Discussione: Motori ad Aria Calda

Buongiorno a Tutti,
è il primo messaggio che scrivo anche se ormai è qualche mese che leggo il vostri messaggi, ritengo questa sezione come una delle più interessanti ed a portata di tutti, quindi anche mia. Penso di aver letto tutti i post vecchi e non credo che ci sia nessun messaggio o riferimento a quanto sto chiedendo.

Secondo Voi è possibile trasformare un motore di una moto o macchina in un motore ad aria calda??
Se si qualcuno lo ha già fatto?? esiste della documentazione? disegni e dati??
Secondo Voi si riesce a far raggiungere la temperatura di 200°C all'aria??? (forse ho formulato male la domanda, sono sicuro che sia possibile ma artigianalmente è una cosa fattibile o di difficile realizzazione?)
Credete che sia conveniente la trasformazione di un motore già esistente o sarebbe meglio crearne uno da zero?

Se il fine ultimo è produrre energia ha più senso tentare questa strada o un'altra (un ciclo diverso o un motore diverso)??

Grazie del vostro aiuto

Christian

Tutto si puo fare i principi puoi trovarli qui:
http://digilander.libero.it/digitalrino/page_7.htm

si la conosco..... ma vorrei qualcosa di pratico.....

Salve! Sono nuovo del forum!

Vorrei saqpere se è possibile recuperare qualche Kilowatt di energia elettrica partendo da una fonte di acqua calda a 70-75°C.

Vedete, qui in ditta ho una caldaia, alimentata con i trucioli di legno (che accumuliamo in un silo durante l'estate) che produce acqua calda. L'unica spesa per il riscaldamento è l'energia elettrica che usa per i vari motori.

Se riuscissi a recuperare qualche kilowatt potrei riscaldare a costo zero, consumando semplicemente un pò di trucioli in più!!!

Non posso produrre vapore (temp max dell'acqua 80-85 gradi o danneggio la caldaia nuova!) e quindi non sò come genereare moto partendo dall'energia termica.

Un motore di stirling??

QUOTE (usarf @ 10/1/2007, 16:55)

Salve! Sono nuovo del forum!

Vorrei saqpere se è possibile recuperare qualche Kilowatt di energia elettrica partendo da una fonte di acqua calda a 70-75°C.

Vedete, qui in ditta ho una caldaia, alimentata con i trucioli di legno (che accumuliamo in un silo durante l'estate) che produce acqua calda. L'unica spesa per il riscaldamento è l'energia elettrica che usa per i vari motori.

Se riuscissi a recuperare qualche kilowatt potrei riscaldare a costo zero, consumando semplicemente un pò di trucioli in più!!!

Non posso produrre vapore (temp max dell'acqua 80-85 gradi o danneggio la caldaia nuova!) e quindi non sò come genereare moto partendo dall'energia termica.

Un motore di stirling??

Ciao a tutti:
Io ti consiglierei lo Stirling, super collaudato e affidabile.Guardati questo sito: http://www.geocities.com/viebachstirling/
CI sono diversi disegni dimostrativi, ti vendono pure i disegni a prezzo modico di questo stirling da 500Watt, ma occhio questo stirling potresti solo farlo funzionare se utilizzi il calore della fiamma della caldaia, non quello dell'acqua, 80°C sono troppo pochi per lui.
Per 75 80°C devi per forza crearti uno stilrling a bassa differenza di temperatura, i volumi dei motori diventano molto maggiori causa che alle basse temperature i rendimenti calano abbastanza, ma comunque se hai spazio dove poter mettere una seconda caldaietta che ben venga, no? Ti aiuta a risparmiare energia e anche contribuisci all'ambiente.
Saluti
Gustavo

Grazie mille per la risposta e per il link. Purtroppo però non conosco il tedesco e ho capito solo poche cose in quel sito.

Ma prechè dorei mettre sù un'altra caldaietta???

Per quanto riguarda l'aria calda non c'è problema, potrei utilizzare i fumi della attuale caldaia che vanno dai 250 ai 700° C.

In questo modo spero di recuperare + energia, no?

C'è qualcuno che li vende??

Hai altri link da consigliarmi??

Come faccio a mettere in fase l'energia prodotta? Devo far installare all'enel un secondo contatore per contare l'energia che produco??

QUOTE

Grazie mille per la risposta e per il link. Purtroppo però non conosco il tedesco e ho capito solo poche cose in quel sito.

Ma prechè dorei mettre sù un'altra caldaietta???

Dicevo caldaietta nel senso che per quanto poco un pò di ingombro te ne verrà fuori comunque, non è una cosa proprio piccolissima.

QUOTE

Per quanto riguarda l'aria calda non c'è problema, potrei utilizzare i fumi della attuale caldaia che vanno dai 250 ai 700° C.

In questo modo spero di recuperare + energia, no?

Ti sei risposto da solo, 700° sarebbe ottimi! Ma dovresti crearti proprio una camera che faccia passare i fumi nel miglior modo possibile ataverso la testata dello stirling

QUOTE

C'è qualcuno che li vende??

Hai altri link da consigliarmi??

Fammi vedere....
http://www.sunmachine.de/english/main.html
http://www.sunmachine.com/animation.htm

QUOTE

Come faccio a mettere in fase l'energia prodotta? Devo far installare all'enel un secondo contatore per contare l'energia che produco??

Ti consiglierei di accumulare su batterie e utilizzare degli inverter per la generazione a 220 o 380 che sia a seconda della potenza che ti serva, non penso molti Kw per delle sole ventole...
Saluti

Veramente la caldaia è di tipo industriale e assorbe (di targa) 14,4 KW tra ventilatori, aspirazione fumi (sotto inverter), trasporto truciolo in caldaia, trasporto truciolo nel bidone di accumulo e estrazione trucioli dal silo.

vedi link http://www.ferroli-industrialboilers.com/i...7&ProdottoID=14

Lo spazio certo non mi manca se di contro posso recuperare energia (pulita) che altrimenti verrebbe sprecata!

I fumi li posso convogliare, ma mi serve il motore e devo capire se vale la pena autocostruirselo (magari con pezzi di recupero) o se esistono soluzioni già "preconfezionate"!

QUOTE (usarf @ 11/1/2007, 13:55)

Veramente la caldaia è di tipo industriale e assorbe (di targa) 14,4 KW...........
Cuttone!!!!!!

Urka!!! E' davvero tanto cavolo. qui è meglio che ci piazzi un ingeniere per la progettazione/dimensionamento di tali potenze di stirling.Non ti saprei dire. Batterie e inverter per quelle potenze ti vengono uno sproposito.E poi non so se la manutenzione ti fa risparmiare rispetto all'utenza enel, credo di si ma sarebbe da fare dei conti ben precisi.
COmunque in canna fumaria avrai davvero un casino di energia da recuperare sicuramente! Se trovo qualcosa di utile in rete, e non, ti faccio sapere.
Saluti
Gustavo

Salve a tutti,

Qualcuno mi sa dire se il brayton tipo http://digilander.libero.it/digitalrino/page_7.htm
puo' realmente funzionare?

che temperatura costante necessiata il collettore per poter estrapolare circa 3 kw a 220?
nebessita di pressurizzazione?

so possono montare tutte e 4 le valvole di tipo non ritorno?

e' un sistema molto critico e delicato come lo stirling? oppure non teme i trabbocchi d'aria?

il collettore formato da tubi di rame devono contenere lo stesso valore cubico in C.C. del pistone espansore?

oppure il collettore puo' essere anche per 4 volte il volume del pistone espansore sensa avere un calo di pressione?

Ringrazio tutti per le vostre risposte

Ciao a tutti, faccio parte di un gruppo che sta costruendo dei prototipi di parabole lineari dal diametro di 4 metri. Riteniamo di raggiungere temperature notevoli non dico numeri finchè non le misureremo sul campo. Siamo molto combattuti sulla possibilità di usare un Brayton. Non abbiamo trovato nessuno che costruisca e venda un B. funzionante.
Stiamo tentando di costruircelo ma sinceramente preferirei acquistarlo da qualcuno che costuisca i B. di professione.
Avete qualche indirizzo da darmi?
Grazie in anticipo.

CITAZIONE (nuvolarossa @ 9/2/2007, 00:01)

Ciao a tutti, faccio parte di un gruppo che sta costruendo dei prototipi di parabole lineari dal diametro di 4 metri. Riteniamo di raggiungere temperature notevoli non dico numeri finchè non le misureremo sul campo. Siamo molto combattuti sulla possibilità di usare un Brayton. Non abbiamo trovato nessuno che costruisca e venda un B. funzionante.
Stiamo tentando di costruircelo ma sinceramente preferirei acquistarlo da qualcuno che costuisca i B. di professione.
Avete qualche indirizzo da darmi?
Grazie in anticipo.

Ciao Nuvolarossa, non mi risultano applicazioni industriali nè tantomeno commercializzate del motore Brayton. Non ne ho mai visto funzionare uno, neanche un modellino. Gli strirling li usa la Nasa sulle proprie astronavi e stazioni orbitali. Il comune mortale lo usa anche in casa assieme alla stufa, un esempio QUI.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 10/2/2007, 21:15

Per Furio57
Grazie per il chiarimento, ( mi hai distrutto un mito) allora tu che tipo di motore o turbina ci consigli per utilizzare le temperature che dovremmo sviluppare con la nostra parabola? Forse mi sono spiegato male parlando di diametro, i 4 metri sono di apertura e si sviluppa per il numero di metri che vogliamo.
A noi piaceva l'idea del Brayton per la sua (teorica) semplicità, pochi passaggi e meno problemi rispetto ad una rankine o simili a vapore.
Si accettano consigli
grazie

Ciao a tutti!

CITAZIONE (nuvolarossa @ 9/2/2007, 23:59)

Per Furio57
Grazie per il chiarimento, ( mi hai distrutto un mito) allora tu che tipo di motore o turbina ci consigli per utilizzare le temperature che dovremmo sviluppare con la nostra parabola? Forse mi sono spiegato male parlando di diametro, i 4 metri sono di apertura e si sviluppa per il numero di metri che vogliamo.
A noi piaceva l'idea del Brayton per la sua (teorica) semplicità, pochi passaggi e meno problemi rispetto ad una rankine o simili a vapore.
Si accettano consigli
grazie

Ciao nuvolarossa, il mito vero e funzionante è lo stirling!La stessa ditta offre uno stirling con parabola guarda:QUI bello eh!!

Salutoni
Furio57

scusate sono nuovo del forum! sono in questa situazione e vorrei dei chiarimenti... sono in possesso di un motore di una y10 ,2valvole per cilindro, e ho una testata praticamente "svuotata" sulla quale volevo applicare valvole regolabili in pressione tipo quelle dei compressori(non ne ho mai vista una ma in qualsiasi modo siano ho i mezzi per modificare o ricostruite la testata), in sostituzione a quelle originali comandate dall'albero a camme... ora io mi ero fatto tutti i miei filmini e ero convintissimo del progetto! ma non vi vedo convinti! io oltre al problema valvole non riesco a vedere grossi problemi tecnici!

cosa mi sfugge?

grazie mille!
Luigi

Ah! voglio fare un ciclo Barayton naturalmente!

Ciao ars3ni0
se riesci a farlo funzionare vengo in pellegrinaggio a vederlo.
noi ne abbiamo fatto 1 ma funziona solo con l'aria compressa, non riusciamo a farlo funzionare con l'aria calda
ciao e buon lavoro

Ciao a tutti!

CITAZIONE (ars3ni0 @ 1/3/2007, 18:42)

... sono in possesso di un motore di una y10...ho i mezzi per modificare o ricostruite la testata...ero convintissimo del progetto! ma non vi vedo convinti...cosa mi sfugge?...voglio fare un ciclo Brayton naturalmente!

Ciao ars3ni0 bentrovato! Gli unici motori ad aria calda che funzionano e con sufficiente rendimento, sono quelli con spostamento d'aria, non con scarichi verso l'esterno come il Brayton. Un consiglio? Non perdere tempo e danaro!

Salutoni
Furio57

salve, scusate se sono sparito ma ho avuto problemi con il recupero della password che avevo perso!

scusate ma sono duro! ...ma perchè non dovrebbe andare?
in fin dei conti è una locomotiva che va a aria! non basta raggiungere una certa pressione in modo da forzare il pistone di espansione creando un lavoro che sia maggiore di quello di compressione?
se funziona con un compressore esterno perchè non dovrebbe funzionare con una caldaia se questa è dimensionata in modo da far raggiungere tale pressione al gas?

scusate la miriade di domande! ma quando trovo qualcuno che s intende di certe devo sommergerlo di quesiti!

Infatti funziona ma con il rendimento del ciclo dell'Ing. Brayton cioè al 1-2% di rendimento!

Ciao a tutti, anch'io sono nuovo del forum e arrivo con una idea che qui non è per niente originale: trasformare un motore endotermico in uno a ciclo di Brayton. Anch'io mi sono ispirato al sito dell'Ingegner Zefferino, nella mia completa ignoranza in materia. Leggendo i post precendenti ho letto di un motore da Y10 con la testata "svuotata" dove si userebbero tutte valvole di non ritorno. Nel sito Digilander però si parla solo di una sola valvola di non ritorno, sullo scarico del compressore. Su questa valvola potrebbe non essere presente l'eccentrico nell'albero di modo che resti sempre chiusa e prelevare l'aria compressa dal foro della candela. Tutte le altre valvole devono essere azionate da un albero a doppia camma ricalettato. Nel particolare la valvola di ingresso del compressore deve avere una apertura anticipata e per fare quasto si potrebbe aumentare lo spessore del piattello.
Vi invio un disegno dell'albero a camme per un motore FIRE. Da sinistra a destra abbiamo:
1 cilindro: compressore 1gruppo
2 cilindro: espansore 1 gruppo
3cilindro: compressore 2 gruppo
4cilindro: espansore 2 gruppo
I due gruppi funzionano sfasati di 180 gradi e ho utlizzato le valvole di scarico degli espansori come ingresso dell'aria calda perchè sono più adatte a lavorare in alta temperatura
Accetto critiche di qualunque tipo.
Leggendo ho capito però che c'è poca possibilità di riuscita. Mi sembra che nuvolarossa abbia provato ma riusciva a farlo funzionare solo ad aria compressa. Cosa avete usato per scaldare l'aria? Una serpentina in una caldaia? Che tipo di motore era? Auto o moto? Lo avete rifasato?
Poi arriva Furio con una ventata di speranza. Cosa intendi per spostamento d'aria? L'aria in uscita dal motore è il problema? Sempre in digilander c'è scritto che se si utilizza il motore in sovrappressione è possibile aumentare il rendimento. Basterebbe prelevare l'aria in uscita ancora calda( meglio gas combusti) raffrenddarla in uno scambiatore e reimmetterla nel compressore. In questo modo lavorando con lo stesso rapporto di pressioni, per esempio 3:1 si potrebbe tenere una pressione di 15 bar nel tubo riscaldatore e 5 all'uscita dell'espansore.
Stavo per andare dall' auto demolitore ma ho tentennato leggendo i post.
Per il motore si parla di un 100 euro più 200-300 per ricalettare l'albero a camme.
Sono soldi buttati al 100% o c'è una remota possibilità?
La mia fissazione sul BRayton non è per ripicca è solo che lo Stirling deve essere montato sul fuoco della parabola, la struttura diventerebbe complessa, io un Brayton lo metterei ai piedi di convogliatori parabolici lineari realizzati artigianalmente con fibra di vetro,mylar e alluminio. Tutto leggero e facile da movimentare
Grazie a tutti

Edited by axl2 - 16/6/2007, 23:09

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Ciao a tutti,il brayton in realtà è molto efficiente,non 1-2% come diceva qualcuno e non è peggio dello stirling,infatti le moderne turbine a gas funzionano proprio a ciclo brayton. Ho visto anch'io il progettino su digilander, sembra semplice ma vi assicuro che la costruzione non è per niente semplice, Zefferino dice che su carta ha un rendimento del 30% e più, ok, secondo i calcoli l'energia termica immessa viene trasformata per il 30% (nel migliore dei casi) in energia meccanica, ma non ha assolutamente tenuto conto del rendimento meccanico, cioè tutti gli attriti di 2 pistoni, e soprattutto il sistema di valvole, in particola modo se si usano le camme per movimentarle, qualcuno ha mai provato a far girare a mano l'albero motore di un 4tempi?Anche se si lascia senza candela,quindi compressione 0, lo sforzo è notevole per aprire le valvole. Però in teoria non vedo perchè non dovrebbe funzionare.

CITAZIONE (alex3comforum @ 18/3/2007, 00:11)

Infatti funziona ma con il rendimento del ciclo dell'Ing. Brayton cioè al 1-2% di rendimento!

Mi dispiace ma non sono d'accordo. Le turbine a gas e quelle d'areo si basano sul ciclo bryton e non hanno un rendimento così misero. Anzi.

Il segreto come per gli stirling sta nella massa termica e nella quantità di calore che si riesce a scambiarci.
Se la pressione dell'aria è di 20/30 atmosfere, la portata dell'ordine di qualche normalmetro cubo al secondo e la quantità di calore che si riesce a scambiare è di qualche decina di migliaia di calorie allora il motore funziona eccome... se è fatto bene.
Io e qualche altro "famoso" utente, stavamo pensando di fare la stessa cosa di ars3ni0. Ma poi si è spaventato dalla troppa meccanica...
L'idea era di usare un compressore a vite a motore elettrico controllato da inverter per poter regolare il ciclo, e di un motore automobilistico di grossa cilindrata modificato allo scopo. Scambiatori, generatorie elettrico, ricircolatori e rigeneratori oltre che un bruciatore a gas per fare le prove sarebbero stati il corredo. Come al solito l'investimento in tempo, denaro e attrezzature, va altre la mia portata... "armiamoci e partite" a parte...


Aggiungo:
Per gli organi ausiliari se parliamo di un motore di un certo rilievo, intorno ai 50KW gli attriti non fanno testo nel rendimento. Magari fossero solo quelli...

Cosa intendi per "pressione dell'aria 20/30 bar?" che il compressore comprime l'aria nella serpentina riscaldata a 20/30 bar o che tutto il motore viene pressurizzato a 20/30 bar e funzionerebbe a ciclo chiuso.
Va bene per il motore automobilistico recuperato in demolizione, ma un compressore a vite.......sai quanto ti costa e quanto è delicato?

No, no, il ciclo bryton si ottiene collegando in serie un compressore ed un motore ad aria compressa. Compressore e turbina nel caso di motori aereonatici o turbogas. Ma anche con macchine a pistoni.
Se prendessimo un compressore ed un motore a pistoni uguali azionando il compressore il motore gli andrebbe dietro. L'energia usata dal motore è la stessa fornita al compressore a meno del rendimento. Ma se tra il compressore ed il motore riscaldiamo l'aria questa si espande e se il motore è adatto l'energia che ne tiriamo fuori è la stessa consumata dal compressore più quella fornita in calore meno il rendimento. Se il bilancio è positivo abbiamo convertito il calore, o parte di esso in energia meccanica.

Un compressore a vite so quanto costa, ma per alte portate e alte pressioni e quindi alte potenze non se ne può proprio fare a meno, come non se ne può fare a meno del compressore assiale a palette nei motori aereonatici.
Inoltre con un compressore rotante si può ottenere una buona regolazione e adattamento di carico senza sprechi di energia. Oltre, naturalmente al rendimento che in questo caso è di estrema importanza.
Spesso, tanti progetti non funzionano perchè l'idea di principio è sbagliata, ma tanti progetti non funzionano perchè l'applicazione dell'idea di principio è giusta ma realizzata molto male.
Se di un motore di disfattura si usano monoblocco, pistoni, bielle ecc. e sono in buono stato va bene. Ma tutta la parte della testa deve essere ricostruita distribuzione compresa. Ma non basta, anche gli scambiatori termici e tutti gli accessori controllo compreso e compressore devono essere perfetti. Altrimenti se non funziona o se il rendimento è scarso non possiamo dare la colpa a Mr.Bryton