Discussione: Potenziare il ciclo chiuso a condensazione di Rankine abbinandogli una pompa di calore.

Questa possibilità si basa sulla reversibilità del ciclo di striling stesso. Il motore trascinato si comporta da pompa di calore quindi assorbe calore dalla sorgente fredda per cederlo ad una sorgente a temperatura superiore. Mettendo in testa al motore un serbatoio contente sali questi possono accumulare nel loro calore latente di fusione questo calore. Finita la frenata questo calore mi farà muovere il motore e mi genererà energia utile per la riaccellerazione del veicolo.
Il Walker propose una interessante configurazione dei cilindri alfa in doppio effetto con swash plate. Con un semplice gioco di valvolini a comanda elettrico esso poteva essere swichato da freno a motore.
Mi limito per ora alla enunciazione del principio, lasciando ad un futuro topic dedicato la discussione dei particolari.

Questa applicazione, studiata per lo più per le centrali ad accumulo di energia elettrica notturna, si basa su un motore reversibile (compressore/espansore) che in frenata comprime l'aria in una bombola dopo avrla fatta passare per il solito serbatoio di sali seguito da un accumulatore di calore a pietre.
Nella successiva accellerazione sarà sufficiente prelevare l'aria dalla bombola, farla passare in controcorrente prima nelle pietre e poi nei sali per infine espanderla nel motore.
Anche qui enunciato il principio mi fermo in attesa di futuro dedicato topic.

EXERGIA

Anch'io ho cominciato ad interessarmene dopo gli studi, perchè non era nel programma... ma mi ha subito affascinato, specie se intesa come "qualità del calore" a fianco della "quantità"... in effetti, non è entropicamente sensato bruciare del gas a 1000° per scaldare dell'acqua a 90° nelle caldaie, ad esempio.

Cioè la possibilità di recuperare l'energia della frentata con il motore stirling o con il brayton.

Dubito però che si possa arrivare alla semplicità ed economia di un recupero tipo KERS meccanico, elettrico o pneumo idraulico....

Ci sono però dei sistemi interessanti.....
Compressed Air Car with Quasiturbine Pneumatic Engine (Quasiturbine air motor)
Index
FuturePundit: Compressed Air Hybrid Car Could Increase Fuel Efficiency
http://www.dailymail.co.uk/motoring/...-runs-air.html

E poi ci sarebbe lo split-cycle, come il motore Scuderi:
http://www.scuderigroup.com/
http://www.treehugger.com/files/2006...ri_airhybr.php

interessantè il recupero con il brayton
parliamone....
mi sorge il primo dubbio
i sali sono per l'accumulo?
se la temperatura deve stare sotto i 650
i rendimenti come sono?
comprimere per poi espandere penso che si perda il 50%
vale la pena?
è ipotizzabile usare aria atmosferica?

"Dubito però che si possa arrivare alla semplicità ed economia di un recupero tipo KERS meccanico, elettrico o pneumo idraulico...."

difatti la TERMICA dovrebbe essere abbinata al sistema pneumo-idraulico ,
o se volete Brayton in ciclo precompresso....
cioe' comprimere azoto secco da 110 atm a 330 atm,
ad una temperatura isotermica di 15 °C (ambiente),
ed espandere ad una isotermica di 90°C (dal raffreddamento motore)

partendo da 9,19 Lt di azoto a 110 ATM
COMPRIMiamo 1 Kg di gas fino a 330 Atm ( =3,05Lt)
in modo isotermico alla temperatura di 15° C o 288K

avremo azoto (N2) a un "potenziale" di 96K (-177°C) di temperatura (1/3 di 288K)
e potremmo spremere termica come in una pompa di calore,
utilizzando la compressione in frenata.... da dissipare!
(288-96) x Cspec (1008J/K al Kg) = 192 x 1008J = 192 000J ….
-----------------
quanti J di Forza per avere questi 193kJ T ? io lo so'....
---------------
terminata la compressione (o carico) allo stop del mezzo seguirà
l'ESPANSIONE ISOTERMICA in spinta del veicolo,
questo Kg di azoto a 330ATM a 15°C se scaldato dal motore a 90°C o 363K
assorbirà a veicolo fermo ( 363 - 288 ) 1008 J = 75 x 1008 = fino a 75 000J
75 kJ / 192 kJ = 39 / 100 …... (192kJ da reintegrabili a temperatura ambiente)
danno uno SPUNTO maggiorato del 39%

oppure: 288K sta a 330 atm COME 363K sta a X ed X = 415 ATM

Non dire sciocchezze senza fondamento, non sai neppure di cosa stai parlando. E la discussione NON riguarda il recupero di frenata.

Originariamente inviata da Stranamore

Il Walker propose una interessante configurazione dei cilindri alfa in doppio effetto con swash plate. Con un semplice gioco di valvolini a comanda elettrico esso poteva essere swichato da freno a motore.

Molto interessante, potresti chiarirci piu' dettagliatamente il principio?
Grazie

Partendo da un classico alfa doppio effetto 4 cilindri swash plate, cioè a tamburo, per poter ottenere l'effetto voluto senza invertire le sorgenti calda e fredda c'è bisogno di cambiare il collegamento tra i cilindri. Normalmente lo spazio freddo di un cilindro è collegato allo spazio caldo di quello immediatamente successivo nel senso di rotazione, nel funzionamento come motore intendo. Per poter fare da freno senza invertire ne il senso di rotazione ne le sorgenti calda e freda invece c'è bisogno che lo spazio freddo sia colelgato a quello caldo del cilindro che precede, sempre tenendo come base il senso di rotazione. Per farlo bastano delle elettrovalvole deviatrici del flusso ed una paio di canali di collegamento in più.

E' possibile farlo anche per il ciclo Brayton, sempre con lo stesso meccanismo indicato da Stranamore per lo Stirling, invertendo i flussi del gas, senza invertire il senso di rotazione del motore.

Faccio notare che per questa funzione è termodinamicamente più conveniente il Brayton rispetto allo Stirling, dato che il Brayton immagazzina aria compressa, DeltaP, pressione d'aria invece di DeltaT.
Il recupero di pressione d'aria è più semplice del recupero termico, oltre al fatto noto che il calore è una forma di energia di basso livello.

Ah, dimenticavo, l'aria compressa poi è molto ben riutilizzabile nel motore ibrido ad aria compressa, senza doverla ripassare per un ciclo Brayton.

Vorrei aggiungere a quanto detto da Rampa un dettaglio. Con lo stirling si accumula calore. Con il brayton in realtà sia calore che aria in pressione.
Benchè sia evidente che se mando l'aria compressa calda in un serbatoio io me la ritrovi così da utilizzare, un pò meno evidente è la convenienza di separare i due tipi di accumulo. SE la faccio passare in sistema di accumulo termico prima di andare al serbatoio massimizzo la capacità di quest'ultimo. Infatti a pari pressione conterrà una quantità maggiore di aria se è fredda. A questo si aggiunge il vantaggio che è molto più facile isolare termicamente un piccolo recipiente di sali fusi che un grande serbatoio di aria compressa.
Dopodichè l'aria è certamente utilizzabile in molti modi.
Comunque il mio segnalare queste possibilità di recupero dava per scontato in primis la possibilità di utilizzare un unico tipo di motore sia per la trazione che per il recupero. Infatti il problema della trazione ibrida elettrica è che tutto il necessario deve essere aggiunto al motore base. Anche i costi ed i pesi devono essere aggiunti. Ed il peso ho già spiegato prima che ti annulla parte del vantaggio.
Aggiungo le difficoltà delle batterie ad assorbire le forti correnti istantanee dovute alla frenata. Questo, problema taciuto normalmente da tutti i costruttori, fa sì che del potenziale teorico da recuperare un veicolo ibrido non ne recuperi più di un decimo od un ottavo. Stanno studiando di accoppiare una batteria di supercondensatori alla batteria che faccia da tampone. Funziona ma al solito costa e pesa in più. Ovvio che una bombola non ha di questi problemi. Pesa decine di volte meno di una batteria, è eterna menter la batteria va cambiata dopo 1200 cicli, e può assorbire potenze istantanee grandissime.

BINGO! "Ovvio che una bombola non ha di questi problemi. Pesa decine di volte meno di una batteria, è eterna menter la batteria va cambiata dopo 1200 cicli, e può assorbire potenze istantanee grandissime."

VERO!: nulla meglio del Hydrostatic Recovery Braking (75%), piu heat booster (DtT 75= + 39%) = 114% ah ah ah

nell elettrico solamente in estate (heat recovery use) si hanno VANTAGGI tra costo-resa,
altrimenti i pesi riducono le prestazioni...
anche se nel Picco da Recupero, comunque le prestazioni sono sempre superiori a quelle delle battere!
benche servano anche queste in parallelo (spunto a doppia la-ba-buma!)
mentre, nel endotermico TUTTO OooooK...

strizzate gli occhi...

naturalmente pag 9 10 e 11 (con parecchie immagini) sono le piu innovative!

il dynastart (start&stop) come convertitore cinetica <-> elettrica <-> cinetica....e' ottimo

il problema le battere? ok, DUE dynastart in serie da 30kW...e rimediamo con l'accumuloHRB Kompact deplaced!

Scrivevo che lo Stirling inverso "accumula DeltaT".
Intendevo che separa il caldo dal freddo: in pratica poi finisce che si deve accumulare freddo, frigorie, dato che nella fase inversa di calore ne abbiamo finché vogliamo dal tubo di scarico...

Questo è valido nel caso si utilizzi comunque un motore a combustione. Ma io propendo sempe e comuque per un motore unico, trazione e recupero di frenata. Comunque l'accumulo di freddo non è molto efficiente. Le sostanze a cambiamento di fase ci sono anche per quelle temperature, ma in generale ci vogliono più Kg di sostanza per ogni frigoria piuttosto che per calorie. Questo perchè in sale fuso posso accumulare il calore di fusione, ma anche quello sensibile oltre la temperatura di fusione senza limiti superiore se non tecnologici. Invece verso il basso l'escursione di temperatura è molto limitata.

be , che il recupero sia in parallelo (con un unico impianto per trazione e frenata, tipo HHV eaton),
o in serie (con albero ....tipo HRB bosch) la cosa non cambia di molto.
personalmente, preferisco in serie, perche si puo sommare lo spunto-accelerazione dei due sistemi!

cambia che con l'hrb si puo adattare sui mezzi gia in produzione e in circolazione in eu (albero trasmissione)
mentre con l'altro si adatta ai mezzi USA con trasmissione GIA idraulica!

ma l'importante e' dire che il tutto deve avvenire a ciclo chiuso e in precompressione che a riposo dovrebbe aggirarsi sulle 100 atmosfere.

una cosa da considerare e' che mentre in frenata si espande nel serbatoio LOW >out (riscaldato)
si comprime nel serbatoio HI-P < in (raffreddato) e;
INVERSIONE TERMICA da fermo mezzo...
nell accelerazione avviene il contrario low < in (rafreddato) e Hi-Pression > out (riscaldato)

quindi il deltaT sara utile DUE VOLTE in un ciclo di frenata-ripartenza avendo doppia resa, due volte il carnot .....certo un volano termico e' desiderato.....

Originariamente inviata da HAMMURABY

due volte il carnot

Oltre a non conoscere la fisica dimostri di non conoscere nemmeno la logica. Il rendimento di Carnot è il massimo possibile. Quindi il doppio del massimo possibile è impossibile.
Esempio terra-terra: posso mettere 28 litri d'acqua in una bottiglia da 1,5 l ? Spero che la risposta sia NO. Be', la stessa cosa accade - dal punto di vista logico - col rendimento di Carnot.

Al riguardo c'è pure un teorema, detto teorema di Carnot della termodinamica... Ovviamente tu non lo conosci. Ah! Se lo cerchi/scopiazzi da Wikipedia fa' almeno attenzione: non confonderti col teorema di Carnot della trigonometria!

deve essere anche difficile per un prof. da anni sul mercato come te';
capire che in un ciclo intero compressione/andata - espansione/ritorno
si USA energia in un (1)emiciclo e si PRELEVA energia nell altro (2)emiciclo.

E, sia in un senso che nell altro, si puo incrementare la resa...
immettendo differenziale termico.
prima in compressione tra A e B , e poi rilascio tra B ed A.

il serbatoio-volano BI-termico dovrebbe essere adiacente!

praticamente con inversione termica nel bel mezzo delle fasi "inverse" = cross rankine!

et Capittt, cHeVron (Bgsh)??

da pdf: RAPPRESENTAZIONE,

un pendolo che lasciato a quota 10 (da cinetica),
ritorna alla partenza a quota 7 (a cinetica)
per dispersioni/attriti vari che avvengono tra l'andata e il ritorno.....la resa e' data al 74%

nel nostro caso, aiutiamo questo "pendolo" con una spinta ottenuta
gestendo la TERMICA del motore

sia in un verso [+C° >---§--->> -C°] aiutando la resa in compressione,
INVERSIONE TERMICA....
che nell'altro verso [-C° <<---§---< +C°] aumentando la spinta !!

magari facendo attenzione a incrementare lo S-PUNTO....
alla fine il vantaggio viene scaricato alla ruota e il ciclo riprende sempre dalla posizione iniziale!!

POI, se invece NON vuoi capire....behhhh....c'aggia fa' (Nash)

Originariamente inviata da HAMMURABY

et Capittt, cHeVron (Bgsh)??

Mhm... Darmi del caprone forse vìola la regola n° 1 del Forum. Che dici? Chiediamo ai moderatori?

nel nostro caso, aiutiamo questo "pendolo" con una spinta ottenuta gestendo la TERMICA del motore

Peccato che un pendolo non sia una macchina termica. O mi sbaglio io? Questa è un'ulteriore conferma che non solo non t'intendi di fisica elementare, ma hai anche difficoltà con la logica.

secondo me, se hammu riuscisse a capire quello che scrive gli darebbero il premio nobel

ciao

Originariamente inviata da Stranamore

E' lo scopo della poco compresa funzione termodinamica EXERGIA. E' la più recente funzione di stato introdotta (pensate che nei miei corsi universitari ancora non c'era) e forse per questo ancora poco metabolizzata.

"quasi" funzione di stato. Nel senso che dipende dalla temperatura ambiente. Diciamo che è una funzione di stato parametrica.