. Nebo jej použijte jako záložní zdroj elektřiny. Co si myslíte - napište do komentářů ...

***

Fotografie pořízená z otevřených zdrojů, z Yandexu. Obrázky

předplatit do kanálu, přidejte jej do záložek prohlížeče (Ctrl + D). Před námi je spousta zajímavých informací.