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Mr.Hyde
26-09-2013, 12:49
Salve , mi era venuta un'idea per sfruttare il calore prodotto dai motori a combustione interna per produrre corrente in supporto alla batteria ,o da immagazzinare in seconda batteria . calore che verrebbe comunque disperso in atmosfera senza utilizzo

il principio è semplice , eliminando l'aria all'interno di un contenitore contenente acqua (l'aria puo' essere eliminata senza pompe a vuoto , semplicemente facendo bollire il liquido , una volta che i vapori cominciano ad uscire dal contenitore ,si tappa e si toglie dalla sorgente di calore.)
il risultato è questo:
DSCN0152 - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=QwbrNamwSwY&feature=youtu.be)come si puo' osservare il liquido bolle per raffreddamento della parte gas anche a basse temperature(anche 30 /40°C), basta che la temperatura di raffreddamento sia inferiore a quella del vapore (in quanto raffreddando i vapori in equilibrio con il liquido ,si crea una depressione momentanea data dalla condensazione .questa depressione fa' bollire il liquido per ripristinare i vapori nella fase gas al livello iniziale . il liquido bollendo perde calore abbassandosi di temperatura) .

visto questo semplice fenomeno fisico, avrei disegnato un semplice schema per recuperare questo calore (scusate lo schema è fatto alla veloce )

33331

il raffreddamento della parte gas in questo caso sarebbe dato dall'aria , grazie al tubo alettato in rame presente dopo la turbinetta .... secondo voi potrebbe funzionare? ...o è una cazchiata :)

cordialita'

Francy

marcober
04-10-2013, 22:14
L'energia dissipata dal liquido di raffreddamento è una parte davvero minima di quella non sfrutata..il grosso sta nei fumi..ma usare quelli mi sa che complica la cosa.

Forse su un camion dove hai spazio e lunghe percorrenze..altrimenti il peso che devi aggiungere sarà + un aggravio di consumi che si energia che ne cavi fuori.
E comuqnue il vapore è sempre vapore..anche se generato a T basse..con quel che ne deriva in termini di duranta della turbina se non è secco..e di pericolosità (che succede se il dissipatore non dissipa più? la presione sale ed esplode la pentola?)
Per questo sarebbe forse meglio usare liquidi organici con T di ebollizione piu basse...

Tuttavia penso che in questi casi la soluzione sia il ciclo stirling che ti evita il cambio di stato del gas..sempre una rogna.

Comunque uno sfruttamento piu "facile" sarebbe un piccolo gruppo frigorifero ad asorbimento..tipo quello dei frigobar d'albergo..che eviat di pescare energia dal motore e sfrutta quella del gas di scarico o del radiatore...e quindi permette di consumare meno, che pi è l'obiettivo. Questo mi sono sempre chiesto perche non lo fanno..magari sui pulman o camion , per cominciare..

Al Mizar
13-01-2014, 12:36
Non ci vorrebbe una pompa per rimandare il condensato in caldaia?

Mr.Hyde
14-01-2014, 06:24
ciao Al :) ....non serve , in quanto l'altezza del condensatore (tubo alettato) è maggiore dell'ebollitore , quindi il liquido ricade nell'ebollitore per differenza di energia potenziale (come in un normale condensatore a ricadere).

+tardi posto delle foto di condensatori a ricadere , utilizzati spesso nei laboratori chimici :) ora vado a nanna che ho fatto il turno 22-6 :)

Al Mizar
14-01-2014, 09:06
Se è così la valvola di non ritorno mi sembra inutile.
Però non sono convinto che sia così, in quanto la turbina per girare ha bisogno di una differenza di pressione, quindi a valle della turbina la pressione deve essere minore di quella a monte, che è quella di caldaia, e perciò il condensato in caldaia non ci può rientrare, salvo errori.

A recuperare il calore di scarico la BMW ci prova da un pezzo: BMW Turbosteamer (http://www.omniauto.it/magazine/1272/bmw-turbosteamer), per ora pare che il miglioramento dell' efficienza totale sia intorno al 15% (del 15% attribuito al motore CI originale privo di questo dispositivo).
L' articolo non mi sembra male, le unità di misura almeno (una sola, in realtà) sono scritte correttamente.

AM

marcober
14-01-2014, 09:26
In teoria se il tubo alettato è un "condensatore"..allora li hai un calo di pressione..rispetto al vapore non condensato appena prima..e quindi una depressione relativa.
La valvola evita invece che il vapore possa risalire dala lto contrario mettendo tutto circuito a stessa pressione...

Lupino
14-01-2014, 12:09
Mi accorgo solo ora di questo thread.... il "recupero" di energia, elettrica in questo caso, in un motore endotermico di tipo automobilistico è facilmente effettuabile attraverso l'uso di semplici termocoppie (http://it.wikipedia.org/wiki/Termocoppia)in grado di sfruttare la differenza di temperatura tra il motore (i condotti di scarico) e l'aria esterna. Non trovo più il link di cui parlo, ma tempo fa lessi di un esperimento condotto utilizzando il tubo di scappamento di un camion, risultato: 1kW.
E' vero che il rendimento di una termocoppia (per ora) è particolarmente basso, se non erro 5-10%, ma è anche vero che un sistema del genere non aumenterebbe gli attriti (e quindi gli sprechi) già presenti in un normale motore, a parte forse quelli aerodinamici.

Mr.Hyde
14-01-2014, 16:15
ciao AL , come il condensato non ricade nella caldaia? :(
DSCN0368 - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=MfnF9G9Fu6Q)

.., la differenza di P è data dalla condensazione del vapore( secondo il volume molare di avogadro, 1240 litri di vapore divengono 1 litro di condensato, essendo . il sistema isocoro, e non in comunicazione con l'aria

si crea un forte abbassamento di pressione nella zona di raffreddamento(condensatore) che richiama istantaneamente altro vapore e la turbina è a monte del condensatore .

per intenderci , se manca il raffreddamento nella fase gas , il liquido smette di bollire.il liquido è sempre in equilibrio con il suo vapore , condensando del vapore, il liquido bolle per ripristinare il suo stato di equilibrio fisico .


Però non sono convinto che sia così, in quanto la turbina per girare ha bisogno di una differenza di pressione, quindi a valle della turbina la pressione deve essere minore di quella a monte, che è quella di caldaia, e perciò il condensato in caldaia non ci può rientrare, salvo errori.

pero' riguardare il video ... vedi che l'acqua bolle a qualsiasi temperatura (fintanto che ci sia un raffreddamento fase vapore), e dove puo' andare la condensa? se non scendere per gravita' nel corpo caldaia ? :)


ciao Lupino , parli di effetto termoelettrico? ( effetto Seebeck )

ciao marcober , tu scrivi


In teoria se il tubo alettato è un "condensatore"..allora li hai un calo di pressione..rispetto al vapore non condensato appena prima..e quindi una depressione relativa.
La valvola evita invece che il vapore possa risalire dala lto contrario mettendo tutto circuito a stessa pressione...



è proprio cosi' ! :)

Al Mizar
14-01-2014, 18:48
Nel tuo filmato mi pare che il vapore non compie lavoro, non c'è di mezzo la turbina.
Nel tuo filmato c'è la Valvola di Non Ritorno?
Ho fatto uno schemino di come ho capito il tuo sistema di recupero energia; non vedo come il condensato possa rientrare in caldaia, perché tra turbina e condensatore la pressione deve essere più bassa che in caldaia.
PS: la "C" sta per Condensatore.

Mr.Hyde
14-01-2014, 19:06
Al, guarda il secondo filmato , vedi dove gocciola il condensato? , vedi che sotto al raccoglitore del condensato c'è una valvola chiusa? se apri quella valvola (collegandola con un tubetto al ribollitore sottostante ) ,il liquido scende ? o rimane li? secondo te

Lupino
14-01-2014, 20:27
... parli di effetto termoelettrico? ( effetto Seebeck )...
Esatto! Il medesimo delle celle Peltier.

... il liquido bolle per raffreddamento della parte gas...
Ecco cosa mi ricordava il tubo alettato... un frigorifero ad assorbimento... infatti il principio è il medesimo.
A proposito dello schema al post #1... il bypass è inutile; se intercetti il liquido in arrivo dal motore e lo re-immetti alla medesima "altezza" il bypass esiste già, è la valvola termostatica di tipo meccanico normalmente presente in tutti i motori.
Sempre riguardo allo schema ho un unica perplessità.... se la valvola unidirezionale serve per dare al vapore la "retta via" allora mi sà che difficilmente il condensato potrà tornare nella caldaia almeno di non avere una pressione superiore a quella del vapore stesso.. cosa chiaramente impossibile

Mr.Hyde
15-01-2014, 06:28
innanzi , ringrazio davvero tutti (compreso chi mi scrive in mp ) per gli interventi e l'interessamento al thread , piu' interventi ci sono e maggiore è la possibilita' di riuscita di un progetto ..

ciao Lupino :) , in parte condivido il discorso della valvola termostatica (pero' mancano gli elementi di sicurezza del sistema ...ma se ne potrebbe parlare dopo)


Sempre riguardo allo schema ho un unica perplessità.... se la valvola unidirezionale serve per dare al vapore la "retta via" allora mi sà che difficilmente il condensato potrà tornare nella caldaia almeno di non avere una pressione superiore a quella del vapore stesso.. cosa chiaramente impossibile

condivido e capisco il tuo ragionamento, ma manca una considerazione veramente importante

è cosa impossibile che il vapore nella parte condensatore sia maggiore di quella della caldaia ... e fino a qui tutto ok , ma considerando che il condensato si trova ad una altezza maggiore della caldaia , e considerando che ogni 10,33 mt di colonna di acqua si ha una pressione sul fondo di 1013 mbar .... supponendo che in un sistema di questo tipo si abbia 10 cm di condensato (come battente) ,la pressione sulla valvola unidirezionale (data dalla somma della pressione del vapore + la pressione di colonna di liquido) sarebbe 10,13 mbar in piu' del corpo caldaia .. (quindi c'è la condizione fisica necessaria a far scendere il condensato nella caldaia)

per quel che concerne la valvola unidirezionale , se non ci fosse , il vapore passerebbe dalla via con meno perdite di carico , quindi andrebbe al condensatore passando dalla via preferenziale (cioè al contrario , bloccando il sistema)

cordialita'

Francy

marcober
15-01-2014, 07:08
(data dalla somma della pressione del vapore + la pressione di colonna di liquido) sarebbe 10,13 mbar in piu' del corpo caldaia .. (quindi c'è la condizione fisica necessaria a far scendere il condensato nella caldaia) Francy Qui non ti seguo...abbiamo detto che nel condensatore non hai la pressione che hai in zona evaporazione, perché stai appunto condensando, quindi non hai ugual pressione più il battente.Inoltre se metti in mezzo la turbina come dice Al, hai un elemento che crea un salto si pressione, quindi dopo turbina hai una pressione minore dovuta a tale elemento che estrae lavoro ...e poi stai anche condensando..quindi avrai pressione più bassa di prima della turbina. Temo che la pompa sia indispensabile

Mr.Hyde
15-01-2014, 07:30
ciao Marco , il condensatore determina la pressione del sistema(isocoro) , in realta' misurando la pressione nel condensatore(parte gas) , e la pressione nel vapor line non si hanno differenze apprezzabili , questo è dato dal continuo ripristino della condizione di disequilibrio .

per intenderci , questo sistema viene utilizzato per mantenere la pressione di setpoint nelle colonne di distillazione di gas liquefatti ad alta pressione , il sistema prende il nome di PRC (ossia pressione regolata e controllata) , un condensatore a fascio tubiero (o a nido d'ape) posto in testa colonna , regola la pressione della colonna stessa aprendo o chiudendo una valvola pneumatica di flusso H2O fredda ... il condensato ricade in un barilotto che a sua volta (in parte) ritorna in colonna (riflusso) ,ed in parte viene estratto ..

marcober
15-01-2014, 07:37
Si ok...ma se metti una turbina o una valvola laminare in mezzo..che succede?

Al Mizar
15-01-2014, 07:42
In questo schema modificato la valvola di non ritorno non c'è più.
Mi sembra ora il condensato in caldaia ci torna, ma la pressione utile a far girare la turbina è la pressione del battente tra uscita condensatore e superficie del liquido in caldaia.

A mio parere in un apparecchio del genere la questione pompa è il minore dei problemi, prima è da risolvere peso ingombro costo e rendimento.


AM

Mr.Hyde
15-01-2014, 07:52
Marco ... posso risponderti solo dopo aver ricreato un'apparato sperimentale :)

fabio19tdi
15-01-2014, 09:11
Molto interessante.
Il recupero del calore generato in motore termico è cosa diffusa da molti anni, dove spazio ed energia lo consentono Cogenerazione - Wikipedia (http://it.wikipedia.org/wiki/Cogenerazione). Ad esempio sulle navi o nelle centrali.
Sono stati fatti molti test anche in campo auto con turbine a vapore che usano i gas di scarico da Mercedes o a espansione in cilindri. VW a proprio fatto auto a vapore molto interessanti. I risultati sono sempre stati interessanti, ma costi, spazio e pesi hanno frentao tutto.

Perche non copiare impianti gia esistenti, come vapore serve vapore saturo surriscaldato, quindi non tanto semplice da fare in poco spazio, inoltre raffreddando i fumi, avremmo anche difficolta a posizionare e far funzionare i vari catalizzatori e fap?

Interessante il sistema turbocompaund, dove si usano solo i gas di scarico, alla napier deltic: Turbo-compound - Wikipedia (http://it.wikipedia.org/wiki/Turbo-compound)
O secondo il sistema scania: http://www.youtube.com/watch?v=EinyPhH1Z60
I (http://www.youtube.com/watch?v=EinyPhH1Z60)nsomma sitemi ce ne sono di conosciuti ed affidabili, ma penso troppo costosi per i vantaggi che ne derivano su motori di taglia piccola.

Potrebbero essere interessanti anche le celle di peltier Cella di Peltier - Wikipedia (http://it.wikipedia.org/wiki/Cella_di_Peltier) come avete già scritto ma quanto costano?

Infine usare il turbo o il calore per produrre aria compressa da immagazzinare usare nella fasi di spunto per aumentare la coppia motrice come fa peugeot ma direttamente con il motore che lavore come un compressore in rilascio.

Insomma mi ero perso questo tread, mi vado a documentare!

Lupino
15-01-2014, 10:06
uhmmm....

...la valvola unidirezionale , se non ci fosse , il vapore passerebbe dalla via con meno perdite di carico... (cioè al contrario , bloccando il sistema)...
Fin qui perfettamente d'accordo difatti essa, o "chi per essa", è necessaria.

...è cosa impossibile che il vapore nella parte condensatore (e ovviamente la sua pressione) sia maggiore di quella della caldaia....
è questo il punto.... a meno che... la quantità di liquido presente nel condensatore sia tale da aprire la valvola grazie alla pressione generata dal suo stesso peso

Mr.Hyde
16-01-2014, 14:41
è questo il punto.... a meno che... la quantità di liquido presente nel condensatore sia tale da aprire la valvola grazie alla pressione generata dal suo stesso peso

ciao Lupino , scusa se non ho risposto subito , ma prima di dirti cavolate , volevo sperimentare almeno l'apertura della valvola unidirezionale :)

quindi ho cercato di riprodurre il mio pensiero di funzionamento girando un video .

importante : il video vuole indicare il solo principio di funzionamento dell'apparecchiatura.

ho messo la valvola unidirezionale , ma mi devo organizzare per trovare una turbinetta da inserire tra ebollitore e condensatore verticale
guarda il video e dimmi cosa ne pensi :)

http://www.youtube.com/watch?v=gzUVu6_5MVo&feature=youtu.be

(http://www.youtube.com/watch?v=gzUVu6_5MVo&feature=youtu.be)cordialita'

Francy

Lupino
17-01-2014, 10:13
Devo ringraziarti Mr. Hyde perchè, seppur inconsapevolmente, con i tuoi filmati, mi riporti indietro nel tempo di almeno una 40ina d'anni, a quando cioè, da piccolo, andavo a trovare mio padre sul luogo di lavoro, un laboratorio di analisi ospedaliere, microscopi, vetrerie varie, becchi di Bunsen, centrifughe etc etc immagina come si potevano trasformare nella fantasia di un bambino di 5- 6 anni....
Tornando a noi e, parafrasando una frase celebre, mi verrebbe da dire: "eppur scende!". :spettacolo:
Se non ho visto male (prendevo come riferimento una, credo, macchia sul tubo), il sistema sembra funzionare, attorno al 49esimo secondo del filmato mi sembra proprio che un paio di centimetri di tubo si svuotino quasi di colpo.
Visto lo svuotamento "repentino", posso ipotizzare che esso avvenga proprio quando (come dicevo prima) il peso del liquido all'interno del tubo diviene maggiore della pressione della caldaia + l'inevitabile inerzia della valvola unidirezionale.
....
Leggo bene la temperatura, 60/65°C?

Mr.Hyde
18-01-2014, 14:20
ciao Lupino :)


Devo ringraziarti Mr. Hyde perchè, seppur inconsapevolmente, con i tuoi filmati, mi riporti indietro nel tempo di almeno una 40ina d'anni, a quando cioè, da piccolo, andavo a trovare mio padre sul luogo di lavoro, un laboratorio di analisi ospedaliere, microscopi, vetrerie varie, becchi di Bunsen, centrifughe etc etc immagina come si potevano trasformare nella fantasia di un bambino di 5- 6 anni....

è una cosa stupenda quella che hai scritto , e sono onorato di aver inconsciamente fatto tornare alla tua mente questi bei ricordi :)

Visto lo svuotamento "repentino", posso ipotizzare che esso avvenga proprio quando (come dicevo prima) il peso del liquido all'interno del tubo diviene maggiore della pressione della caldaia + l'inevitabile inerzia della valvola unidirezionale.

esatto , ho lasciato in marcia l'apparecchiatura per circa 2 ore , lo scarico condensa è alternato .


Leggo bene la temperatura, 60/65°C?

negativo , :) ... la temperatura è 99°C , ma puoi farlo girare a qualsiasi temperatura compresa tra i 30° ed i 105 °C , in un sistema senza aria tutto dipende dal raffredamento nel condensatore e dall'energia termica data all'ebollitore , il liquido acqua è in equilibrio con i suoi vapori , ad ogni temperatura corrisponde una composizione di equilibrio liquido/vapore diverso (pressione o tensione di vapore) maggiore è la temperatura e piu' aumenta(in % m/m) la fase vapore .
In pratica ci sono molecole che dalla fase liquida passano alla fase vapore , ed altrettante che dalla fase vapore , passano alla fase liquida , (questo avviene sempre anche se non lo vediamo), quando il numero di molecole che passano dalla fase liq alla fase vap è uguale al numero di molecole che passano da vap a liq , si dice che il sistema è in equilibrio ... se io perturbo questo equilibrio , ad esempio raffreddando la parte vapore (e quindi facendo condensare piu' molecole di vapore di prima) sposto l'equilibrio, costringendolo a reagire per ripristinare il numero di molecole nella fase vapore (cioè in pratica costringo il liquido a bollire), questo fenomeno è ben dimostrato in un video , nel primo messaggio di questo thread :)

atomax
18-01-2014, 19:09
secondo voi potrebbe funzionare?

Potrebbe funzionare anche se con rendimenti molto bassi, ma manca una pompa che aspira il liquido dal condensatore e lo immette in caldaia. Dopo il condensatore si ha infatti una pressione inferiore a quella presente in caldaia e il ciclo non può proseguire.

Lupino
18-01-2014, 23:23
No atomax, come si vede dal video postato, il passaggio dal condensatore alla caldaia avviene ugualmente; la differenza di pressione è eguagliata dal peso dello stesso liquido.

...in un sistema senza aria tutto dipende dal raffreddamento nel condensatore...
Ok, proprio come accennavo qualche post addietro. Il principio è il medesimo dei frigoriferi ad assorbimento.

...... la temperatura è 99°C...
Speravo fosse un po più bassa, avrebbe voluto dire che il liquido condensava pressoché a T ambiente.
Ti ricordo che per ovvi motivi il liquido in arrivo dal motore non deve avere una T superiore a 85/90°C.... certo se il calore fosse "preso" dai collettori di scarico anziché dall'impianto di raffreddamento di sicuro tutto il ciclo ne gioverebbe.

Mr.Hyde
19-01-2014, 08:55
Speravo fosse un po più bassa

Ciao Lupino sisi bastano anche 50 °C o meno :) tutto dipende dalla temperatura che riesce a mantenere il condensatore

ciao Atomax

manca una pompa che aspira il liquido dal condensatore e lo immette in caldaia

guarda il video http://www.youtube.com/watch?v=gzUVu6_5MVo&feature=youtu.be (http://www.youtube.com/watch?v=gzUVu6_5MVo&feature=youtu.be)

cordialita'

Francy

atomax
19-01-2014, 09:09
Ciao Mr.Hyde,
ma che pressione hai sul tubo che collega il condensatore alla caldaia e che pressione hai in caldaia?
Forse mi sbaglio, ma se hai la stessa pressione, allora l'acqua può tornare in caldaia per via della pressione (seppur minima ma comunque positiva) della colonna.
Ciao e complimenti per il video.

Mr.Hyde
19-01-2014, 10:57
ma che pressione hai sul tubo che collega il condensatore alla caldaia e che pressione hai in caldaia?

la pressione del sistema è dipendente dalla temperatura , come si puo' osservare sulla tabella entalpica del vapore saturo

Tabella 1 –Vapore Saturo.http://pcfarina.eng.unipr.it/dispense98/Salvaterra126892/Image243.gif



Forse mi sbaglio, ma se hai la stessa pressione, allora l'acqua può tornare in caldaia per via della pressione (seppur minima ma comunque positiva) della colonna.


si esatto , ho fatto un disegno per spiegare meglio la situazione , l' apparecchiatura è in queste condizioni
36938
non so' se si capisce bene , pero' la pressione nel punto P4 è la piu' alta che c'è nel sistema , sul tubo di ritorno condensa è stata messa una valvola unidirezionale

Al Mizar
20-01-2014, 01:33
Hyde,
le tue tabelle descrivono sistemi in equilibrio.
Applicandole al sistema caldaia-condensatore raffigurato qui sopra, scaldando a 90 °C e condensando a 40 °C si dovrebbe misurare una differenza di pressione di oltre 0,6 bar; questo è facile da verificare con manometri a U.

Secondo me invece la differenza di pressione tra i vari punti del sistema è minima, forse appena misurabile, azzardo previsione: pochi millimetri di acqua, forse addirittura 0,5 mm.
Faccio un' altra previsione, il sistema funziona anche senza il sifone, cioè senza quel tratto a U tra colonna discendente e caldaia.
Il sistema lo farei modificato come in figura allegata, non capisco perché l' hai disegnato in quel modo.

marcober
20-01-2014, 08:33
Hyde..ma spiegami una cosa..nel tuo sistema hai una pressione di vapore..ma non credo "in caldaia" hai una pressione barica (scusa i termini noin approipriati) superiore a quella atmosferica..per cui è normale che se hai un batetnte a quota piu elevata della caldaia, rientra.

se però interponi una turbina, che fa da "tappo" al vapore..penso si crei i caldaia una sovrapressisone..e allora il battente non basta più..

Mi pare che anche tu avessi questo dubbio..e pensavi di fare una verifica sperimentale..

Lupino
20-01-2014, 09:55
Era un po che mi ronzava in testa una similitudine tra il sistema proposto da Mr.Hyde e... un qualcos'altro...
Come si suol dire: "la notte porta consiglio". Il principio che sta alla base del sistema proposto è identico a quello presente in qualunque Heat Pipe (http://it.wikipedia.org/wiki/Heat_pipe); da quelli presenti nei PC portatili a quelli degli impianti solari.
Anzi, nel caso degli heat pipe, non solo non è necessaria una pompa tra il condensatore e l'evaporatore (parte calda e parte fredda) ma neppure una valvola unidirezionale.
Come liquido interno, dal link su postato...

Tuttavia, la maggior parte dei condotti termici usa l'ammoniaca (http://it.wikipedia.org/wiki/Ammoniaca)...
Si potrebbe provare ad usare proprio l'ammoniaca (punto di ebollizione inferiore a quello dell'acqua) viste le temperature, relativamente basse, del liquido refrigerane proveniente dal motore.
Ma, a parere mio, in considerazione del Limite di Betz (http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Betz) (considero, sperando di non sbagliarmi, il vapore alla stregua di un flusso d'aria) la parte più interessante potrebbe essere questa (sempre dal link)...

Il moto delle molecole di vapore è approssimativamente quello della velocità del suono (circa 300 m al secondo)...
Maggiore velocità = maggiore energia estraibile :spettacolo:

marcober
20-01-2014, 10:59
lupono..però heatpipe sposta calore da u punto all'altro..non produce lavoro estraibile all'esterno del sistema mediante un salto di pressione..

Lupino
20-01-2014, 11:06
Sposta il calore attraverso l'evaporazione del liquido contenuto al suo interno. Il sistema ipotizzato da Mr.Hyde vorrebbe appunto sfruttare l'energia cinetica di detto vapore.
Per rispondere al tuo precedente post...

...e però interponi una turbina, che fa da "tappo" al vapore...
Potrebbe non essere necessario usare una turbina. Se il fluido presente all'interno dell'heat pipe fosse conduttore si potrebbero sfruttare i principi della magnetoidrodinamica (MHD (http://it.wikipedia.org/wiki/Magnetoidrodinamica)) certo i rendimenti si ridurrebbero ancor di più ma si avrebbe il pregio di non turbare eccessivamente i flussi interni all'heat pipe.... che ne pensate?
......
Mr.Hyde, tu che sei un chimico che fluido si potrebbe utilizzare? L'optimum sarebbe un metallo liquido con un punto di ebollizione basso... non riesco a trovare il punto di ebollizione del galinstan....
... a, no, trovato...
...vaporisation point is above 1800 °C...., un po troppo alto :cry:

marcober
20-01-2014, 11:20
Se il fluido presente all'interno dell'heat pipe fosse conduttore si potrebbero sfruttare...

l'acqua è un buon conduttore..ma non mi pare che attorno al tubicino del filmato di Hyde (il condensato) si possa ricavare granché ...

Lupino
20-01-2014, 12:13
...l'acqua è un buon conduttore...
Tutto il contrario! L'acqua, intesa come acqua distillata ovvero "pura", è un pessimo conduttore; diviene conduttrice allorché la si pone in soluzione con un soluto (sale, acido....) in grado di ionizzarsi.
Nel link che ho postato (quello sull'MHD) si parla infatti di acqua marina.

...ma non mi pare che attorno al tubicino del filmato di Hyde (il condensato)...
No marcober, non dal condensato ma dal vapore.
Ti ripropongo un link simile al precedente ma con un disegno molto esplicativo: acceleratore MHD (http://fr.wikipedia.org/wiki/Accélérateur_MHD)
Al fondo della pagina linkata vi è il disegno di un generatore MHD.
Il problema principale è la ricerca, come accennavo su, di un fluido (soluzione o elemento puro) con le seguenti caratteristiche:
- Buon conduttore (allo stato di vapore.... l'acqua marina non vale!)
- Punto di ebollizione a P "standard" relativamente basso (c.ca 100°C) vista la fonte di calore.... mi ripeto, a meno di non voler sfruttare i collettori di scarico al posto del circuito di raffreddamento.
....
Un aggiunta dell'ultimo secondo: stiamo parlando di un sistema (come da titolo del thread) in grado di sfruttare l'energia termica prodotta dal motore di un autoveicolo tramutandola in energia elettrica ma, ovviamente, il medesimo dispositivo potrebbe essere applicato anche agli svariati impianti solari-termici e, in tal caso, la cosa sarebbe decisamente più "interessante"

Mr.Hyde
20-01-2014, 17:30
Ciao A.M. mi scrivi:


Hyde,
le tue tabelle descrivono sistemi in equilibrio.

certo! ed il sistema funziona proprio su questo equilibrio :spettacolo:


Applicandole al sistema caldaia-condensatore raffigurato qui sopra, scaldando a 90 °C e condensando a 40 °C si dovrebbe misurare una differenza di pressione di oltre 0,6 bar

se la condensazione avviene a 40°C ,il sistema si trova ad una pressione di 0,073 bar , ed il liquido nell'ebollitore puo' bollire solo a 40°C anche se la fonte di calore è a 200°C (è fisica !)


questo è facile da verificare con manometri a U

bè .... oggi come oggi i manovuotometri ad U sono stati rimpiazzati , la tecnologia a fatto passi in avanti rispetto ai tempi del caro EVANGELISTA (1600 d.c.)

nei laborator ,anche i termometri ,pressotati , livellostati ed i sistemi informatici hanno fatto passi avanti ...vedi questo thread http://www.energeticambiente.it/images/icons/icon1.png Fai da te Costruito distillatore acqua ,autocostruita interfaccia a PC (http://www.energeticambiente.it/fai-da-te/14758184-costruito-distillatore-acqua-autocostruita-interfaccia-pc.html)




Il sistema lo farei modificato come in figura allegata, non capisco perché l' hai disegnato in quel modo.

ecco la prova che non hai nemmeno guardato il video dell'apparecchiatura funzionante
se l'avessi guardato capiresti perche' l'ho disegnato cosi' ....risposta: è cosi'!!!!! come altro avrei dovuto disegnarlo??

il tuo schema non è nel modo piu' assoluto l'apparecchiatura di prova che ho assemblato!! riguarda bene

ciao Marco ,


ma non credo "in caldaia" hai unapressione barica (scusa i termini noin approipriati) superiore a quella atmosferica


si esatto la pressione è sempre piu' bassa di quella esterna, in base alla temperatura a cui si riesce a portare il sistema di condensazione , si ha la pressione corrispondente (consultabile sulla tabella entalpica sopracitata)

p.s. i termini vanno benissimo , sono certo che l'importante è capirsi...non stare li a preoccuparti per cose banali :)


Mi pare che anche tu avessi questo dubbio..e pensavi di fare una verifica sperimentale..

si si ,il mio dubbio era come per voi , vincera' la perdita di carico dovuta alla valvola unidirez ? (che come dice lupino potrebbe non esserci (vi faro' vedere come sempre via empirica)) ..vincera' la perdita di carico della turbina ? (questo non lo so', l'unico modo è provare ) ... io gia' toglierei la valvola unidirez ,in quanto il sifone fa' gia la sua funzione :D


l'acqua è un buon conduttore..ma non mi pare che attorno al tubicino del filmato di Hyde (il condensato) si possa ricavare granché ...

qui' c'è una riserva :) , nel senso che la potenzialita' (per potenzialita' dei generatori di vapore si intende la produzione oraria di vapore) dipende dalla superficie di riscaldamento e dal materiale con cui è costruito , .... come puoi notare , nella apparecchiatura da me utilizzata la superficie di riscaldamento è bassissima , idem quella di raffreddamento , inoltre utilizzo vetro ,che come ben sai ha un coefficiente di conduttivita' termica molto basso rispetto ai metalli tipo alluminio

ciao Lupino ,


Sposta il calore attraverso l'evaporazione del liquido contenuto al suo interno. Il sistema ipotizzato da Mr.Hyde vorrebbe appunto sfruttare l'energia cinetica di detto vapore.

esatto , in particolare , si sfrutta l'enorme energia trasportata dall'acqua in fase vapore (questa prende il nome di calore latente, il calore latente dell'acqua vapore è elevatissimo (540 Kcal /Kg ) , per intenderci per scaldare l'acqua liquida(senza farla bollire) da zero a 90 °C servono 90Kcal /kg (chiamasi calore sensibile) ), pensa quanto calore puo' trasportare 1 kg di vapore. Il segreto è l'energia che bisogna fornire per rompere il legame a idrogeno tra molecola e molecola di H2O, lo stesso che verra' rilasciato nella sua riformazione (condensato)


Mr.Hyde, tu che sei un chimico che fluido si potrebbe utilizzare? L'optimum sarebbe un metallo liquido con un punto di ebollizione basso... non riesco a trovare il punto di ebollizione del galinstan....

come dicevo sopra il miglior fluido(come quantita' di energia termica trasportata(in Kca/kg) per trasportare energia è l'acqua in fase vapore, nella condensazione cede le stesse kcal/kg che aveva "assorbito" nel passaggio di stato da liquido a vapore (cioè 540 kcal/kg) :)

grazie ancora per gli interventi e l'interessamento :)

cordialita'

Francy

Al Mizar
20-01-2014, 23:02
.... oggi come oggi i manovuotometri ad U sono stati rimpiazzati , la tecnologia a fatto passi in avanti rispetto ai tempi del caro EVANGELISTA (1600 d.c.) ...

Bene. Hai modo di misurare la pressione nei vari punti da te individuati?
Misurala, poi ne riparliamo.

Saluti.


AM

Mr.Hyde
20-01-2014, 23:11
fino a che non guardi il video che ti dimostra che funziona non ne sarai convinto!! :)...una volta che con i tuoi occhi vedi che funziona .... non capisco il problema? cosa è che non comprendi? come vedi dal video il condensato ricade in caldaia nonostante la valvola unidirezionale ...che non ti fidi del mio video??

Darwin
20-01-2014, 23:25
Ciao Hyde vedo il post adesso. Ci sta lavorando anche la BMW con il sistema turbostreamer solo che li il calore lo prendono dai gas di scarico
Turbosteamer (http://www.auto.bmw.it/Prodotti/UltimeNotizie/turboSteamer/content.php)

Al Mizar
20-01-2014, 23:34
Hyde,
l' ho guardato dieci volte e più quel video, e tutte le volte mi viene il mal di mare.
A quanti minuti e quanti secondi si vede la valvola di non ritorno? Da cosa si riconosce? Non riesco a individuarla.

Io dico che la massima differenza di pressione nel tuo sistema è dell' ordine dei millimetri di acqua.
Se hai modo e voglia di misurarla, misurala; io chiudo qui.


Scrivi:
"... se la condensazione avviene a 40°C ,il sistema si trova ad una pressione di 0,073 bar , ed il liquido nell'ebollitore puo' bollire solo a 40°C ..."
Metti un termometro nel liquido in ebollizione e uno nel condensato e vedi se quanto dici è vero.


AM

marcober
21-01-2014, 09:31
Lupino..ho capito..uso da decenni dosatori elettromagnetici che misurano la quantità di prodotti conduttivi che passano dentro un tubo di sezione nota.. che è la stessa cosa ma inversa..ioni in movimento creano un campo elettromagnetico che una bobina raccoglie e misura in termii di corrente...e quindi ti assicuro che con quel'energia non ci accendi nemmeno un led..a fatica si riesce a misurarla, dopo amplificazione.

Anche il link che dai dice che le rese di tali pompe(stesso principio ma alimentato e non in generazione) ha rse molto basse..accettabili se devi pompare sodio fuso nella centrale nucleare o alluminio fuso...altrimenti meglio una pompa normale.

Morale..l'energia che potresti trarre dal percolamento gravimetrico di un liquido ionizzato è una frazione di quela che potresti trarre turbinando lo stesso liquido in ua tradizionale turbina...e gia in altra discussione (uno che voleva sfruttare l'energia gravitazionale di un fluido fatto evaporare e condensare in un sistema chiuso) si erano fatti i conti e la quantità di energia potenziale era davvero vicina a zero...superiore agli attriti da vincere per la taglia di un sistema chiuso.
Il principio invece, se applicato da Madre natura su vasta scala, funziona (idroelettrico)

Pero come detto, sebbene l'acqua dei fiumi sia gia in parte salata e quindi ionizzata e conduttrice, nesuno sfrutta il suo passaggio cercando di imbrigliare il suo campo eletromagnetico (che pur esiste)

Tornando al sistema di Hyde..il sistema presenta nelle varie zone (caldaia e condensazione) diverso titolo di vapore..ma penso ugual pressione barometrica...per questo il condensato rientra in caldaia.
Se inseriamo una turbina che separa in pratica in 2 il sistema..a monte avremo una maggior pressione e a valle una minor pressione barometrica, che impedirà il rientro, richiedendo una pompa.
Nei generatori a vapore mi pare sia sempre presente la pompa, che assorbe una frazione dell'energia generata..cioè, se non sbaglio..l'energia che serve per far aumentare di 1 bar la pressione di una certa quantità di liquido è una piccola frazione rispetto all'energia che occorre per far evaporare la stessa quantita di acqua e portare questo vapore a + 1 bar...e quindi il lavoro assorbito dalla pompa è trascurabile rispetto all'energia inserita nel sistema e prelevata dal sistema.

D'altra parte se con 1 kcal si possono sollevare di 1 metro 427 kg di acqua..e con la stessa energia si solleva di 1 grado 1 kg di acqua..la cosa è abbastanza intuitiva...e per far evaporare qui 427 kg di acqua servirebbero circa 250.000 kcal..

Lupino
21-01-2014, 12:45
...l'energia che potresti trarre dal percolamento gravimetrico di un liquido ionizzato è una frazione...
già, su questo hai perfettamente ragione ... :cry:

Mr.Hyde
21-01-2014, 17:56
ciao Marco :)

T
ornando al sistema di Hyde..il sistema presenta nelle varie zone (caldaia e condensazione) diverso titolo di vapore..ma penso ugual pressione barometrica...per questo il condensato rientra in caldaia.

esatto !


Se inseriamo una turbina che separa in pratica in 2 il sistema..a monte avremo una maggior pressione e a valle una minor pressione barometrica, che impedirà il rientro, richiedendo una pompa.

l'intoppo secondo me è proprio la turbina :( ... ma c'è una soluzione al problema , ormai non piu' in uso viste le possibilita' di attingere a 2 linee elettriche diverse , od essere provvisti di generatore elettrico ...

UN PO' DI STORIA DEI GENERATORI DI VAPORE
agli albori dei generatori di vapore (piu' di 2 secoli) , non esistevano leggi particolari sui generatori di vapore ... nel 1927 vari regi decreti furono emanati , esempi sono l'obbligo di 2 valvole di sicurezza NON intercettabili nella parte superiore del corpo cilindrico superiore , indipendenti con portata di scarico doppia rispetto alla potenzialita' della caldaia , l'obbligo di avere almeno 2 livelli visivi nel corpo cilindrico superiore , l'obbligo di avere una pompa per ogni caldaia con portata doppia rispetto alla potenzialita' caldaia, l'obbligo di blocco per basso livello ,l'obbligo di avere 2 pressostati di blocco( per alta ed altissima pressione) , l'obbligo di un manometro di adeguata grandezza con fondo scala superiore del 40% alla pressione di bollo della caldaia ... etc etc ...(è lunghissima la lista )

comunque queste leggi furono emanate ,in quanto troppo spesso si verificavano esplosioni potentissime di questi tipi di apparecchiature , con i relativi danni che possono creare (vista la loro energia interna)

i 4 motivi per cui un generatore di vapore puo' esplodere sono
1- fase di accensione (nella camera di combustione possono essere presenti incombusti gassosi , e se all'accensione ,il lavaggio con aria della camera di combust non funziona in modo idoneo ,allo scocco della scintilla abbiamo una grossa bomba

2- la caldaia supera il limite della pressione di bollo

3- le incrostazioni lato acqua impediscono il normale scambio termico tra camera di combustione e acqua in caldaia , facendo surriscaldare il metallo

4- il livello della caldaia scende sotto il livello minimo (8 cm sopra al fascio)

visto che se il fascio si scopre si ha una esplosione .... per il punto 4 il problema è che se va via corrente le caldaie che vanno con combustibili solidi(es . carbone) con braciere a nastro sono pericolosissime, senza corrente le pompe di reintegro acqua non girano, ma la camera di combustione è ancora piena di combustibile solido all'incandescenza (inerzia termica) , quindi la legge prevede 2 sistemi di rifornimento acqua , vengono quindi brevettati vari apparecchi per alimentare con acqua la caldaia nonostante la mancanza di corrente ...uno di quelli con maggior successo ricordo che si chiamava cavallino a vapore (una pompa alternativa a doppio effetto azionata dal vapore) , questo sistema di carico acqua in caldaia consuma circa il 5% della potenzialita' del generatore ,la conoscenza del funzionamento di queste apparecchiature sono ancora oggi richieste all'esame per la patente dei conduttori generatori di vapore :)

Grazie caro Darwin per la info :)

marcober
21-01-2014, 18:10
bene..si confera che, elettrica o vapore, l'acqua in caldaia va pompata.