Discussione: Brayton e sua fattibilita'

Salve a tutti
Io sono novo nel forum, leggendo da circa un mese i vostri messaggi sui vari post, mi sono appassionato alla termodinamica, cercando di estrapolare in modo piu' sensato possibile le vostre idee.
nel voler realizzare un progetto concreto e ben funzionale, capisco che non e' cosa da poco!!!
Io non sono un'esperto in materia meccanica, ma non nascondo che mi appassiona molto.
Tra centinaia di siti e messaggi letti, cio' che mi convince di piu' e' il ciclo Braiton visto nel sito di Zefferino http://digilander.libero.it/digitalrino/page_7.htm
Ma almeno credo nessuno lo ha messo in opera o forse mai pubblicato!!
Io credo che il ciclo Stirling sia meno critico da realizzare ma qualcosa mi spinge piu' verso il Brayton.
Sul progetto di Zefferino io non ho capito se la serpentina di riscaldamento con eventuali prollunghe per arrivare al motore debbano necessariamente contenere il volume d'aria identico al pistone espansore (tutto giu')?
Per intanto ne vorrei costruire uno con materiali leggeri tipo: cilindri (tamburo fotosensibile toner di vecchie fotocopiatrici)
pistoni: (accoppiando due piattelli di alluminio con rispettive fasce in ghisa, uno sopra e l'altro sotto, distanziati di circa 5cm uno dall'altro.
adattare un imbiellaggio pronto, e chieudere la testata con piattelli d'acciaio, ed utilizzando le 4 valvole di tipo (di non ritorno)
dopodiche' posizionero la mia bella serpentina di rame ovviamente, dentro la cavita' del mio camino.
con la speranza che riscaldando la serpentina non ci saranno esplosioni!!!!

Se qualcuno voglia criticare il mio operare, lo faccia pure!!
anzi......ne sarei contento.

nessuna crictia. anzi oserei dire un appoggio illimitato soprattutto alla sua scoperta del ciclo di Brayton, se non altro perchè qualche migliaio, forse piu di aerei a reazione, civili e militari, motonavi, centrali termoelettriche a ciclo combinato, negli ultimi 50 anni stanno lavorando proprio grazie a questo ciclo.
Per il motore ad aria calda, da installarsi nel suo camino, direi che una sovrapressione sia consigliabile, se non altro perchè l'altra faccia dei pistoni è atmosferica, ma... una domanda: una volta realizzato, cosa se ne fa?
Cordialità
Fulvio

La mia intensione e' quella di generare corrente per alimentare un climatizzatore pompa di calore per quando fara' tanto caldo.
ma per il momento mi limitero' a studiarmi il rendimento e le varie modifiche....
qualcuno parla di pressurizzazioni ma se non ho capito male sono applicabili per il ciclo stirlin?????

Salve.
Rileggendo forse non sono stato tanto chiaro.
intendo dire:
E' necessario ottenere almeno 7-8 bar di pressione per spingere due pistoni da 125 cc.
e credo che con la sola pressione atmosferica (anche se si raddoppia per via del ciclo) non basterebbe!!!
mi sapreste dire come ottenere 7-8 bar sul pistone espansore?
Io ho pensato proprio adesso di mettere una valvola nella serpentina e di caricare con il compressore 8 bar, e' una manovra errata? SCOPPIA TUTTO????
attendo suggerimenti!
Grazie

Tranquillo!!!!
non scoppia assolutamente nulla!
Unaprova empirica fatta in uno stabilimento del quale, per decenza non dirò il nome, dalla manutenzione, ha fatto scoppiare i normali tubi zincati da acqua a 60 bar, posso azardare che un tubo di rame ed i suoi raccordi tengano agevolmente 20 bar.
Poi dovesse anche cedere, fa. Pufffffff , non viene mica giù la casa!
un cilindro da 125 cc ha un pistone di 6 cm di diametro, grosso modo, se al suo interno arriva a 10 bar spinge 280 kg, mi sembrache se ne possano fare di cose.
Ma se il motore deve azionare un climatizzatore, ed è nel camino, cosa ci fa il camino acceso con il climatizzatore in marcia?

Salve
corretta osservazione!!!
Il camino al momento mi serve per testare le prestazioni della macchina.
dopodiche' misurero la temperatura della serpentina, e spostero' tutto in terrazza, facendolo cuocere al fuoco di circa 50 mq di specchi al sole.
(se in estate farei funzionare con il camino, mi costerebbe solo di legna per 10 volte dell'enel!!)

Mi scusi ma allora l'idea di mettere una valvola di non ritorno in prossimita della serpentina, magari in una zona meno calda e gongiare con un compressore, sarebbe una cosa corretta???
ma nonostante le fasce ben strette non perderebbe di pressione manmano lavorando?
si potrebbe traboccare l'aria durante il suo funzionamento per compensare le perdite?

Grazie

a giudicare dall'ambiziosità del progetto, uno che sia in grado ri accoppiare 2 cilindri ad una serpentina in un sistema pneumatico ( che poi tanto lo so che in realtà ha recuperato un motore da moto 250 bicilindrico e lo ha rifasato, ma non è paglia lo stesso!!!! ), calcolare irraggiamenti ed espansioni, pressioni e volumi, non mi verrà a dire che usa le fascette!!!
Vanno benissimo i raccordi a pressione

http://www.novellosrl.it/prodotti_racc.php

faccia conto che tengono 50 bar come ridere, ci sono praticamente in tutti i diametri, sono filettati gas, quindi ance fare un foro poi chiunque lo filetta, una volta correttamente posizionati, basta stringerli fino alla morte e tengono.
quondi oserei dire che una volta caricato l'impianto l'autonomia dovrebbe essere garantita.
Da quanto ho capito il ciclo dovrebbe essere questo:
Il primo cilindro aspira gas freddo dalla serpentina fredda, lo comprime nella serpentina calda, il gas si riscalda aumentando di pressione, entra nel secondo cilindro abbassando il pistone, un volano immagazzina l'energia per permettere al secondo pistone di risalire e ricacciare in gas nella serpentina fredda, mentre il primio sottrae il gas rafreddato dalla medesima facendo ripartire il ciclo.
mmmm, c'è da perderci le notti nel dimensionamento, ma mi piace!

CITAZIONE (fulvioQ @ 8/1/2007, 00:28)

a giudicare dall'ambiziosità del progetto, uno che sia in grado ri accoppiare 2 cilindri ad una serpentina in un sistema pneumatico ( che poi tanto lo so che in realtà ha recuperato un motore da moto 250 bicilindrico e lo ha rifasato, ma non è paglia lo stesso!!!! ), calcolare irraggiamenti ed espansioni, pressioni e volumi, non mi verrà a dire che usa le fascette!!!
Vanno benissimo i raccordi a pressione

http://www.novellosrl.it/prodotti_racc.php

faccia conto che tengono 50 bar come ridere, ci sono praticamente in tutti i diametri, sono filettati gas, quindi ance fare un foro poi chiunque lo filetta, una volta correttamente posizionati, basta stringerli fino alla morte e tengono.
quondi oserei dire che una volta caricato l'impianto l'autonomia dovrebbe essere garantita.
Da quanto ho capito il ciclo dovrebbe essere questo:
Il primo cilindro aspira gas freddo dalla serpentina fredda, lo comprime nella serpentina calda, il gas si riscalda aumentando di pressione, entra nel secondo cilindro abbassando il pistone, un volano immagazzina l'energia per permettere al secondo pistone di risalire e ricacciare in gas nella serpentina fredda, mentre il primio sottrae il gas rafreddato dalla medesima facendo ripartire il ciclo.
mmmm, c'è da perderci le notti nel dimensionamento, ma mi piace!

Salve

Innanzitutto la ringrazio per il link segnalato
le rispondo dicendo che il ciclo e' un ciclo aperto, cioe non recupera il gas ma aspira dall'atmosfera il primo pistone comprimendolo e inviandolo alla serpentina che trovandosi gia' ad alta pemperatura avviene la magia della sommatoria procurando eccesso di gas che servirebbe a spingere e a riempire il secondo cilindro fino al punto piu' basso, poi per via del cinematismo della biella ripartira il ciclo sputando fuori nell'atmosfera il gas ancora caldo che potrei ricavarne acqua calda tramite scambiatore termico su boiler.

sul link vedo che c'e' molta merce che puo' servire giunture, ecc.
ma a riguardo alle fascette non ho trovato nulla, io come fasette intendo gli anelletti che si mettono sulla circonferenza alta del pistone, e che evitano di perdere pressione di esercizio.


mi sto ispirando fortemente a questo progetto
http://digilander.libero.it/digitalrino/page_7.htm

sicuramente ho di bisogno di molta piu' energia termica per ottenere il moto, ma non ho scambiatori, condenzatori, o variazioni continue di resa.
il mio unico dubbio e nel poter lavorare pressurizzando la serpentina?
e durante il suo ciclo se dovro' abboccare l'aria che potrebbe perdere (la potra' perdere solo ed esclusivamente dalle fasce del pistone caldo)

devo solo approfondire il concetto della pressurizzazione e poi se rimarro' vivo (salvo esplosioni) produrro' almeno 1kw h
alla prox

Ciao a tutti
Lascierei perdere il ciclo Brayton nella costruzione di un motore ad aria calda rimanendo sui più collaudati e conosciuti stirling!!!

Salutoni
Furio57

CITAZIONE (Furio57 @ 8/1/2007, 09:19)

Ciao a tutti
Lascierei perdere il ciclo Brayton nella costruzione di un motore ad aria calda rimanendo sui più collaudati e conosciuti stirling!!!

Salutoni
Furio57

Ciao a tutti
Sicuramente sono piu' conosciuti gli stirling ma mi appassiona piu' il brayton
in base al progetto di Zefferino di cui mi sto fortemente ispirando credo non sia tanto complesso
sto costruendo una serpentina di rame sezione 0.5 cm totalmente isolata dall'esterno, lunga 10 metri che raccoglierebbe circa 300 gradi, a pressione 8bar che credo dovrebbe bastare per produrre di ciclo ininterrotto

sullo stirling resta un neo per quanto riguarda lo scambiatore termico che a mio parere non e' cosa facile.

almeno nella mia teoria la vedo giusta cosi', ma accetto anche grosse critiche!!!!

rimango in attesa di avere dei consigli sui pro e contro di entrambi i cistemi

Saluti

QUOTE (Furio57 @ 8/1/2007, 09:19)

Ciao a tutti
Lascierei perdere il ciclo Brayton nella costruzione di un motore ad aria calda rimanendo sui più collaudati e conosciuti stirling!!!

Salutoni
Furio57

Concordo! Niente valvole, controvalvole, serpentine, ecc.Tutto sul motore super semplice ed efficiente, e sopratutto collaudatissimo.
Mio nonno diceva "meno cose ha il motore meno sono le cose che si rompono" Infatti con la sua vecchia cinquecento ha fatto pi di 500'000 km

QUOTE

sullo stirling resta un neo per quanto riguarda lo scambiatore termico che a mio parere non e' cosa facile.

Ma perchè? A 300 ° puoi ancora utilizzare fluidi vettori, riscaldare direttamente la testata del motore, anche con diretta riflessione solare, ecc,ecc.
E poi non dimenticare il rigeneratore!!! Se ben dimensionato recupera molta energia nel passaggio del gas da una camera all'altra e ti fa ridurre di molto la quantità di calore da erogare per mantenere caldo il fronte di alta temperatura del motore e anche ti permette di ridurre molto lo smaltimento di calore sull'altra testata dello stesso.E non mi dire che è poco!

Almeno cosi la penso io, poi ognuno la pensa come vuole.....
Un consiglio? Punta sullo Stirling configurazione Gamma, stracollaudatissimo anche in commercio ed è quello che ha minori attriti=minori perdite di energia meccanica, anche il beta ma meccanicamente più difficile da costruire.
Saluti
Gustavo

CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 8/1/2007, 20:15)

CITAZIONE (Furio57 @ 8/1/2007, 09:19)

Ciao a tutti
Lascierei perdere il ciclo Brayton nella costruzione di un motore ad aria calda rimanendo sui più collaudati e conosciuti stirling!!!

Salutoni
Furio57

Concordo! Niente valvole, controvalvole, serpentine, ecc.Tutto sul motore super semplice ed efficiente, e sopratutto collaudatissimo.
Mio nonno diceva "meno cose ha il motore meno sono le cose che si rompono" Infatti con la sua vecchia cinquecento ha fatto pi di 500'000 km

CITAZIONE

sullo stirling resta un neo per quanto riguarda lo scambiatore termico che a mio parere non e' cosa facile.

Ma perchè? A 300 ° puoi ancora utilizzare fluidi vettori, riscaldare direttamente la testata del motore, anche con diretta riflessione solare, ecc,ecc.
E poi non dimenticare il rigeneratore!!! Se ben dimensionato recupera molta energia nel passaggio del gas da una camera all'altra e ti fa ridurre di molto la quantità di calore da erogare per mantenere caldo il fronte di alta temperatura del motore e anche ti permette di ridurre molto lo smaltimento di calore sull'altra testata dello stesso.E non mi dire che è poco!

Almeno cosi la penso io, poi ognuno la pensa come vuole.....
Un consiglio? Punta sullo Stirling configurazione Gamma, stracollaudatissimo anche in commercio ed è quello che ha minori attriti=minori perdite di energia meccanica, anche il beta ma meccanicamente più difficile da costruire.
Saluti
Gustavo

Ringrazio a te e a furio per i consigli che mi avete dato fin ora
mi sono convinto!!! continuero' la mia costruzione su stirling di tipo gamma, anche se il tipo alfa credo sia piu' facile
mi sapreste consigliare come mettere in pressione il sistema per ottenere piu' potenza?
magari dettagliando se solo sopra o anche sotto i pistoni o come far mantenere la pressione nonostante si possano manifestare delle piccole perdite d'aria?

vi ringrazio moltissimo

Salve a tutti
Ho dei punti interrogativi da porre
1) tra i due cilindri dello stirling c'e' il rigeneratore e' cosa importante posizionarlo vicino al pistone caldo o comunque mettere i due pistoni vicinissimi, oppure possono anche stare piu' lontano senza cambiare le cose?
2) sempre il rigeneratore devo crearlo in modo che dissipa la caloria oppure deve essere termicamente isolato?
3) posso collegare 4 motori uguali a stella 90 gradi per quadruplicarne la potenza?
posso pressurizzare la camera calda?

sicuro di una vostra risposta, colgo l'occasione per porgervi distinti saluti
grazie a tutti.

Ti avevo postato una risposta, non so come mai non è uscita......

QUOTE

Ho dei punti interrogativi da porre
1) tra i due cilindri dello stirling c'e' il rigeneratore e' cosa importante posizionarlo vicino al pistone caldo o comunque mettere i due pistoni vicinissimi, oppure possono anche stare piu' lontano senza cambiare le cose?

Più vicino sono meno ammortizzazioni pneumatiche hai, e allora il pistone di lavoro lavora meglio e scarica meglio la sua potenza suull'albero

QUOTE

2) sempre il rigeneratore devo crearlo in modo che dissipa la caloria oppure deve essere termicamente isolato?

non deve dissipare all'esterno, il rigeneratore deve accumulare l'energia termica che assorbe nel passaggio dell'aria calda alla camera fredda e anche viceversa nel senso opposto.

QUOTE

3) posso collegare 4 motori uguali a stella 90 gradi per quadruplicarne la potenza?

Ma certo! Ma intanto ti consiglio di crearne uno solo, almeno esperimentale per poter renderti conto di che vuol dire e magari quando raggiungi il rendimento ideale ne fai quello a stella.Anche se ti direi che preferirei aumentare il volume/corsa dei cilindri piutosto che quadruplicare il motore, occuperesti la metà dello spazio.....

QUOTE

posso pressurizzare la camera calda?

Se pressurizzi devi pressurizzare tutto
Guardati questo link, troverai un bel motore in config gamma senza rigeneratore da 500Watt, c'e anche un bel disegno abbastanza chiaro, gli altri che vedi in commercio sono uguali:
http://www.geocities.com/viebachstirling/
Saluti

Salve,
Adesso ho le idee piu' chiare e sto procedendo con fresature e tornio, ma non ho capito come pressurizzare, non mi e' chiarissimo!!!
non vorrei sbagliare proprio su questo!!!!
Sono andato sul link di geocities ma non ho capito nulla (ammazza l'inglese!!!)
se qualcuno puo' in qualche modo tradurmi il concetto della pressurizzazione.....

a presto

QUOTE (albatronik @ 9/1/2007, 16:24)

Salve,
Adesso ho le idee piu' chiare e sto procedendo con fresature e tornio, ma non ho capito come pressurizzare, non mi e' chiarissimo!!!
non vorrei sbagliare proprio su questo!!!!
Sono andato sul link di geocities ma non ho capito nulla (ammazza l'inglese!!!)
se qualcuno puo' in qualche modo tradurmi il concetto della pressurizzazione.....

a presto

Ma non hai guardato il disegno?
Te lo inserisco qui sotto, comunque ti consiglio di non pressurizzare il motore inizialmente, fallo funzionare bene a pressione ambiente, poi fai le dovute prove.
Aparte tutto, che progetto stai seguendo? Hai trovato quelche disegno o simile? Ti chiedo perche sei li che ci dai di fresa e tornio......Beato te che hai a portata di mano tutta quella attrezzatura
Ecco la foto, con questa dovresti capire benone!
Saluti

Attached Image

ciao a tutti
se il disegno è in scala facendosi dire magari l'ingombro laterale o un altra misura basta quella di una vite magari se in una foto si vede un partcolare unificato si potrebbero ricavare tutte le quote ammesso che ci siano abbastanza viste

Hai ragione:
Nel sito danno qualche dato, basterebbe sapere la cilindrata o anche il solo diametro o sezione del pistone di lavoro, il resto vien da se.....
Saluti

Ciao a tutti Ma che pidocchi!! L'azienda vende i disegni (sei tavole) ad un modico prezzo e anche le fusioni da lavorare!! Se andate a leggere i miei vecchi post ci sono pure le misure che avete menzionato.

Salutoni
Furio57

Si, hai ragione.Io vorrei costruirmi uno simile e credo che i disegni li prenderò.Basta trovare il tempo per poter impegnarmi in questo progetto, lavoro, casa e famiglia permettendo....
Comunque nel sito ci sono le misure principali con le quali poter prendere buoni riferimenti per un eventuale prototipo.
Saluti
Gustavo

Salve a tutti
Non capisco bene a riguardo la foto sopra, quella del motore da 500.
mi chiedo: di lato vedo il tubo rigido montato in diagonale che dovrebbe essere il rigeneratore(ache se non mi sembra un vero e proprio rigeneratore) ma un normale condotto.
e laltro tubicino flessibile a cosa caspita dovrebbe servire!!!!???
sbaglio o questa configurazione e' la configurazione alfa???
con gli innesti laterali non capisco se servono per rigenerare la stessa aria ancora tiepida, oppure per pressurizzarlo.

Buona giornata a tutti

Infatti il rigeneratore non c'e' su questo motore, invece l'altro tubicino no è altro che un collegamento idrico dell'acqua di raffreddamento tra la parte fredda del cilindro dislocante e quello di lavoro, penso per mantenere anche quest'ultimo a una temperatura decente.
Saluti

ciao Furio
a quanto li danno i disegni???
per la turbina di Tesla sono 50 dollari su phoenixnavigation, penso che fra poco acquistero il cd, 1500 $ sono troppi per la turbinetta gia fatta

CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 10/1/2007, 12:45)

Infatti il rigeneratore non c'e' su questo motore, invece l'altro tubicino no è altro che un collegamento idrico dell'acqua di raffreddamento tra la parte fredda del cilindro dislocante e quello di lavoro, penso per mantenere anche quest'ultimo a una temperatura decente.
Saluti

Salve,

Ma se non c'e' il rigeneratore per poter funzionare e quindi produrre un salto di temperatura adeguato deve avere un flusso d'acqua continuo e ben congelato!!!

Saluti

QUOTE (albatronik @ 10/1/2007, 15:04)

Salve,

Ma se non c'e' il rigeneratore per poter funzionare e quindi produrre un salto di temperatura adeguato deve avere un flusso d'acqua continuo e ben congelato!!!

Saluti

Ciao:
Non proprio, se l'acqua passa anche a temperatura di acquedotto, 10 o 12°C non ne avresti bisogno di congelare, guarda che un flusso di acqua tipo acquedotto 12 o 14 litri min a 10°C circa riescono a raffreddare tranquillamente per 7 o 8 kw, non credo che tu debba smaltire cosi tanto, il rigeneratore lo puoi aggiungere, lo spazio c'è, ti aiuterebbe a recuperare gran parte del calore della camera calda e a smaltirne meno in quella fredda=produzione di più energia con minor dispendio energetico.
Saluti
Gustavo