Motore tipo Brayton a ciclo chiuso - EnergeticAmbiente.it

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Motore tipo Brayton a ciclo chiuso

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  • #31
    valvola (1)

    Ciao a tutti,
    ecco come ho pensato di fare la valvola (1) del disegno all'inizio della discussione:
    Un sistema come questo potrebbe funzionare anche nel caso che invece di una membrana si usasse un pistone; benvenuto ad ogni commento.

    Nella posizione rappresentata nello schema, l'aria sta entrando attraverso(3) ed agisce sulla membrana(2), spingendola verso destra.
    Quando il labbro(7), [che è un ingrossamento dello stelo(4), il quale stelo è solidale con la membrana)], raggiuge la valvola(9), la trascìna verso la sede(10), chiudendo così il passaggio dell'aria.

    A questo punto un'altra valvola, ancora da progettare, scarica attraverso l'uscita(11) l'aria che si trova all'interno dell'alloggiamento della membrana, la quale torna indietro per effetto di una molla o di un volano( non rappresentati);durante il movimento verso sinistra lo stelo incontra il fondo del cappellotto(5), che è solidale con la valvola, e lo spinge verso sinistra, provocando così l'apertura della valvola.

    La valvola viene mantenuta in posizione di apertura dai magneti(6) ed il ciclo ricomincia.
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    • #32
      ciao renatore,
      mi sono guardato una sfilza di video sullo stirling ma in ogni prototipo veniva usata una fonte di energia molto potente.
      molto carini ma niente che si avvicinasse alla nostra idea.
      continuo a cercare.
      a presto
      s.

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      • #33
        salve a tutti sono nuovo del forum e curioso di nuove idee e se posso do il mio comtributo nel bene e nel male.
        volevo provare ad analizzare lo schema del motore prima di provare a sperimentare.
        la mia perplessita e sulle valvole di non ritorno
        mi spiego
        la zona 5 per trasferire l'aria nella zona 8 deve avere una pressione superiore a essa
        la zona 8 per trasferire l'aria nella zona 9 deve avere una pressione superiore a essa
        risultato tutto il sistema va in equilibrio( non e inportante la temperatura nei vari pasaggi per avere il trasferimento conta la pressione)
        quindi niente sistema chiuso.
        si potrebbe scaricare all'esterno l'aria durante la risalita del pistone mettendo una valvola sulla testa del motore che scarichi all'esterno come in un normale motore risolvendo anche il problema della valvola sul cilindro che non e di facile soluzione
        e ricaricare saltuariamente la zona 9
        sono sicuro che funzionerebbe risolvendo il problema del'irradiazione
        a quel punto avreste un motore a acqua
        aspettate
        mi sembra di aver gia visto qualcosa del genere
        li chiamavano motori a vapore e muovevano le locomotive anche con la legna.

        scusate non prendetevela l' inportante e imparare e continuare a pensare sempre a cose nuove ,siamo andati sulla luna cosi.

        ciao a tutti by gianni

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        • #34
          Ciao gianni63,
          la circolazione dell'aria la spiego così:

          Nel mio schema, la forza necessaria a far circolare l'aria è data dalla differenza di superficie utile tra le due facce (faccie?) del pistone, differenza dovuta alla presenza dell'asta del pistone, che nello schema ho indicato con (6); ecco il mio ragionamento: se la faccia lato caldo avesse una superficie X e vi agisse una pressione Y, e se la sezione dell'asta fosse 1/2X, la pressione sulla faccia fredda sarebbe 2Y.

          Nota che l'asta del pistone esce all'esterno dell'apparato, è da qui che nasce la differenza di pressione che permette all'aria di circolare,

          Se cerchi motore Brayton su google, il primo risultato è uno schema a due pistoni, vedrai che anche lì la differenza di pressione è data dalla differenza di alesaggio tra i due cilindri, o meglio dalla differenza di superficie utile dei due pistoni, quello piccolo essendo il compressore;
          mi sembra che come principio di funzionamento quello schema e questo si assomiglino parecchio, ed anche lì è spiegato come si potrebbe realizzare a circuito chiuso.
          C'è da dire che su certi aspetti quella descrizione è un pò ottimistica, come quando parla di cilindri autocostruiti dove il pistone gira a 3000 rpm, o quando stima il rendimento, però il principio mi sembra valido.

          Nel mio schema, il compressore è la zona destra del cilindro, e l'espansore è la zona sinistra.

          Per spiegarmi, paragono l'aria ad una spugna e l'energia all'acqua, nel lato freddo del cilindro questa spugna viene strizzata e la " acqua" viene eliminata dal radiatore, poi la "spugna " assorbe nuova "acqua" nel captatore, una parte dell'"acqua" serve a far funzionare il sistema e la parte restante viene eliminata dal radiatore.

          Se pensi che il mio schema non possa funzionare, mi faresti un piacere a farmi evidente dove differisce da quello che ti ho citato più sopra, così potrei abbandonare l'impresa a cuor leggero oppure, se la tua critica mi sembrerà infondata, continuare con maggior convinzione.

          Per la difficoltà della valvola sul pistone, ci sono anche dei motori a scoppio con questa soluzione, o meglio c'erano, erano motori da aereo di molto tempo fà, anzi grazie di avermelo fatto notare perché mi è venuta subito in mente un'altra soluzione, e in ogni caso sono convinto che se ci applico la potenza del mio gènio, posso risolvere quasi ogni problema ( questa è una battuta eh ) !

          Sai per caso a che pressione lavoravano le locomotive, e come erano costruite le tenute dell'asta dello stantuffo?

          Ciao da Renatore

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          • #35
            ciao a tutti,
            ciao rimba2, cerca qualcosa sugliStirling a basso differenziale di temperarura ( low temperature differential, LTD ), potrebbero anche fare al caso nostro ma li vedo più complicati da costruire.
            Forse in compenso renderebbero di più.

            Per la membrana ci sto ripensando, perché credo che nel ricomprimere l'aria nella zona fredda sarebbe meno efficiente di un pistone, dovrebbe andare ad aderire meglio possibile alla parete del suo involucro per minimizzare i volumi morti, non saprei come ottenerlo, tornerei verso il pistone.

            Come dimensioni direi di non scendere tanto sotto i 500 cc, questa idea non viene da calcoli, diciamo a sensazione....

            ciao da Renatore

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            • #36
              Errore marchiano!

              Ciao a tutti,
              questo motore così come è disegnato Non Può Funzionare Bene.....
              perché l'aria deve entrare nel compressore ( lato destro del cilindro dello schema all'inizio del thread ) già fredda!

              Non mollo ancora, appena mi riprendo dallo scorno provo a disegnarlo di nuovo, a presto.

              Ciao da Renatore

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              • #37
                Schema modificato

                Ciao a tutti, vediamo se così può andare.

                Il ciclo inizia con il pistone al PMS e la valvola(2) aperta, l'aria calda ed in pressione mette in movimento il pistone ed esso comprime l'aria fredda contenuta nel cilindro e la spinge nel captatore attraverso la valvola di non ritorno(4);
                nel suo movimento inoltre il pistone mette in rotazione il volàno;
                quando il pistone raggiunge il PMI la valvola (2) si chiude e si apre la (1);
                il pistone, mosso dal volàno, nella corsa di ritorno spinge nel radiatore l'aria contenuta nella parte sinistra del cilindro (aria ancora calda, ma a pressione ridotta perché si è espansa ) ;
                l'aria calda che entra nel radiatore ne spinge fuori quella fredda, la quale fluendo attraverso la valvola di non ritorno (3) va nella parte destra del cilindro;
                giunto il pistone al PMS la valvola (1) si chiude, la (2) si apre ed il ciclo ricomincia.

                Chi vede in questa idea dei pregi o dei difetti è invitato a farmi partecipe della sua opinione.

                Ciao a tutti da Renatore
                File allegati

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                • #38
                  ciao,
                  ho trovato una canna di un caterpillar di quasi 15 cm di diametro con relativo pistone il quale però è pesantissimo e andrebbe alleggerito molto.
                  vedo che il nuovo disegno si è semplificato assai a tal punto che ho capito anch'io.
                  e non ci sono più valvole sul pistone che avrebbero dato da lavorare.
                  ma...
                  ci spaventa così tanto lavorare?
                  ah!
                  e le fasce come le modifichiamo?
                  potremmo farle di teflon
                  ciao
                  s.

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                  • #39
                    Ciao rimba2,
                    io ho passato la mattina in giro per officine di rettifiche, alla fine ho trovato uno gentile con una officina pulitissima che ha trovato il tempo di starmi a sentire, mi ha chiesto di fargli dei disegni un pò più tecnici e di specificare le dimensioni critiche, giustamente dice che se deve studiare tutto insieme a me mi deve far pagare una cifra.

                    Fascia di teflon va visto l'attrito, ho paura che sia peggio di quelle normali.

                    Come ci spaventa lavorare? non è quello che stiamo facendo?

                    Mi dà più fastidio spendere...purtroppo mi toccherà!

                    Ora sono qui che mi arrabatto con Paint per disegnare i vari pezzi.

                    Con il cilindro che hai raccattato facciamo una cilindrata di parecchio oltre 1500 cc, bene perbacco, molti ciccì molto onore!

                    Il pistone di cosa è fatto, alluminio? In ogni caso gliela diamo noi la paga, non dubitare.

                    Il tipo gentile ( rara aves ) mi ha detto di pensare alla lubrificazione.

                    Ciao a presto

                    Renatore

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                    • #40
                      Originariamente inviato da renatore Visualizza il messaggio
                      Il ciclo inizia con il pistone al PMS e la valvola(2) aperta, l'aria calda ed in pressione mette in movimento il pistone ed esso comprime l'aria fredda contenuta nel cilindro e la spinge nel captatore attraverso la valvola di non ritorno(4);
                      Scusa ma per me non funziona per nulla, hai due possibilità:
                      1. se la pressione nel captatore è maggiore di quella fredda compressa la valvola di non ritorno (4) non si aprirà mai
                      2. se la pressione nel captatore è minore di quella fredda compressa la valvola di non ritorno (4) si aprirà ma il pistone non può muoversi da sinistra a destra perché la pressione maggiore è a sinistra

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                      • #41
                        Spinta e controspinta

                        Ciao a tutti,
                        ciao DinoDF,
                        grazie per aver studiato il sistema, la mia certezza comincia a vacillare, vedi se hai voglia di seguire anche questo discorso:

                        la pressione nello spazio di espansione ( a sin. ) è minore di quella nello spazio di compressione, ma la spinta sul pistone è funzione sia della pressione che della superficie sulla quale questa pressione agisce;
                        dato che l'asta del pistone esce all'esterno, la sezione di questa asta va sottratta dalla superficie totale del pistone;
                        se abbiamo a sin. 6atm ed una superficie di 10cm^2, e a destra 8atm ed una superficie ( netta, attiva, esposta ? ) di 5cm^2, avremo sul pistone una spinta da sinistra verso destra di 60 kg mentre da destra verso sinistra la spinta sarà di 40 kg, con una differenza di 20 kg verso destra.

                        Che ne dici messa così?
                        Ciao da renatore
                        Ultima modifica di renatore; 25-06-2008, 15:20.

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                        • #42
                          non capisco,
                          ma a sinistra c'è il captatore con aria calda che espandendosi aumenta di pressione.
                          perchè non dovrebbe vincere su quella a destra?
                          forse non è vero che ho capito!?
                          ciao

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                          • #43
                            Ciao rimba2,
                            mah che ti devo dire, l'obiezione di DinoDF mi pareva di averla confutata ( mi piacerebbe avere la sua opinione ), però è possibile che, dato che "ogni scarafone è bello a mamma sua", io sia poco obbiettivo, perciò non ti posso convincere io che funzionerà, penso di sì ma dato che la garanzia è la mia intelligenza vedi tu che caso farne.
                            La meglio sarebbe che ti fai una idea tu stesso, se chiedi all'acquaiolo se l'acqua è fresca, di sicuro ti dirà "come la neve!".

                            Per ora tiro avanti con i disegni delle due testate ché spendo poco, poi forse si affaccia qualcuno che ci demolisce tutto quanto e così quel bel cilindro di caterpillar lo possiamo riempire di raudi per sparare il pistone ( alleggerito a dovere) sulla luna!

                            Da qualche parte nel forum qualcuno di quelli che secondo me un pò ci capisce diceva che il sistema Brayton funziona di sicuro, quello che è da vedere è il rendimento;
                            ora bisogna capire se:
                            1) questa mia idea davvero è assimilabile al Brayton, e spero di sì perché, se poi funziona ed è originale, averla messa sul forum rende impossibile brevettarla, pensa te potevo diventare ricco ed ho schivato il rischio;
                            2) il gioco vale la candela, cioè se per farlo andare ci vogliono 20 metriquadri di pannello a concentrazione, tubi valvole pezzi fatti apposta e chissà cos'altro e ne caviamo 200 watt, magari sarebbe interessante dal punto di vista della realizzazione, ma come generatore farebbe pena.

                            Il tornitore che ti dicevo ( ci sono tornato, comincia a pensare che forse faceva meglio ad essere scorbùtico ) mi ha detto che, oltre ai disegni un pò ben fattini e ad alcune misure precise, gli devo anche specificare di che materiale devono essere questi pezzi, mi ha fatto capire che dirgli "di ferro" è come dire ad un oste tedesco che voglio "della birra", è troppo generico, di acciai ce n'è tre o quattromila tipi diversi, ed io non ne so niente!

                            Occhèi , adelante Pedro, con juìcio....
                            Ciao da Renatore

                            Commenta


                            • #44
                              Il Sig. Precisini ci torna sopra

                              Ciao Dino DF,
                              riprendo il tuo post di oggi alle 00:26, l'ultima parola, " sinistra", volevi dire "destra"? Lo spero, sennò vuol dire che non capisco più nulla!!!
                              Devo aggiungere che la pressione della zona "compressore" può essere superiore a quella della zona "espansore" solo di quel tanto sufficiente ad aprire la valvola di non ritorno, perché a quel punto la valvola si apre e lascia scorrere l'aria fredda verso il captatore.

                              Ma... come può l'aria spinta dal pistone, fare un giro nel circuito ed andare a spingere lo stesso pistone dall'altra parte... aiuuuto, forse è vero che non capisco nulla, se ho bisogno che mi vengano spiegati i miei pensieri... forse è meglio che vada per funghi.

                              Mi sa che la teoria non mi sorregge più, ringrazio tutti della pazienza che avete avuto, la prossima brillante idea che mi viene ( di sicuro prima o poi me ne viene un'altra ) cercherò di elaborarla un pò meglio prima di presentarla.

                              Ciao a tutti e buon lavoro da Renatore

                              Commenta


                              • #45
                                Forse ieri sera avevo sonno
                                Partendo con il pistone a Sx, il captatore in pressione e l'aria nel cilindro a Dx fredda dobbiamo riuscire a dimensionare il tutto in maniera tale che aprendo la valvola 2 la pressione contenuta nel captatore spinga il pistone a Dx e comprima di conseguenza l'aria fredda, non appena le pressioni si equivalgono l'energia immagazzinata nel volano dev'essere sufficiente a completare il ciclo e a dare del lavoro extra
                                In pratica la spinta si ha solo per una porzione di corsa dell'intero cilindro poi tutto deve continuare a girare per inerzia, ma credo funzioni!!!
                                Le parti più difficili da realizzare sono il captatore e il radiatore, per il secondo forse conviene utilizzare uno scambiatore di calore commerciale facendo circolare acqua fredda in uno dei circuiti.
                                Forse conviene realizzare un motore con più cilindri sfasati.

                                Commenta


                                • #46
                                  Ciao a tutti,
                                  ciao DinoDF,
                                  ieri sera avevo deciso che questo sistema non funziona, ora invece sono di nuovo dell'idea che possa funzionare...

                                  Dimmi se ti torna il discorso che, dato che l'asta passa all'esterno del sistema,la sua sezione va sottratta dalla sezione del pistone lato compressione, perché tutto dipende da questo;
                                  cioè che la pressione nella zona di espansione può essere minore di quella della zona di compressione, e ciononostante la spinta può essere maggiore da sinistra verso destra; se è così è possibile che funzioni, come dici tu mi sembra improbabile che il volano possa acquistare, in diciamo mezzo giro, abbastanza energia da fare il restante giro e mezzo.

                                  Ora voglio applicare a questo sistema quello che ho capito dei concetti di trasformazione adiabatica, isocora, isoterma e isobarica;
                                  per esempio, quando l'aria nel captatore si scalda e comincia a far muovere il pistone, chiaramente la trasf. non è né isoterma né isocora, perché la temperatura ed il volume cambiano; non è adiabatica, per via dello scambio di calore con l'esterno; e non mi sembra nemmeno isobarica, perché la pressione aumenta, e quindi...? O ce n'è ( almeno ) un altro tipo, o c'è qualcosa che non ho capito.

                                  Per la realizzazione vedo meno difficoltà per me nel costruire gli scambiatori, ho lavorato da idraulico e anche in carpenteria varia me la cavo, invece la parte meccanica vera e propria per me è off limits, così cercherò di disegnare i pezzi e li farò realizzare in una officina meccanica.

                                  Il radiatore raffreddato ad acqua è una ottima idea, però per me non va bene dato che penso di installare questa "cosa" in un minuscolo pezzetto di terra di cui posso disporre dove l'acqua necessaria non c'è.

                                  E' importante che io mi convinca che il sistema funziona come ho cercato di spiegare, perché se è così, e cioè che il pistone può compiere tutta la corsa di andata autonomamente, al posto di biella e volano forse si può usare una molla, semplificherebbe moltissimo la costruzione e migliorerebbe la situazione degli attriti, mettendoci un volano ci vorrebbe anche una testa a croce tra l'asta del pistone e la biella.
                                  Un'altra possibilità è di mettere due cilindri contrapposti, uniti dall'asta in modo che la corsa attiva di uno faccia compiere la corsa passiva all'altro.
                                  Questa di non trasformare il moto rettilineo in rotatorio però ci obbliga a studiare un generatore lineare...

                                  Ciao a tutti da Renatore
                                  Ultima modifica di renatore; 26-06-2008, 08:37.

                                  Commenta


                                  • #47
                                    ciao,
                                    mi viene di pensare che pistoni,bielle e volani facciano parte di un'epoca in cui,data la presunta abbondanza di energia,gli attriti sono trascurabili.
                                    solo per la tenuta dell'asta ,che si potrebbe definire anch'essa pistone, vedo un dispendio d'energia troppo alto considerato le forze in gioco.
                                    forse salendo di dimensioni?
                                    comunque continuiamo a far lavorare i neuroni 'chè spesso le cose sono a portata di mano solo che i paraocchi o pregiudizi ce li nascondono.
                                    a presto

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                                    • #48
                                      Ciao rimba2,
                                      salire di dimensioni migliorerebbe qualcosa, ma ci rovina con le spese, pensa anche ai pannelli solari quanto grandi li dovremmo fare.

                                      Vediamo un pò, se il cilindro che hai trovato ha il diametro di 12 cm, la sua area è circa 110 cm quadrati, se facciamo l'asta con una sezione di 50 cm quadrati, abbiamo una differenza di 60, con la pressione di due atmosfere che si diceva qualche post fà, sarebbe una spinta di 120 kg, ce la fa a fare scorrere il pistone e a darci anche qualcosa per il generatore?

                                      Come si fa a sapere, prendendo per buono questo dato, ed immaginando di avere una corsa del pistone di 100 mm, e di far girare il motore a diciamo 500 rpm, quanta potenza può dare? BOH !

                                      Intanto ho pensato che calcolo bisogna fare per dimensionare l'asta: secondo me il volume della zona compressore, levando lo spazio occupato dall'asta, deve essere tale che l'aria ( fredda ) che c'è dentro, una volta riscaldata, abbia il volume della zona di espansione; quindi bisogna capire a che temperatura prevediamo di scaldarla, e a che temperatura prevediamo di raffreddarla. Una stima a spanne la avevo fatta, se ti va ricontrollala, vedrai che il range è quello.

                                      Per l'abbondanza dell'energia, abbiamo il sole, più di così...

                                      Boh che si fa? Rimettiamo in pista la membrana? Ci buttiamo sullo Stirling LTD? Altri modi per sfruttare il calore del sole non ne so, fotovoltaico fatto in casa mi sembra improponibile, per l'eolico bisogna masticare di meccanica fine elettronica ed aerodinamica , un fiume da imbrigliare non ce l'abbiamo, un soffione boracifero nemmeno... Ma se abbiamo voglia di fare la corrente,potremmo prendere un bel generatore, modificarlo a metano, mettere su un allevamento di mucche e con i loro sottoprodotti ci facciamo il biogas, e alle mucche gli diamo da mangiare le cambiali...

                                      Il problema vero è che non sono proprio convinto che possa funzionare, a volte sono sicuro di sì, a volte di no e il resto del tempo sono sul " mi pare di sì però forse no".

                                      Dài,presto vengo a vedere quel cilindro che hai e ne ragioniamo.

                                      Ciao da Renatore

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                                      • #49
                                        ciao,
                                        hai dubbi sulla tenuta del pistone\asta?
                                        mi sembra di capire che anche nel caso di un sistema pressurizzato la suddetta tenuta debba tenere.
                                        dunque forse al sistema per sfruttare il moto ci possiamo dedicare in seguito.
                                        l'idea di elettromagneti che diventano motori e dinamo è ineressante ma ha bisogno di un elettrotecnico e di un elettronico.
                                        andiamo avanti
                                        ciao
                                        s

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                                        • #50
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                                          Sono convinto che si può ricavare qualcosa di positivo con l' idea di partenza di renatore.
                                          Nell' ottica della semplicità costruttiva e contenimento dei costi,
                                          l' idea di sfruttare un pannello coibentato autocostruito, anche di diversi mq per un metro di altezza,
                                          il quale esposto al sole crei un movimento di molecole d' aria (una pressione)
                                          le quali metteranno in movimento una pompa con accoppiato un generatore elettrico è molto valida.
                                          Purtroppo è venuto a mancare l' apporto degli ingeneri del forum.

                                          Un simile cassettone autocostruito di 10 mc con 10mq esposti al sole dovrebbe creare un bel "soffio" di aria sfruttabile a costo praticamente zero.

                                          Però servono dati congrui che dovrebbero esserci forniti da coloro che li conoscono.
                                          Io posso tirare un po' ad indovinare ma non sarebbe carino vista l' alta competenza di questo forum.

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                                          • #51
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                                            spero che renatore accolga il tuo richiamo al lavoro
                                            il vero motore è lui

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                                            • #52
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                                              Sono, però, alla ricerca di un qualcosa che sia ancor di più semplice autocostruzione ed il ciclo di Bryton, ancorpiù del motore stirling, risulta essere di una semplicità disarmante. Ho trovato altri topic che parlavano di questo ciclo nei quali c' erano utenti che ipotizzavano di accoppiarci fin anche un motore di 125/250 cc.
                                              Però, mentalmente, ho cestinato la cosa in quanto gli attriti meccanici di tali motori, secondo me, sono eccessivi per la minima coppia che dovrebbe dare un ciclo di Bryton solare. Per questo motivo ho stimato questo topic di renatore come potenzialmente proficuo per formare delle basi di conoscenza riguardo l' argomento.
                                              Verò è che l' attenzione di renatore è/era tutta orientata verso la fattibilità di tale motore però è altrettanto vero che non ci siamo immersi nella fisica dei fluidi in questione.
                                              In altri topic il bravo e competente Furio ha liquidato la questione del Bryton solare come non sufficientemente proficuo, però non sono riuscito a fugare molti dubbi.
                                              So che l' aria a pressione atmosferica non si espande molto in funzione della temperatura; se non erro raddoppia il suo volume se si innalza la temperatura di 273°.
                                              Però stavo pensando a volumi "consistenti" usando dei megapannelloni coibentati, foderati all' interno con del catrame (nero così da trattenere quanta più radiazione),
                                              e con del banale plexyglass o policarbonato come "coperchio" il quale si sostiene su della banalissima rete termosaldata. Ovviamente il tutto a tenuta stagna per non più di circa 2 atm (quindi pressioni basse e facilmente gestibili).
                                              Questo fantomatico "pannellone" poi dovrebbe avere due pertugi; uno in ingresso ed uno in uscita.
                                              In entrata ci andrebbe una pompa alimentata a corrente di "X" watt che introduca " Y" aria. Questa aria dovrebbe subire un innalzamento di volume, e quindi di pressione, in funzione della temperatura solare.
                                              Nel pertugio di uscita ci dovrebbe essere montata una pompa/turbina con accoppiato un generatore di corrente a magneti permanenti.
                                              Il mio dubbio amletico è questo:- "Riuscirò ad avere in uscita più watt di quanti non ne consumi in entrata ?".
                                              Se sì; quanti watt in più?
                                              Se sì; con che tipo di rapporto in funzione del volume esposto al sole?

                                              Ecco tutto il mio dubbio amletico riguardo l' argomento.

                                              Chiedo infinite scuse a renatore per essermi in parte appropriato del suo topic
                                              e sarò grato a chiunque possa dare il suo contributo.

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                                              • #53
                                                So che l' aria a pressione atmosferica non si espande molto in funzione della temperatura; se non erro raddoppia il suo volume se si innalza la temperatura di 273°.
                                                Ahiahiahi...
                                                PV=nRT

                                                http://pcfarina.eng.unipr.it/Dispens...elli145592.pdf

                                                In ogni caso, andrebbe fatto il calcolo alla pressione effetiva, che in seguito hai dichiarato di 2 bar (hai presente i problemi costruttivi di un pannello piano che deve sopportare una pressione di 2 bar? )

                                                In entrata ci andrebbe una pompa alimentata a corrente di "X" watt che introduca " Y" aria. Questa aria dovrebbe subire un innalzamento di volume, e quindi di pressione, in funzione della temperatura solare.
                                                Ovviamente, la pompa dovrebbe poter mantenere la pressione di 2 bar che si trova all'interno, anzi dovrebbe superarla... se non vuoi che l'aria torni indietro dall'aspirazione...

                                                Hai calcolato quanto sarebbe il rendimento dell'espansione dell'aria da 2 bar alla pressione atmosferica?

                                                Ho paura che ci vogliano ben altre temperture e pressioni, per farlo girare.... il Brayton NON è un motore a basse temperature e pressioni... io punterei sullo stirling, piuttosto.

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                                                • #54
                                                  Grazie livingreen per il pdf. Molto istruttivo.

                                                  Il valore di 2 bar è indicativo e non credo che all' interno del pannellone si raggiungerà mai tale pressione in quanto, se è pur vero che in entrata c'è un compressore di piccola potenza, in uscita la turbina con accoppiato il generatore è sempre in funzione pertanto all' interno del pannellone la pressione dovrebbe mantenersi su valori prossimi a quelli atmosferici; o quantomeno rapportati al coefficiente di primo attrito della turbinetta generatrice. Quindi una pressione interna appena più alta di quella esterna. L' accorgimento costruttivo non richiederebbe grosse competenzè perchè
                                                  parliamo di un' opera muraria dove all' interno si stenderebbero dei fogli di catrame che avrebbero un duplice vantaggio e cioè quello di rendere ermetica la struttura e di avere un bel nero che cattura la radiazione solare. Poi come "coperchio" si utilizzerebbe una rete termosaldata che copra tutta la superficie, sopra di essa ci andrebbe del plexyglass o policarbonato e sopra ancora un' altra distesa di temosaldata. Ai lati il tutto verrebbe saldato con del bel cemento che è resistente ed i punti di giuntura del plexyglass abbondantemente rinforzati con accorgimenti in stile acquariofilo che sono semplici e non onerosi economicamente. Praticamente una serra in muratura con qualche accorgimento di poco conto in più.

                                                  Però mancano i calcoli.

                                                  Ed il mio dubbio sta proprio lì.
                                                  Se in ingresso ci piazzo un compressorino da 500 watt, sempre in funzione durante l' esposizione solare, riuscirò in uscita ad averne di più?
                                                  In qualche modo, tale pannello aumenta la pressione interna in maniera sufficiente tanto che poi in uscita mi ritrovo con un saldo energetico positivo, pur considerando la perdita sia del compressore e sia del generatore ?

                                                  Senza contare che avrei anche una bella scorta di calore da sfruttare per acqua calda sanitaria e/o per scaldare una casa.
                                                  Se la cosa dovesse funzionare, anche che alla fine del periodo giornaliero solare, mi ritrovassi 1 kwh di corrente in più gratis, la casa calda ed acqua calda gratis a volontà.... insomma non sarebbe male per niente.

                                                  Magari poi il tutto è una boiata colossale :P ma ciò non di meno è un ragionamento speculativo che potrebbe successivamente portare ad altre considerazioni ed ottimizzazioni.
                                                  Ultima modifica di MaCa; 09-01-2009, 13:08.

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                                                  • #55
                                                    Non ci siamo capiti:
                                                    -non specifichi quanto grande sia questo "pannellone"... diciamo 4 metri per 4? Cioè sedici metri quadrati, e quindi 160000 cm2?
                                                    Comunque, 2 bar sono 2,0394 kg per centimetro quadrato, moltiplicato 160000 sono circa 380 tonnellate di spinta... altro che foglio di catrame e rete elettrosaldata!

                                                    -L'unica applicazione possibile si compone di un collettore molto piccolo, adatto alle pressioni in gioco, scaldato da uno specchio concentratore esterno.

                                                    -se la pressione è vicina o uguale a quella atmosferica, il motore non gira. Se non c'è differenza di pressione, sta semplicemente fermo. Un motore a scoppio a benzina lavora con rapporti di compressione dell'aria di 7-8 (quindi circa 8 bar, senza turbo) a cui viene aggiunta l'energia della combustione, arrivando comodamente a sviluppare sul cielo del pistone una pressione dai 35 ai 45 bar. Un Brayton a pistoni deve arrivare almeno alla metà, e quanto alla turbina, i problemi costruttivi sono molto impegnativi. Trova un qualunque sito sulla turbina a gas e te ne renderai conto.

                                                    -inoltre non ha senso parlare di dimensioni del pannello se non si conosce la portata dell'aria che va inviata al motore: esagerando le dimensioni del pannello, abbiamo solo più aria inutile, e non invece aria più calda (cioè più pressione), e questo ci riporta all'obbligo di usare un concentratore.

                                                    Nel pdf che ti ho segnalato, ci trovi sia il sistema di fare i calcoli della pressione e dell'espansione, che la "smentita" della tua affermazione:

                                                    So che l' aria a pressione atmosferica non si espande molto in funzione della temperatura; se non erro raddoppia il suo volume se si innalza la temperatura di 273°.

                                                    Commenta


                                                    • #56
                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      Non ci siamo capiti:
                                                      -non specifichi quanto grande sia questo "pannellone"... diciamo 4 metri per 4? Cioè sedici metri quadrati, e quindi 160000 cm2?
                                                      Perdonami, ma già avevo fatto un accenno; ho parlato di circa 10mq.


                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      Comunque, 2 bar sono 2,0394 kg per centimetro quadrato, moltiplicato 160000 sono circa 380 tonnellate di spinta... altro che foglio di catrame e rete elettrosaldata!
                                                      Sì, due bar è una bella spinta. Però dicevo anche che a tale valore è praticamente impossibile arrivarci.


                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      -L'unica applicazione possibile si compone di un collettore molto piccolo, adatto alle pressioni in gioco, scaldato da uno specchio concentratore esterno.
                                                      E questo ho avuto modo di leggerlo anche io; però non ho ancora avuto modo di stabilire con certezza "l' unicità" di tali applicazioni.


                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      -se la pressione è vicina o uguale a quella atmosferica, il motore non gira. Se non c'è differenza di pressione, sta semplicemente fermo.
                                                      Non sto parlando di un motore potente, pieno di ingranaggi e/o pesante.
                                                      Parlavo di una turbinetta Pelton tipo questa in foto (però ad aria e non ad acqua) con accoppiato un adeguato, comunque modesto, generatore a magneti permanenti che non ha grandi attriti.
                                                      Comunque all' interno del pannello una certa pressione c'è in quanto in entrata ho già detto che ci deve essere applicato un compressorino che spinga l' aria dentro quindi, a parte eventuali perdite dovute alla realizzazione del pannello, tale spinta dovrei averla almeno in uscita.
                                                      Tale turbinetta non avrebbe nemmeno il problema di superare la soglia del coefficiente di primo attrito.



                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      Un motore a scoppio a benzina lavora con rapporti di compressione dell'aria di 7-8 (quindi circa 8 bar, senza turbo) a cui viene aggiunta l'energia della combustione, arrivando comodamente a sviluppare sul cielo del pistone una pressione dai 35 ai 45 bar.
                                                      Chiedo scusa, ma io non ho accennato minimamente ad un motore a scoppio.

                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      Un Brayton a pistoni deve arrivare almeno alla metà, e quanto alla turbina, i problemi costruttivi sono molto impegnativi. Trova un qualunque sito sulla turbina a gas e te ne renderai conto.
                                                      Chiedo nuovamente scusa; ma io non ho accennato minimamente ad un Bryton a pistoni. Ho parlato di ciclo di Bryton unicamente nell' ottica della potenzialità di ricavare energia dall' accrescimento del volume dell' aria in funzione della temperatura.

                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      -inoltre non ha senso parlare di dimensioni del pannello se non si conosce la portata dell'aria che va inviata al motore
                                                      E' esattamente ciò che chiedevo e cioè un aiuto a fare questi calcoli.
                                                      Sei in grado a fare questo livingreen? Io, personalmente, no.

                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      esagerando le dimensioni del pannello, abbiamo solo più aria inutile, e non invece aria più calda (cioè più pressione)
                                                      Ti chiedo scusa nuovamente ma questa affermazione non sono riuscito a comprenderla.

                                                      Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                      Nel pdf che ti ho segnalato, ci trovi sia il sistema di fare i calcoli della pressione e dell'espansione, che la "smentita" della tua affermazione:
                                                      Che i miei fondamenti siano sbagliati è molto probabile.
                                                      Però qualcosa non mi quadra.
                                                      Riporto una affermazione di Furio:
                                                      "L'aria atmosferica, passando dalla temperatura di 0° alla temperatura di 100° centigradi, aumenta per circa un terzo (più precisamente 367/1000) il suo volume; perciò quando la di lei tendenza ad espandersi sia contrastata, quell'aria esercita una corrispondente pressione sulle pareti del recipiente che la racchiude. Alla temperatura di 272° centigradi, l'aria assume volume doppio di quello da essa posseduto a 0°; alla temperatura di 544° essa raggiunge un volume triplo e così via, e perciò l'aria riscaldata a 272° esercita, sulle pareti del recipiente che si oppone alla di lei dilatazione, una pressione pari a quella di 2 atmosfere, riscaldata a 544° esercita pressione corrispondente a 3 atmosfere, e così via."

                                                      Forse anche i fondamenti di Furio sono sbagliati ?
                                                      Ultima modifica di MaCa; 10-01-2009, 01:29.

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                                                      • #57
                                                        ho parlato di circa 10mq.
                                                        Quindi, a due bar, è come avere un pistone che spinge fino a 200 tonnellate inserito fra la facciata ed il fondo del pannello... direi che il pannello si sfonda all'istante.
                                                        E ad un bar, pure...

                                                        Parlavo di una turbinetta Pelton
                                                        Impossibile utilizzare una pelton! Le turbine ad acqua sono diverse sia per concezione che utilizzo. E' una questione legata alla densità del fluido ed al disverso modo di comportarsi dei liquidi rispetto ai gas. Se pensi ad una turbina e ad un ciclo Brayton, devi riferirti alle turbine a gas, tipicamente utilizzate negli aerei.
                                                        Turbina a gas - Wikipedia

                                                        Ti chiedo scusa nuovamente ma questa affermazione non sono riuscito a comprenderla.
                                                        Un pannello ha una temperatura di equilibrio che dipende dall'energia specifica che riceve e da quella che cede, e l'irradiazione solare potremmo considerarla più o meno costante. Se un pannello arriva a scaldare dell'aria a 150 gradi (il che dipende dall'energia che riceve) non può andare oltre... insomma, se usi un pannello da 1 mq o da 100 non fa differenza... la temperatura rimane uguale,scaldi solo un volume d'aria maggiore (che può essere inutile, visto che non ti serve avere 10 o 100 volte l'aria che può utilizzare il tuo motore). Invece, quello che ti serve è avere la massima temperatura possibile (l'ideale sarebbe arrivare ai 1500 °K) con la giusta portata: e quindi, il concentratore è obbligatorio.

                                                        Però qualcosa non mi quadra.
                                                        PV=nRT non è un'affermazione, è una legge fisica. E distinguiamo fra pressione assoluta e relativa
                                                        Costante dei gas - Wikipedia
                                                        equazione di stato per l'aria secca [Archivio] - Forum meteo MeteoNetwork - Meteo.it
                                                        DILATAZIONE DEI GAS

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                                                        • #58
                                                          Salve Renatore,dopo aver letto questo: Motore a ciclo Brayton ad aria calda. circa un paio di anni fa, ho passato molto tempo a pensare come realizzare un motore a ciclo brayton, in maniera costruttivamente semplice e fattibile e, dopo aver perso ancora diversi capelli, sono giunto, tempo fa allo stesso schema da lei proposto!! e per farla breve, dopo mesi di lavoro,sono riuscito a FINIRLO!!!! Solo il motore senza scambiatori.


                                                          CARATTERISTICHE TECNICHE:

                                                          alesaggio: 50 mm
                                                          corsa: 56 mm
                                                          cilindrata lato motore 110 cc
                                                          cilindrata lato compressore 105.6 cc
                                                          distribuzione: aste e bilanceri

                                                          Adesso devo provarlo, funzionerà ?






                                                          Originariamente inviato da renatore Visualizza il messaggio
                                                          Ciao a tutti, vediamo se così può andare.

                                                          Il ciclo inizia con il pistone al PMS e la valvola(2) aperta, l'aria calda ed in pressione mette in movimento il pistone ed esso comprime l'aria fredda contenuta nel cilindro e la spinge nel captatore attraverso la valvola di non ritorno(4);
                                                          nel suo movimento inoltre il pistone mette in rotazione il volàno;
                                                          quando il pistone raggiunge il PMI la valvola (2) si chiude e si apre la (1);
                                                          il pistone, mosso dal volàno, nella corsa di ritorno spinge nel radiatore l'aria contenuta nella parte sinistra del cilindro (aria ancora calda, ma a pressione ridotta perché si è espansa ) ;
                                                          l'aria calda che entra nel radiatore ne spinge fuori quella fredda, la quale fluendo attraverso la valvola di non ritorno (3) va nella parte destra del cilindro;
                                                          giunto il pistone al PMS la valvola (1) si chiude, la (2) si apre ed il ciclo ricomincia.

                                                          Chi vede in questa idea dei pregi o dei difetti è invitato a farmi partecipe della sua opinione.

                                                          Ciao a tutti da Renatore

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                                                          • #59
                                                            Originariamente inviato da ivodf Visualizza il messaggio
                                                            Salve Renatore,dopo aver letto questo: Motore a ciclo Brayton ad aria calda. circa un paio di anni fa, ho passato molto tempo a pensare come realizzare un motore a ciclo brayton, in maniera costruttivamente semplice e fattibile e, dopo aver perso ancora diversi capelli, sono giunto, tempo fa allo stesso schema da lei proposto!! e per farla breve, dopo mesi di lavoro,sono riuscito a FINIRLO!!!! Solo il motore senza scambiatori.


                                                            CARATTERISTICHE TECNICHE:

                                                            alesaggio: 50 mm
                                                            corsa: 56 mm
                                                            cilindrata lato motore 110 cc
                                                            cilindrata lato compressore 105.6 cc
                                                            distribuzione: aste e bilanceri

                                                            Adesso devo provarlo, funzionerà ?
                                                            Salve ivodf,
                                                            per mettere chi legge in grado di dire se questo motore funzionerà o meno, dovrebbe trovare il modo di postarne qualche disegno, e descriverlo un pò più in dettaglio.

                                                            Buon lavoro.

                                                            renatore

                                                            P.S.: che ne dice se, come quasi tutti nel forum, ci diamo del tu?
                                                            r

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                                                            • #60
                                                              I disegni di costruzione sono approssimativi e pasticciati, ho fatto qualche foto e un schema a matita, forse è meglio che apra una discussione dedicata per mettere il tutto
                                                              Originariamente inviato da renatore Visualizza il messaggio
                                                              Salve ivodf,
                                                              per mettere chi legge in grado di dire se questo motore funzionerà o meno, dovrebbe trovare il modo di postarne qualche disegno, e descriverlo un pò più in dettaglio.

                                                              Buon lavoro.

                                                              renatore

                                                              P.S.: che ne dice se, come quasi tutti nel forum, ci diamo del tu?
                                                              r
                                                              Certamente come si usa

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