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Discussione: Motore a pannello solare termico .

  1. #61
    Paladino del Forum

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  2. #62
    Paladino del Forum

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    Bel filmato Yuz .
    Ma ne converrai con me che la superficie esposta al contatto del calore dell'acqua è molto bassa in questo caso.
    Infatti si tratta solo di ampolle sferiche e che quindi hanno una bassa superficie di contatto per lo scambio del calore.

    Ne converrai anche il sistema a pannello solare circolare che ho progettato io, differisce da questo sistema in quanto il pannello è sottile ed ha una più vasta superficie per lo scambio termico. Inoltre il rendimento e la potenza cresce con il crescere del pannello esposto al Sole e quindi con il raggio del pannello stesso. In pratica un pannello da 4 m è quattro volte più efficiente e più potente di un pannello da 1 m.
    Se lo stesso pannello del filmato fosse piatto e metà della superficie fosse immessa nella fonte di calore, il rendimento sarebbe maggiore.
    Rifai i calcoli e vedrai.
    In questo caso è il liquido che si espande, nel caso che dico io è l'aria che si espande, il liquido è un elemento passivo che serve solo a spostare il peso. Si risparmia cosi molto calore di evaporazione .

    Saluti
    Ultima modifica di experimentator; 17-07-2013 a 09:26
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  3. #63
    Seguace

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    Quote Originariamente inviata da zagami Visualizza il messaggio
    Rifai i calcoli e vedrai.
    Convincimi tu con i tuoi.
    Alla scoperta dei motori a combustione esterna - www.scienzalaterale.blogspot.it

  4. #64
    Mr.Hyde
    Ospite

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    come l'aria?? io al post #40 l'avevo scritto !!! mi avete detto che non andava bene ...grr.. comunque su uno dei miei libri ho trovato il calore latente di vaporizz. dell' isopentano è 88 kcal/kg (p.e = 28 °C)(per averlo in Kj basta moltiplicare per 4,18) , dell'esano non l'ho trovato, ma vedendo che eptano ottano e decano hanno piu' o meno gli stessi valori del pentano, suppongo che anche l'esano sia in quest'ordine di grandezza .ho trovato anche il diagramma tensione di vapore alle varie temperature(ma se non serve è inutile postarlo) Poi volevo fare un'osservazione , come avevo gia' scritto nel post #37 , secondo me il numero di pannelli dovrebbe essere aumentato di parecchio per aumentare la velocita' di scambio termico.inoltre i materiali di costruzione dovrebbero essere conduttori di calore , e non coibenti come il vetro

  5. #65
    Paladino del Forum

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    Mr. H,yde non ti arrabiare, qui siamo ancosa in fase sperimentatale , non c'è niente di definitivo , li dobiamo provare un po tutti.

    Per quanto riguarda gli alcani i valori del deltaH di ev. supergiù si avvicinano tutti, in quanto sono i più volatitli in quanto non polari.
    Tu contunua le tua ricerche ed esponi quanto hai trovato vediamo se può essere utile.
    Già con questi valori intorno a 300 j /kg la resa aumenta notevolmente rispetto al'acqua che è oltre 2000 j.
    Ma il problema è che non bisogna fare evaporare tutto il composto per trasferirlo nel settore opposto, ma basta la pressione generata.
    Il suddivedere in più settori il pannello solare , potrebbe essere un vantaggio da un lato , uno svantaggio da un altro lato.
    Poi chi ti ha detto che non andava bene l'aria ? Non io . Ma comunque anche un altro gas con una capacità termica minore può andare bene.
    L'obbiettivo è abbassare la quantità di J per spostare la stesso peso .

    X Yuz , certamente i calcoli sono quelli che contano, ma di più contano le prove sperimentali sul campo.
    Ma almeno su una cosa ovvia come il fatto che una maggiore superficie aumenta l'efficienza degli scambi termici potevi essere d'accordo , o no?
    Premettiamo che qui non vi è una lotta per la competizione, ma una analisi obbiettiva, almeno da parte mia .

    Saluti
    Ultima modifica di experimentator; 17-07-2013 a 13:37
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  6. #66
    Seguace

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    "Supponendo che lo spessore interno del pannello sia di 1 cm , il vol. interno del settore è 392.5 cm3"

    Calcolo errato, quindi il seguito va opportunamente corretto...

    -----------------------

    "Già con questi valori intorno a 300 j /kg la resa aumenta notevolmente rispetto al'acqua che è oltre 2000 j"


    Il confronto tra entalpie di
    vapore delle varie sostanze, non va fatto in J/Kg purtroppo...

  7. #67
    Mr.Hyde
    Ospite

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    ciao rampa, se non in kcal/kg o KJ/kg, potrei sapere come va fatto il confronto tra le entalpie ?. le mie tabelle sono tutte con quell'unita' di misura. probabilmente sono obsoleti i libri di chimica che ho?

  8. #68
    Seguace

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    "L'entalpia di vaporizzazione (o entalpia di ebollizione) è una proprietà fisica di ogni sostanza, definita come il calore richiesto per vaporizzare una mole di sostanza al suo punto di ebollizione a pressione standard (101.325 Pa). L'entalpia di ebollizione viene espressa nel SI in kJ/mol."

    Entalpia di vaporizzazione - Wikipedia

  9. #69
    Mr.Hyde
    Ospite

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    a ...ecco ..adesso cambia tutto!! scusami ma non capisco il tuo intervento?? è indifferente esprimerla in Kj/kg piuttosto che in Kj/mole , e' ovvio che se una mole di H2O richiede ad esempio 40,8 Kj,conoscendo il peso molecolare dell'acqua (18) , si puo' dire che se 18g di H2O richiedono 40,8 Kj , 1kg richiede x Kj... quindi abbiamo detto ... 18 : 40,8 = 1000 : x risolvendo la proporzione .... x = 2266 Kj ....potresti gentilmente spiegarmi ...cosa cambia?? grazie, io pensavo che ti riferissi alla entalpia del liquido, di cui non abbiamo ancora parlato tra l'altro

    difatto bisognerebbe sommare l'entalpia data dal delta di temperatura del liquido, all'entalpia del vapore , cosa che è stata omessa nei calcoli precedenti , ogni grado di temperatura corrisponde a una kcal/kg (nel caso dell'acqua ( calore specifico = 1 Kcal/(Kg*°C)) ..anche del calore specifico non abbiamo ancora parlato
    N.B. ..anche il grado celsius non è nell' SI ma si utilizza normalmente
    Ultima modifica di Mr.Hyde; 17-07-2013 a 17:51

  10. #70
    Seguace

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    Se voglio paragonare l'energia termica che mi serve per far evaporare un idrocarburo con quella che necessaria per far evaporare l'acqua, devo usare lo stesso metro, devo cioè riferirmi al medesimo numero di molecole evaporate delle due sostanze, cioè alla mole.

    Per esempio, 1Kg di acqua mi produce molto più volume di vapore rispetto all'n-esano, perché le moli di un litro di acqua sono pari a 55,5 (1000/18), mentre le moli di un kg di esano sono solo 11.6 (1000/86).

    Quindi non posso calcolare le rese termodinamiche paragonando i 2263KJ/Kg dell' acqua con i 335KJ/Kg dell' n-esano, perché l'acqua mi produce ben 5 volte più vapore dell'esano.

    Ai fini dei calcoli termodinamici i dati che trovi sui libri vanno divisi per 1000 (Entalpia al grammo) e moltiplicati per il Peso Molecolare della sostanza.

    Acqua 2260/1000*18=40,8KJ/mol

    n-esano 335/1000*86=28.8KJ/mol

    Come vedi l'esano conviene ancora, ma non come poteva sembrare prima...

  11. #71
    Mr.Hyde
    Ospite

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    hai ragione rampa , è una giusta osservazione ... è anche vero pero' che praticamente si andra' ad utilizzare un volume di liquido, uguale ,sia nel caso dell'acqua che nel caso del pentano , quindi ponendo che il volume sia di 200 ml , nel caso dell'acqua bisognera' scaldare 200g di prodotto, nel caso del pentano (densita' = 0,63 g/cm3) andremo a scaldare 126 g , secondo me questo sarebbe un'importante confronto tra le due sostanze . sbaglio?, 200 gr di H2O richiedono 454 KJ , 126 g di pentano richiedono 46,34 KJ, cioè 10 volte in meno ..ammettendo che il volume vapore da occupare sia di 1000ml ,per ottenerlo dall'acqua servirebbero 0,8 gr(alle condizioni normali) , mentre per ottenerlo dal pentano , 3,2 g , rispettivamente 3,34 KJ e 1,17 KJ, da aggiungere pero' che 200 gr di H2O liquida ,per passare da 20 a 50 °C richiedono 25 KJ , mentre 126 g di pentano molto meno
    Ultima modifica di Mr.Hyde; 18-07-2013 a 17:19

  12. #72
    Moderatore

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    Ciao a tutti, ho trovato ieri questa discussione e ne ho letti velocemente i post saltando a piè pari tutti quelli inerenti i vari composti/elementi utilizzabili (li leggero con calma più avanti).
    Mi soffermerei in primis sul disegno iniziale, vorrei farvi notare una differenza tra l'dea di di zagami e il progetto linkato da yuz che, a mio parere, potrebbe inficiare il funzionamento del pannello a prescindere dal liquido usato.
    Spero di non offenderti zagami se faccio il paragone tra il tuo pannello ed una caffettiera (se ci ragioni bene il meccanismo è il medesimo); ora, immagina di sigillarne il coperchio, quanto caffè passerà nella parte superiore?
    Secondo me zero o comunque molto poco visto che il liquido in salita, spinto dall'acqua evaporata, dovrà per forza di cose comprimere l'aria presente nella parte superiore.
    Sonny63 al post #20 ricordava un esperimento scolastico...
    ...2 ampolle collegate da un tubicino lungo circa 15 cm era contenuto dell'alcool (non ricordo il tipo) sotto vuoto spinto...
    ... appunto!
    Per cui, in ogni caso, nei pannelli và creato il vuoto.
    Se controllate il disegno del link di yuz vedrete invece che non solo il liquido in salita non deve comprimere il gas (aria) presente nella parte superiore ma anzi "chiude il cerchio", attraverso il terzo contenitore, creando una pressione favorevole al movimento stesso.

  13. #73
    Paladino del Forum

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    Il pannello come ho detto più volte non è ancora nella sua versione definitiva, per questo stiamo ancora discutendo quale liquido utilizzare per migliorare la resa termica. La differenza di questo pannello ed altri sistemi tipo la ruota di Minto è che questo si prefigge di essere un vero pannello solare da esporre al sole, con un ampia superficie assorbente , mentre gli altri sistemi sono in genere delle ampolle immerse in un contenitore più caldo.
    I principi di funzionamento sono supergiù identici , qua stiamo discutendo se conviene mettere acqua o aria, oppure creare il vuoto o mettere un altro componenete più volatile . Il discorso si snoda sul fatto che per fare evaporare una piccola quantità di sostanza è necessario un alto apporto di energia, inficiando ed abbassando di molto la resa termica del pannello.
    Per quanto riguarda il sistema di Yuz è la stessa cosa ,tra un settore i l'altro il liquido non trova il vuoto , ma sempre dei vapori e del liquido che sono rimasti dentro il contenitore dal giro precedente. Il contenitore infatti non si svuota mai al 100% , ma rimane sempre un residuo.
    Ma questi sistemi sono penalizzati dal fatto di lavorare a bassa temp. e la resa termica non può essere elevata.

    Ma nel pannello da me proposto , che è ancora in fase progettuale, non ancora definitivo, si potrebbe pensare di concentrare i raggi solari per innalzare la temperatura di lavoro . Infatti la definizione da me data MOTORE A PANNELLO SOLARE , ( non mulino termico) , presuppone proprio questo, nell'intento di migliorare il rendimento , se ci riusciamo.
    IL progetto è libero da brevetti come ho detto in precedenza e chiunque volesse fare degli esperimenti o volesse realizzarlo puà farlo.
    Per il momento le difficiltà che io trovo è dovuto al fatto che non essendo io un abile saldatore ( non so saldare) , non riesco a chiudere il pannello in maniera ermetica.
    Naturalmente qualsiasi suggerimento utile è ben accetto .
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  14. #74
    Moderatore

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    Saldare? Perché con che materiali lo stai realizzando? Dalle foto che hai postato sembrano semplice legno e policarbonato/plexiglas; a proposito, al post #8 accenni al possibile uso di acetone, attenzione che, nel caso, scioglie il policarbonato.
    Personalmente, mi rendo conto si perderebbe l'effetto scenico dato dalla trasparenza del vetro, reale o sintetico, ma punterei su della semplice lamiera; si piega, si rivetta e si sigilla (prima di rivettarla) con silicone per alte temperature.
    P.S.
    Lascia perdere il legno, troppo irregolare e igroscopico, meglio usare dei profili in alluminio

  15. #75
    Paladino del Forum

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    Quelli che vedi dalla foto non è legno ma listelli di plastica per elettricità. Ma comunque il il sistema con collanti non garantisce una resistenza alle pressioni . Quello è stato solo un esperimento brevi manu o rapido.

    Ancora non ho deciso come realizzarli questi pannelli e nemmeno so in effetti come realizzarli , ma tutto dipende anche dal liquido che si mette all'iterno , quindi è tutto da definire .
    La lamiera o l'alluminio sono una delle alternative , ma la lamiera si può saldare a stagno, non è un problema , ma richiede manualità ed esperienza nella saldatura, l'alluminio è difficile da saldare e richiede una attrezzatura particolare .

    Ma per captare i raggi solari in modo da rispondere meglio e con più rapidità avevo pensato a una superficie di vetro semitrasparente da un lato e l'altro lato di metallo annerito , il tutto sigillato da una guarnizione in gomma nel perimetro e dei listelli metallici di tenuta .

    Cosa ne pensi ?
    Come vedi è tutto da definire . Intanto facciamo un po di calcoli per vedere quale liquido potrebbe essere utile.
    Per quanto riguarda il vuoto ,potrebbe essere una alternativa , ma esiste una legge dei gas che dice che la pressione aumenta 1/273 per ogni grado di Temp. Quindi raddoppiando la pressione all'interno raddoppio l'aumento di pressione e posso spostare più liquido.
    Quello che dico io è dscutiamone.
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  16. #76
    Mr.Hyde
    Ospite

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    ciao , volevo ricordare che per ottenere un sistema liquido-vapore, (senza aria) , non serve avere delle ultra pompe da vuoto, ma basta applicare questo semplicissimo metodo,DIMOSTRAZIONE EMPIRICA: portare ad ebollizione il liquido in questione, fino a che dalla parte piu' alta non esca il suo vapore, io il termometro l'avevo inserito quando bolliva , esempio con l'H2O... 1°video : DSCN0243 - YouTube , spiegazione, il liquido bolle e producendo vapore, sposta l'aria presente nella parte gas del sistema.tolgo la sorgente di calore spegnendo la piastra elettrica ed interponendo tra la piastra riscaldante e la beuta, un mortaio di porcellana. notare la discesa di pressione . nel secondo video
    2° video DSCN0244 - YouTube notare che il liquido è sempre al punto di ebollizione pur scendendo di temperatura, forziamo l'ebollizione, raffreddando la parte gas* della beuta , notare l'incremento di ebollizione del liquido per ripristinare l'abbassamento di pressione dato dalla condensazione del vapore ,. 3° video DSCN0245 - YouTube , la temperatura scende insieme alla pressione di vapore. questo metodo si utilizza per creare le tabelle di tensione di vapore di una determinata sostanza alle varie temperature. spero possa essere utile

    *mi correggo per non alimentare polemiche, "parte gas" (il termine gas viene corretto in aeriforme )
    Ultima modifica di Mr.Hyde; 19-07-2013 a 19:53

  17. #77
    Paladino del Forum

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    Bel filmato Hyde, ma li hai realizzati tu ?
    Forse avresti dovuto spiegare a voce quello che succedeva .
    Se uno non ha lavorato un po in laboratorio non riuscirebbe a capire quello quello che succede. Comunque ottimo.
    Ciao.
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  18. #78
    Mr.Hyde
    Ospite

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    ciao Zag innanzitutto grazie , si li ho realizzati io , con una fotocamera pero' hai ragione per l'audio, ma sono timido(come Dr Jekyll),quindi ho preferito spiegarlo alla Hyde...(hahaha) . inoltre chi ha le conoscenze di base in fisica dei fluidi lo capira' benissimo, se ci sono domande per chi (per colpa mia!!) non ci ha capito una mazza .... sono qui a disposizione
    Ultima modifica di Mr.Hyde; 19-07-2013 a 21:33

  19. #79
    Paladino del Forum

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    Si ma io l'ho capito , anche perchè tu lo hai spiegato scrivendolo prima del filmato, ma mi aspettavo la spiegazione orale.
    Ma comunque chi ha lavorato in laboratori chimici o come studente di chimica, queste sono cose alla portata di tutti .

    Ma per fare il vuoto oltre all'esempio che hai postato portando in ebollizione l'acqua è possibile mettere un rubinetto a tenuta stagna nel pannello solare ed aspirare con una pompa da vuoto, infatti se per l'acqua portarla ad ebollizione non è un problema , per un composto volatine come un esano o pentano , questo evaporerebbe subito, oltre al pericolo vapori tossici che produce e di esplosioni.
    Quindi consigliabile sotto Kappa aspirante.
    Saluti.
    Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "
    Relativity is wrong .

  20. #80
    Moderatore

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    Ciao Hyde, stranamente oggi il player di youtube mi dà problemi ma dalla spiegazione sono riuscito ad immaginarmi il processo.... è molto simile al metodo che usavano i nostri nonni o genitori (per quelli più anzianotti ) per creare il sottovuoto nelle ampolle delle conserve; semplice ed abbastanza efficace.
    Zag, per il resto, concordo con te il metodo di Hyde eviterei di applicarlo a sostanze diverse dall'acqua (alcoli o composti ammoniacali); molto più sicuro procurarsi una semplice valvola di non ritorno ed una pompa da frigorifero di recupero.
    Converrebbe però, a mio parere, trovare il sistema di inserire il liquido dopo aver creato il vuoto in modo da non aspirarne i vapori.

  21. RAD
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