Discussione: Qualcosa in più

Sono nuovo e saluto tutti
Seguo da un mese questo interessante argomento,ma prima di iniziare la costruzione di un motore Stirling ,vorrei capire oltre al concetto di base del funzionamento, quali principi devo studiare per realizzare le varie parti del motore.Ad esempio,con i 200 gradi di calore costante(che ho a disposizione) .
quale metodo uso,quale gas migliore,quale diametro il cilindro,che corsa il pistone,quanta energia meccanica ottengo,quanta elettrica,quanti pistoni 1,3,5,7 ,quali sono i migliori materiali ecc.
Che cosa dovrei studiare per ottenere sulla carta un progetto con dei parametri attendibili e provare a costruire .
Da quanto leggo molti di Voi,masticano la materia,e credo possa essere di interesse generale cercare la conoscenza piu' ampia possibile prima di operare.
Se ho fatto da inesperto delle domande futili o inutili,pazienza,in caso contrario ,fatevi avanti.
Saluto tutti,Celerone

Ciao Celerone!!!
Fai una ricerca su questo forum, vedrai che alcune risposte alle tue domande già le trovi. Devi solo avere pazienza nel cercare.
Saluti.

CITAZIONE (celerone @ 17/10/2005, 17:46)

Sono nuovo e saluto tutti
Seguo da un mese questo interessante argomento,ma prima di iniziare la costruzione di un motore Stirling ,vorrei capire oltre al concetto di base del funzionamento, quali principi devo studiare per realizzare le varie parti del motore.Ad esempio,con i 200 gradi di calore costante(che ho a disposizione) .
quale metodo uso,quale gas migliore,quale diametro il cilindro,che corsa il pistone,quanta energia meccanica ottengo,quanta elettrica,quanti pistoni 1,3,5,7 ,quali sono i migliori materiali ecc.
Che cosa dovrei studiare per ottenere sulla carta un progetto con dei parametri attendibili e provare a costruire .
Da quanto leggo molti di Voi,masticano la materia,e credo possa essere di interesse generale cercare la conoscenza piu' ampia possibile prima di operare.
Se ho fatto da inesperto delle domande futili o inutili,pazienza,in caso contrario ,fatevi avanti.
Saluto tutti,Celerone

Ciao provo a darti una mano ...
200 gradi sono pochini per fare un motore che funzioni e produca potenza, a meno che tu non voglia fare un giocattolo. Tranne i modellini didattici tipo senft o kolin che vanno ad acqua bollente per il resto se vuoi avere potenza devi arrivare almeno sui 500°C con una discreta pressione.
Non so cosa intendi per metodo, forse vuoi sapere che configurazione usare se alfa beta o gamma ? nel caso ti consiglio un gamma che sono un pò più intuitivi e semplici.
Il miglior gas da usare è l'idrogeno ma non lo consiglio, io uso l'elio e a volte per i modelli semplici l'aria
Definire il diametro del pistone non è semplice, parti con un modello piccolo diciamo da 40 mm quadro.
Per l'energia meccanica tutto dipende da: temperatura e pressione. con 200 ° e un bar la più si autosostiene e se ti dice bene produce una manciata di watt, con 800 °C a 150 bar e un volume utile di 180 cc tiri fuori 8 - 10 kw
Per i pistoni il numero dipende da come lo fai.
Per quanto riguarda i materiali se vuoi costruire una macchina raffinata ... rinuncia in Italia il privato difficilmente li trova quelli adatti e comunque costano un botto, se invece vuoi una macchina semplice puoi usare per un modellino un po tutti i materiali. Io ho usato il plexiglas, il vetro, l'ottone, il teflon, l'acciaio, l'alluminio ... dipende dalle temperature e dalle macchine utensili che hai a disposizione.
Per iniziare lo studio ti consiglio il libro (in italiano) "la macchina di Stirling" del prof. V. Naso ma credo che non sia più in vendita oppure per i modellini il libro (in inglese) stirling and hot air engines" di Roy Darlington e Keith Strong

La costruzione di un modellino è semplice, la costruzione di un motore ... meno :-)

Anto65

Innanzitutto complimenti per il tuo impegno augurandoti nella riuscita del tuo progetto.
Ho aperto questa discussione ,semplicemente perche' vorrei capire se ne vale la pena di dedicare del tempo (scarso) allo Stirling.
Per il momento sto studiando termodinamica,teoria di Schmidt,ed altro(arabo ,ma interessante) come suggerito da Cippons in altro post.
Poi penso di stendere una base di progetto in carta ,per una visione generale,correzioni varie. Calcoli degli elementi(che è meglio mi faccia aiutare)e dei materiali da usare.
Costruzione dei pezzi,assemblaggio ecc.
Io ho sempre una energia calorica di 200 gradi,e quella è la mia base di partenza.
L'idea sarebbe(non è certa)di sviluppare dall'Alfa Stirling,un contesto modulare,con motore radiale a movimento sinusoidale a 3 o5o7o9 pistoni.
Se funziona sulla carta lo realizzo,in caso contrario non ho sprecato del tempo in esperimenti senza sapere dove sbatto la capa.
Il mio post vuole anche esprimere il disappunto sull'impostazione delle discussioni,in quanto leggo molto ma imparo poco e credo che tra di Voi ,molti possano dare indicazioni tecniche non di come realizzare,ma di come apprendere per realizzare.Ciao e grazie per la tua risposta.Celerone

Ciao anto 65
Rispondevo a salmauce quasi in contemporanea con la tua risposta.Dai tuoi suggerimenti,vorrei evidenziare gli 800° e vorrei chiederti se 4 moduli da 200°fanno la stessa potenza oppure una potenza diversa.
Per il gas mi è stato consigliato L'elioII.
DiametroC e corsa P li sto studiando,pressione pure,e i gradi sono quelli citati.
Ho la possibilità di costruire con macchine elettroniche,ed in quel senso non ho difficoltà di realizzazione.
Ti ringrazio per la segnalazione del libro,ed in rete ho trovato già diverso materiale,forse troppo a partire dagli americani,Noi arriviamo sempre dopo,e si,gli eurozzi per la ricerca ,teoria dell'arrangiati.
Un saluto,Celerone

CITAZIONE (celerone @ 23/10/2005, 22:58)

Ciao anto 65
Rispondevo a salmauce quasi in contemporanea con la tua risposta.Dai tuoi suggerimenti,vorrei evidenziare gli 800° e vorrei chiederti se 4 moduli da 200°fanno la stessa potenza oppure una potenza diversa.
Per il gas mi è stato consigliato L'elioII.
DiametroC e corsa P li sto studiando,pressione pure,e i gradi sono quelli citati.
Ho la possibilità di costruire con macchine elettroniche,ed in quel senso non ho difficoltà di realizzazione.
Ti ringrazio per la segnalazione del libro,ed in rete ho trovato già diverso materiale,forse troppo a partire dagli americani,Noi arriviamo sempre dopo,e si,gli eurozzi per la ricerca ,teoria dell'arrangiati.
Un saluto,Celerone

Ciao
no mi spiace ma quattro moduli da 200° non sono come uno da 800°
per il gas l'elio va benissimo, mentre la pressione ... maggiore è meglio è ! corsa e diametro puoi provare a farli uguali ma ancora prima se ti basi su componentistica dei motori a benzina. Ma che potenza desideri ottenere ?
anto65

Vorrei raggiungere 1 KW p. a modulo,a5 Pistoni.La temperatura dei 200° è bassa,ma credo molto malleabile ,ad alte temperature i problemi si decuplicano per gestibilità e govenabilità.
Se ho 4 moduli collegati da 200° a 150 bar e 180 cc , come somma di potenze non ottengo il risultato che hai citato tu?
Dov'è che sbaglio.ciao Celerone

CITAZIONE (celerone @ 23/10/2005, 22:25)

...Ho aperto questa discussione,semplicemente perche' vorrei capire se ne vale la pena di dedicare del tempo (scarso) allo Stirling.

Ciao Celerone! Beh non esiste solo la tua discussione sullo stirling, forse non ti sei accorto, ma esiste un forum intero dedicato a questo motore.
Sul fatto di dedicarci più o meno tempo e se ne vale la pena, dipende principalmente dalle tue capacità.

CITAZIONE

L'idea sarebbe(non è certa)di sviluppare dall'Alfa Stirling,un contesto modulare,con motore radiale a movimento sinusoidale a 3 o 5 o 7 o 9 pistoni, (ma non ti piacciono le configurazioni pari?).
Se funziona sulla carta lo realizzo, in caso contrario non ho sprecato del tempo in esperimenti senza sapere dove sbatto la capa.

Non è più semplice partire con un più modesto monocilindrico?

CITAZIONE

Il mio post vuole anche esprimere il disappunto sull'impostazione delle discussioni, in quanto leggo molto ma imparo poco e credo che tra di Voi ,molti possano dare indicazioni tecniche non di come realizzare, ma di come apprendere per realizzare...

Sei il primo che si "disappunta", e mi dispiace evidentemente non siamo perfetti come credevamo, ci sono vari link anche molto teorici, anche in inglese che spiegano molto bene la teoria di funzionamento e relativi calcoli, come questo QUI, già postato molto tempo fa. Su cosa e come apprendere un argomento dipende da te stesso e da come sei abituato. Questo è un forum di discussione su vari argomenti di energia rinnovabile e alternativa, non una università.

Saluti
Furio57

Edited by Furio57 - 24/10/2005, 02:37

CITAZIONE (celerone @ 23/10/2005, 23:45)

Vorrei raggiungere 1 KW p. a modulo,a5 Pistoni.La temperatura dei 200° è bassa,ma credo molto malleabile ,ad alte temperature i problemi si decuplicano per gestibilità e govenabilità.
Se ho 4 moduli collegati da 200° a 150 bar e 180 cc , come somma di potenze non ottengo il risultato che hai citato tu?
Dov'è che sbaglio.ciao Celerone

Dunque ... il motore stirling per funzionare ha bisogno di una sorgente di calore ad alta temperatura e di un pozzo di calore a bassa temperatura; la macchina facendo passare il calore dall'alta temperatura alla bassa temperatura ne converte una quota parte in lavoro meccanico che tu raccogli in genere con un albero che gira. Il rendimento di questa trasformazione è direttamente legato alle temperature che supponiamo di usare secondo la relazione rendimento= 1 - (temp. uscita/temp.entrata) esprimendo le temperature con Kelvin. Se supponiamo di avere la temperatura alta a 200°C = 473 K e la bassa a 27°C = 300 K ottengo rendimento = 0.366. Potremmo dire che è buono ... ma quanta potenza tiriamo fuori ? Dipende ! I 200° che tu hai quanto calore possono fornire ? Mi spiego: se i duecento gradi li hai dai fumi di una caldaia da riscaldamento domestico è un conto, se li hai da un "fiammifero" capisci bene che è diverso.
Per fare un esempio la mia macchina da 8 kW elettrici cioè 180 cc e 150 bar ha un bruciatore da 30 kW a metano che fornisce decine di metri cubi di gas caldo a 1000° con un consumo di alcuni metri cubi di metano l'ora ed il bruciatore è solo dedicato al motore.
Per un delta di temperatura come il tuo tra i 200° e la temperatura ambiente tirare fuori 1 kw significa fare una macchina "grande" (diciamo un metro cubo) o molto compressa (diciamo 600 bar) ...
Forse ti conviene valutare meglio il discorso in quanto credo che sia ... poco plausibile.
Con ciò non voglio dire che sia impossibile ma solo che se ti aspetti di fare un oggetto delle dimensioni di un motore da ciclomotore ti sbagli.
Però se mi cambi i termini della sorgente allora magari se ne può riparlare :-)

Ciao anto65.
Ho controllato se trovavo i libri da te indicati e posso dirti che il primo (quello in italiano) e' reperibile presso www.ibs.it anche se ha un'attesa di 2 settimane.

PS: con 2 settimane sinceramente non so da dove lo tirano fuori!

CITAZIONE (Nove^3 @ 24/10/2005, 13:17)

Ciao anto65.
Ho controllato se trovavo i libri da te indicati e posso dirti che il primo (quello in italiano) e' reperibile presso www.ibs.it anche se ha un'attesa di 2 settimane.

PS: con 2 settimane sinceramente non so da dove lo tirano fuori!

non so che dire ... agli studenti danno le fotocopie !

Ciao anto65
Il tuo discorso non fa una piega, il calore che posso ottenere è dalla dispersione di una macchina per sublimazione che lavora a 300-350°,e pensavo di portare la fonte in testa ed attorno ai pistoni(tipo cuffia) per induzione .ma c'è anche la possibilità di cambiare fonte.Intanto pensavo anche ,anzichè alzare la temperatura alta,alla possibilità di abbassare la temperatura ambiente,del tipo una camera sottile con gas freddo attorno ai cilindri sulla parte da raffreddare(i dati raccolti portano ad una soglia di -190°con azoto).Dal magazzeno ho recuperato alcuni pistoni,un tipo è di corsa 100 mm,dm.32 mm.il Pistone e200 bar,l'altro è50 di corsa 16 di dm pistone 10bar,serviranno per delle prove. celerone

Furio ,non te la devi prendere,era solo un modo come altri per stimolare,non ho molto tempo perchè devo anche lavorare e non riesco a leggere tutto,capisco che non è una università ma nemmeno una sala giochi,grazie per i consigli.celerone

CITAZIONE (celerone @ 25/10/2005, 17:14)

Ciao anto65
Il tuo discorso non fa una piega, il calore che posso ottenere è dalla dispersione di una macchina per sublimazione che lavora a 300-350°,e pensavo di portare la fonte in testa ed attorno ai pistoni(tipo cuffia) per induzione .ma c'è anche la possibilità di cambiare fonte.Intanto pensavo anche ,anzichè alzare la temperatura alta,alla possibilità di abbassare la temperatura ambiente,del tipo una camera sottile con gas freddo attorno ai cilindri sulla parte da raffreddare(i dati raccolti portano ad una soglia di -190°con azoto).Dal magazzeno ho recuperato alcuni pistoni,un tipo è di corsa 100 mm,dm.32 mm.il Pistone e200 bar,l'altro è50 di corsa 16 di dm pistone 10bar,serviranno per delle prove. celerone

Furio ,non te la devi prendere,era solo un modo come altri per stimolare,non ho molto tempo perchè devo anche lavorare e non riesco a leggere tutto,capisco che non è una università ma nemmeno una sala giochi,grazie per i consigli.celerone

ciao celerone
fammi capire che vuoi fare ...
cosa è la "dispersione di una macchina a sublimazione" ?
in che senso porti la fonte per induzione ?
cos'è una camera sottile con gas freddo ?
spero che non vuglia usare l'azoto liquido per refrigerare il motore ... credo che sia il modo più antieconomico che si possa usare :-)
Per i pistoni quello che dici è insufficiente per dire se possono andare.
Per passate esperienze riciclare componenti non è in generale conveniente a meno di non costruire giocattoli ... mi spiace. Da me l'hanno fatto e il risultato è stato solo una perdita di tempo in quanto i problemi che hanno portato sono stati maggiori dei benefici.

anto65

ciao anto65,
la macchina menzionata è tipo un forno chiuso di 1 m3 , delle lampade ceramiche riscaldano un piano al centro del forno e riscaldano solo la parte interessata al processo di lavorazione e cioè il 70% della superficie. nel restante 30% del piano che non è colpito dalle lampade c'è comunque calore(aria a 250°),pensavo a questo,ma se è complicato,o insufficiente,passero' alle alternative.I pistoni,sono nuovi,e sullo scaffale.Per il raffreddamento pensavo a quello che tu dici,ma non ho idea dei costi. Sono idee che affiorano come lampadine che si accendono e si spengono.Ora il mio pensiero è una base di progetto ,senza la dovuta conoscenza della materia.Vado a pranzo.ciao celerone

CITAZIONE (celerone @ 25/10/2005, 19:52)

ciao anto65,
la macchina menzionata è tipo un forno chiuso di 1 m3 , delle lampade ceramiche riscaldano un piano al centro del forno e riscaldano solo la parte interessata al processo di lavorazione e cioè il 70% della superficie. nel restante 30% del piano che non è colpito dalle lampade c'è comunque calore(aria a 250°),pensavo a questo,ma se è complicato,o insufficiente,passero' alle alternative.I pistoni,sono nuovi,e sullo scaffale.Per il raffreddamento pensavo a quello che tu dici,ma non ho idea dei costi. Sono idee che affiorano come lampadine che si accendono e si spengono.Ora il mio pensiero è una base di progetto ,senza la dovuta conoscenza della materia.Vado a pranzo.ciao celerone

Ora mi hai incuriosito con la tua macchina ... a cosa ti serve ?
Quanta potenza elettrica viene assorbita dalle lampade ?
L'azoto liquido costa pochissimo ma non ha senso usare una macchina di stirling per produrre azoto liquido da usare per raffreddare un motore di stirling ...

Comunque l'importante è cominciare ad avere un'idea poi vediamo dove finiamo, considera che io sono partito un anno fa da un tubo di ferro e domani forse riesco a finire di costruire la mia terza macchina criogenica :-)

anto65

è un prototipo che ho realizzato 2 anni orsono,con il processo di sublimazione ed inchiostri sublimatici, trasferisce qualsiasi immagine in quadricomia su oggetti tridimensionali di qualsiasi materiale,per farmi capire meglio,se ti faccio una fotografia il computer mi rende la stessa con colori sublimatici sopra un supporto flessibile resistente a temperatura e la macchina in sottovuoto la trasferisce ad esempio sulla superficie di un vaso di vetro o di ceramica rotondo,quadrato,ovale ecc .questa si fuma 15 kw ,ma non ha nulla a che fare con un motore.
A proposito di stirling,vorrei approfondire le camere di isolamento sulla conservazione di calore con acqua sali fuidi,da concentratore solare,per avere una base di partenza diversa,tipo vasche in acciaio di 1 m3 o piu',hai qualche idea?ciao celerone

Ciao a tutti

CITAZIONE (celerone @ 17/10/2005, 17:46)

...con i 200 gradi di calore costante(che ho a disposizione)...quanta energia elettrica...Da quanto leggo molti di Voi,masticano la materia,e credo possa essere di interesse generale cercare la conoscenza piu' ampia possibile prima di operare...fatevi avanti...

Ciao Celerone se hai a disposizione "solo" 200° C ho trovato qualcosa che fa per te QUI. Brochure dispositivo da 20 Watt QUI.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 26/10/2005, 18:19

sapresti spiegarmi come realizzare (materiali,metodo,giunzione)quel giocattolino da20 w.ciao celerone

ciao Furio
ti vorrei chiedere nuovamente se puoi darmi delle indicazioni su quella celletta da 20 W.Ne ho ordinate due e mi dovrebbero
arrivare.Vorrei replicarle se possibile.
Per lo stirling cedo(come si diceva giocando a cavallina qualche anno fa)il passo ,ciao celerone

QUOTE (celerone @ 27/11/2005, 18:47)

...ne ho ordinate due e mi dovrebbero arrivare.Vorrei replicarle se possibile.
Per lo stirling cedo il passo...

Ciao a tutti
Ciao Celerone caspita che fretta! Ma perche' ne hai ordinate due? Sappi che se vuoi ottenere 12 volt devi acquistare il loro inverter che dovrebbe essere uno step-down e basta una sola cella da 2,38 Volt per 8 Ampere.
Oppure ne acquisti 6 e le colleghi in serie ed ottieni piu' di 14 Volt a 120 watt, ma spendendo una certa cifretta!! Se invece ne' acquisti quattro da 2,5 Watt 3,3 volt e le colleghi in serie ottieni gia' 13,2 volt 10 watt. E' praticamente impossibile costruirle in casa come d'altro canto le celle di Peltier che sono molto simili, mi 'spiace. Mi dispiace anche che abbandoni lo stirling,...devo proprio pubblicare un progetto semplice ed efficace, ma datemene il tempo.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 27/11/2005, 23:10

Son curioso di vedere come son fatte ed avrei anche trovato un'azienda a Milano che mi fornisce il tellururo bismuto,basta che le possa dare tutte le caratteristiche specifiche del materiale(mi ha assicurato che le puo' produrre),poi per i collegamenti seriali non credo possa essere un problema.Ma la base che materiale puo' essere secondo te. ciao celerone

QUOTE (celerone @ 27/11/2005, 23:43)

Son curioso di vedere come son fatte ed avrei anche trovato un'azienda a Milano che mi fornisce il tellururo bismuto,basta che le possa dare tutte le caratteristiche specifiche del materiale(mi ha assicurato che le puo' produrre),poi per i collegamenti seriali non credo possa essere un problema.Ma la base che materiale puo' essere secondo te. ciao celerone

Ciao a tutti
Ciao Celerone vuoi a tutti i costi buttare via tempo e denaro? Mah! Io lascerei fare agli americani, comunque penso che la base sia in ceramica.
In qualsiasi caso buon lavoro!

Salutoni
Furio57

perchè smonti subito,non essere cosi drastico,forse sono io che vedo solo le cose dal lato positivo.dimmi perchè è impossibile .ciao celerone

QUOTE (celerone @ 28/11/2005, 20:09)

perchè smonti subito, non essere cosi drastico, forse sono io che vedo solo le cose dal lato positivo, dimmi perchè è impossibile .ciao celerone

Ciao Celerone sono semplicemente realista! Sono richieste conoscenze e macchinari troppo specifici.
Siamo anche un po' Out of Topic.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 30/11/2005, 01:03