Stirling o vapore ? discutiamone - EnergeticAmbiente.it

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Stirling o vapore ? discutiamone

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  • #31
    Nei motori Stirling la potenza specifica è limitata dagli scambi termici, intendendo con scambi termici tutti i passaggi coinvolti nel trasporto del calore dalla sorgente calda al serbatoio freddo.
    Schematizzando al massimo, si possono distinguere 6 passaggi:

    1) cessione del calore dalla sorgente calda alla parete esterna calda;
    2) conduzione del calore attraverso la parete calda;
    3) cessione del calore dalla parete interna calda al gas;
    4) cessione del calore dal gas alla parete interna fredda;
    5) conduzione del calore attraverso la parete fredda;
    6) cessione del calore dalla parete esterna fredda alla serbatoio freddo.

    Non è difficile stimare (almeno in misura grossolana) la quantità di calore che può attraversare le pareti (passaggi 2 e 5) in quanto la conduzione è l'unica modalità di trasporto presente.
    Per tutti gli altri passaggi il problema fisico è nettamente più complesso (oltre alla conduzione sono presenti convezione e irraggiamento) e francamente non saprei come risolverlo.

    Quando si parla di Stirling, spesso si identifica il problema dello scambio termico con i passaggi 2 e 5, cioè quelli che riguardano il passaggio di calore attraverso le pareti.
    Se così fosse, usando materiali termicamente conduttivi come il rame o l'alluminio (ammesso che il loro utilizzo non sia prescluso da problemi di ordine tecnico) si dovrebbe poter risolvere il problema.

    E se invece i passaggi limitanti fossero il numero 3 e il numero 4?
    In questo caso resterebbe solo la via della convezione forzata per incrementare lo scambio termico. Naturalmente con tutte le complicazioni e le penalizzazioni del caso. Probabilmente, più che una via, sarebbe un vicolo cieco.
    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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    • #32
      Originariamente inviato da zagami Visualizza il messaggio
      Se utilizzi 10 parabole a specchio del diametro di un metro e le metti accostate una con l'altra tu copri la stessa superficie di dieci metri quadri.
      Ma la superficie utile sottosposta ai raggi solari nel caso delle parabole è inferiore a dieci metri quadri. E giusto?
      No, la tua affermazione è corretta solo se utilizzi paraboloidi sezionati circolarmente, se il paraboloide viene sezionato in maniera che il bordo sia quadrato la superficie rimane 10m² e la potenza captata rimane invariata, cambia solamente la temperatura raggiunta; maggiore temperatura e minore superficie se si utilizzano i paraboloidi, minore temperatura e maggiore superficie se si utilizzano i pannelli piani.

      Originariamente inviato da zagami Visualizza il messaggio
      Facciamo il calcolo : 0.5*0.5*3.14=0.785 . Che moltiplicato per le dieci parabole parabole fanno 7.85 metri quadri.
      Giusto?
      Alle condizioni prima esposte il calcolo è corretto, ma non capisco cosa vuoi dimostrare con questo, forse mi sono perso io...

      Saluti

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      • #33
        Originariamente inviato da Yuz Visualizza il messaggio
        Nei motori Stirling la potenza specifica è limitata dagli scambi termici....

        Sarebbe interessante riuscire a coniugare la tecnica utilizzata negli hot-pipe (pressione condensazione) almeno negli stirling a bassa e media temperatura si potrebbero avere risultati insperati.

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        • #34
          @Gibor
          Immagino che con hot-pipe, tu indenda heat-pipe.
          Se è così, nome a parte, il sistema potrebbe essere impiegato solo per i passaggi 1 e 6, cioè per portare il calore dalla sorgente calda fino alla parete esterna calda e dalla parete esterna fredda fino al serbatoio freddo.
          Considerando il principio fisico di funzionamento dell'heat-pipe, è presumibile che possa avere una buona portata termica, ma l'ultima parola spetta sempre alla prova al banco.

          Ribadisco che a mio parere i passaggi critici e forse limitanti sono il 3 e 4 (trasferimento del calore dalla
          parete interna calda al gas e dal gas alla parete interna fredda).
          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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          • #35
            Credo che per migliorare il motore Stirling serve la collaborazione di più professionisti. Ma il motore si pùò sicuramente migliorare.

            Per esempio intervenendo sulla parte chimica. Il gas di lavoro dentro i cilindri può essere composto da una miscela binaria o ternaria di gas, in modo che quando si trova dalla parte del pistone caldo la miscela si espande di più, ma quando si trova nella zona del pistone freddo si contrae il propio volume condensando parrzialmente.
            Questo gas può essere intrensecamente lubrificante per i pistoni,minimizzando l'atrito e assicurando una maggiore durata.

            Sulla parte meccanica solida si può ancora intervenire, con l'uso di materiali appropriati.
            Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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            • #36
              Originariamente inviato da DinoDF Visualizza il messaggio
              Alle condizioni prima esposte il calcolo è corretto, ma non capisco cosa vuoi dimostrare con questo, forse mi sono perso io...
              Salve. Credo che l'autore si riferisse al dish stirling, l'utilizzo di parabole per il motore stirling ****
              Saluti.
              Ultima modifica di gymania; 19-12-2012, 12:50.
              Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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              • #37
                >E se invece i passaggi limitanti fossero il numero 3 e il numero 4?<
                (scambio di calore tra pareti e interno del motore)
                Secondo me questo fatto pone un limite superiore alle dimensioni di un motore Stirling, perché aumentando i volumi interessati allo scambio termico peggiora il rapporto superficie/volume. Il limite alle dimensioni del motore a vapore è tecnico e/o economico, non geometrico.

                Praticamente tutte le vie per aumentare la potenza, a parità di altre condizioni, nel motore a vapore collaborano, mentre nel motore Stirling confliggono:
                aumentare temperatura di esercizio: nello Stirling lavorando a 1 200 K sul pistone agisce una forza di quattro atmosfere; ma a 1 200 K il metallo comincia a essere rovente, la sua resistenza meccanica diminuisce e quindi diminuisce la pressurizzazione ammissibile, necessità di materiali costosi ... lubrificazione problematica ...
                nel motore a vapore con 500 K siamo già mi pare a una ventina di atmosfere.
                Senza considerare la difficoltà di generare e gestire temperature elevate.

                aumentare i giri: nello Stirling un limite alla potenza è nell' efficacia degli scambi termici, che dipende anche dalle aree coinvolte, che sono date e non possono essere aumentate che a prezzo dell' aumento di volumi morti;
                mentre nel motore a vapore il limite alla potenza è portata di vapore e pressione sullo stantuffo, che possono essere aumentate praticamente a piacere, per la pressione fino a cinquanta atmosfere e oltre penso, e penso che se non viene fatto è perché le prestazioni del M.a vapore sono sufficienti anche a pressioni più maneggevoli. Il regime di rotazione è limitato solo dalla tecnica.

                Infine mi sono fatto l' idea che nel funzionamento a carico e/o giri e/o potenza variabili tipici di un veicolo il motore a vapore sia più adattabile, perché può modulare ampiamente e rapidamente la potenza in relazione ai giri, mentre nello Stirling allontanandosi dal rapporto giri/carico ottimale la potenza e l' efficienza diminuiscono rapidamente, e la regolazione ottenuta variando l' apporto di calore è lenta e imprecisa. Ci sono sistemi per variare continuamente e con il motore in moto l' angolo tra dislocatore e pistone di potenza, in questo caso la regolazione della potenza è rapida e precisa ma costosa in termini di complicazione costruttiva e porta altri problemi.

                Per cui secondo me un motore Stirling potrebbe vantaggiosamente confrontarsi con il motore a vapore solo se impiegato a regime e carico costanti; moderatamente pressurizzato; per non avere tenute su un 'asse in rotazione azionerà un generatore built-in munito di accumulatori e sistema di controllo per equalizzare il carico; in un campo di potenze non elevate, da qualche kW a decine di kW; temperatura di esercizio contenuta per ridurre stress dei materiali problemi di lubrificazione e fughe di calore; regime di rotazione contenuto per ridurre le perdite interne per turbolenze e per ottimizzare gli scambi di calore; e deve essere specificamente progettato e calcolato per quel determinato regime e carico.
                Praticamente dovrebbe essere progettato come una macchina industriale e non come un motore da corsa, cioè avere come traguardo non tanto elevata potenza specifica o assoluta quanto elevata efficienza termodinamica e affidabilità per molte migliaia di ore di funzionamento senza intoppi.

                Su una vettura ibrida in serie (motore termico--->generatore--->accumulatore--->motore elettrico di trazione) potrebbe avere dei numeri da giocare.

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                • #38
                  Originariamente inviato da zagami Visualizza il messaggio
                  Esempio teorico.
                  ****
                  Salve prof. zagami.

                  Il succo di tutta questa discussione secondo me è che con il motore stirling si può utilizzare più volte il calore fornito dalla sorgente calda, massimizzando il rendimento termico che diventerebbe teoricamente del 65%, che per un motore termico e molto alto.
                  Ultima modifica di gymania; 19-12-2012, 21:56.
                  Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                  • #39
                    Un motore a scoppio di 2000cc di cilindrata può sviluppare senza grossi problemi una potenza di 100kW a 3000 rpm = 50Hz. Da queste cifre si ottiene un lavoro per ciclo pari a 2000J (=100kW/50Hz).

                    Anche ipotizzando un ciclo Stirling ideale con pari cilindrata (quindi con un volume massimo di 2000cc) che operi fra 300K (circa 27°C) e 900K (circa 627°C) risulta difficile ottenere una potenza confrontabile se non spingendo il rapporto di compressione a valori ben superiori rispetto a quello fra le temperature operative.

                    Al minor lavoro per ciclo si unisce poi l'inaccessibilità di frequenze di funzionamento anche solo confrontabili con quelle di un motore a scoppio per i problemi di trasporto termico già visti nei commenti precedenti. Ad alte velocità non vanno inoltre dimenticate le perdite dovute alla turbolenza generata nella dislocazione del gas giustamente invocate da Mazarul.

                    In quest'ottica si esclude di fatto la possibilità di impiego della tecnologia Stirling nel settore automotive e con essa muore la speranza di avere un giorno i grandi numeri che ne permetterebbero la riduzione dei costi.
                    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                    • #40
                      Salve.
                      Perfettamente d'accordo con questa tua affermazione. Il motore stirling non lo vedo utile per la mobilità automobilistica, ma per sfruttare il calore generato da pannelli termici solari. Un pannello FV sfrutta solo 15% dell'energia solare, mentre un pannello termico trasforma in calore 80% del calore solare.
                      Se un motore stirling riuscisse a sfruttare il 65% del calore fornito dal pannello avremo 65*80/100=52,
                      cioè avremo utilizzato il 52% dell'energia solare.
                      In questo settore potrebbe avere notevoli sviluppi.
                      E' ovvio che il mot. St. non può e non deve funzionare ad alto numero di giri o ad alte pressioni,ne alte temperature, ma proprio per questo potrebbe avere una maggiore durata.
                      Ultima modifica di experimentator; 20-12-2012, 03:31.
                      Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                      • #41
                        Ci siamo dimenticati la termodinamica? Non si "sfrutta il calore al 15%", come non si "sfrutta al 65%". Il rendimento dipende dalla differenza di temperatura fra pozzo caldo e pozzo freddo, e con le temperature di lavoro di un pannello solare piano si è fortunati se si arriva al 5%, e con un concentratore forse al 18%.
                        Cioè, il rendimento è INFERIORE a quello dei pannelli fotovoltaici, senza considerare i problemi di costo e di manutenzione.

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                        • #42
                          Perfettamente daccordo con la tua giusta osservazione. sulla termodinamica.
                          Ma cosa ci entra " non date da mangiare ai troll "?
                          Qua stiamo parlando di motori.
                          E poi Gesù diceva "date da mangiare agli affamati....".
                          Non ho capito il senso di questo tuo messaggio. Se fosse stata una pubblicità di qualche pannello solare o qualcosa altro avrei capito.
                          Chiedo ai moderatori di questo sito lumi.


                          Note di Moderazione:
                          tonino50, ciascuno è libero di scrivere ciò che vuole nella propria firma profilo, a patto ovviamente che non vengano infrante le regole del Forum. Livingreen non sta violando nessuna regola.

                          Ultima modifica di gymania; 20-12-2012, 15:56.
                          Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                          • #43
                            Originariamente inviato da Gibbon91 Visualizza il messaggio
                            con l'intenzione di iniziare un progetto , ma chiedendo ovviamente a chi ne sa più di me , secondo voi è meglio un motore a vapore o un motore stirling ?
                            Salve carissimi amici. Egregi signori.
                            Tornando alle origini del discorso iniziato un mese fa.
                            Io direi che abbiamo discusso abbastanza, ma molto ci sarebbe ancora da discutere per migliorare le cose.
                            La conclusione del discorso secondo il mio parere è che ogni tipo di motore è adatto all'uso per cui viene costruito, per cui chi più chi meno ha pregi o difetti.
                            Per quando riguarda la mia posizione io prendo una posizione ecologista-energetica-ambiente (come questo sito).
                            Per cui i motori a combustione interna pur con tanti pregi, presentano difetti di non ecologia, scarichi inquinanti, produzione di CO2,polveri sottili,teratogenicità...
                            Inoltre i combustibili fossili non sono infiniti, si prevede forse una autonomia di 30-50 anni (?).
                            Invece i motori a combustione esterna, che utilizzano fonti rinnovabili, secondo me potrebbero essere più utili in futuro.
                            Per questo motivo io ho parlato e parlo a favore del motore Stirling.
                            Comunque credo che se collaboriamo tutti per migliorare le cose, come abbiamo fatto in questo caso, forse il futuro dei nostri figli può essere migliore.
                            Nell'occasione mi è gradito porgere a tutti i migliori Auguri di Buon Natale e Felice Anno Nuovo.
                            Saluti.
                            Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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                            • #44
                              Infierire ancora sullo Stirling sarebbe come sparare sulla Croce Rossa. Si merita una tregua.

                              E il motore a vapore che fine ha fatto? Quali sono i sui punti deboli?

                              Anche qui le difficoltà non mancano su diversi fronti.
                              La sicurezza della caldaia è naturalmente uno dei punti critici.
                              Non bisogna sottovalutare il vapore perchè non perdona.
                              Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                              • #45
                                Beh, più che i punti deboli, citerei i vantaggi... Se ci si accontenta di (rispettabilissimi) rendimenti fra il 15 ed il 25%, sviluppare applicazioni a vapore è semplice ed a bassa tecnologia, ottenendo macchine economiche e durevoli. Se poi nelle applicazioni facciamo rientrare anche gli ORC, direi che per una generazione elettrica distribuita nei Paesi in via di sviluppo non ci sia soluzione migliore.
                                Gli svantaggi sono aggirabili semplicemente, basta un disco di rottura ed una valvola di sicurezza, nonchè un limite di potenza ed un minimo di formazione.

                                Concordo con te sullo stirling, è morto e sepolto.

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                                • #46
                                  La caldaia è il punto debole del sistema vapore.
                                  Deve sopportare la pressione, il calore e l'azione corrosiva dell'acqua distillata.
                                  Va quindi manutenuta frequentemente, con spese non indifferenti e il rischio di doverla cambiare spesso.

                                  Ricordo che le valvole di sicurezza non proteggono dallo scoppio di una caldaia usurata dal tempo, ma solo dall'aumento di pressione da squilibri calorici. La caldaia corrosa, anche con valvole di sicurezza tarate a 15Atm, può scoppiare a 10Atm con danni inimmaginabili, e sempre proporzionali alla quantità di liquido che contiene.

                                  Una soluzione parziale è la caldaia flash, ma anche questa ha i suoi problemi...

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                                  • #47
                                    Una caldaia a tubi di fumo non è eterna ma quasi, e grazie a Dante Livio Porta funziona persino col fango...
                                    Quanto alla quantità contenuta, non credo che si stia parlando di caldaie così grandi da creare simili pericoli. Le caldaie a vapore da lavanderia sono grosse come una lavatrice, sono esenti da conduttore patentato ed esonerate da visite periodiche, pur se si parla di produzioni intorno a 0,5 kg/h per kw installato a pressioni di 6 bar. Tipicamente si parla di potenze installate di 24 kw per 45 kg/h di vapore
                                    Le termocucine a biomassa brasiliane, con motore a vapore e generatore integrato hanno potenze quattro volte inferiori.

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                                    • #48
                                      Il limite che esonera dal patentino per conduzione caldaie vapore se ricordo bene è di 5Lt il volume della caldaia.
                                      Il rischio nominato da rampa credo che sostanzialmente siano le cricche, una possibile formazione sopratutto durante una conduzione manuale sono sempre possibili.
                                      È sufficiente infatti che l'acqua scenda troppo sotto il livello di guardia che si scoprono le fasce tubiere arroventandosi, ripristinando il livello si crea un forte shock termico, ma questo un conduttore di caldaie lo sa bene.
                                      Una gestione automatica e i collaudi periodici obbligatori riducono il rischio di esplosione a valori prossimi allo zero.
                                      Ultima modifica di gibor; 23-12-2012, 07:36.

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                                      • #49
                                        Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                        ... si parla di produzioni intorno a 0,5 kg/h per kw installato a pressioni di 6 bar. Tipicamente si parla di potenze installate di 24 kw per 45 kg/h di vapore
                                        Le termocucine a biomassa brasiliane, con motore a vapore e generatore integrato hanno potenze quattro volte inferiori.
                                        Se la produzione è 0,5 kg/h per kW installato, allora 24 kW dovrebbero dare circa 12 kg/h.

                                        Questa delle termocucine brasiliane non la sapevo, che chiavi di ricerca mi consigli di usare?

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                                        • #50
                                          Il limite che esonera dal patentino per conduzione caldaie vapore se ricordo bene è di 5Lt il volume della caldaia.
                                          No, l'esenzione scatta per molte più caratteristiche (pressione, tipo di fluido, quantità, presenza di accumulo, superfice di riscaldamento, presenza di fiamma per il riscaldamento, presenza di dispositivi automatici di regolazione etc)
                                          Per fare un esempio, ci sono generatori da 2 MW in commercio abituale senza alcun obbligo di conduzione. E con l'avvento della normativa PED non è più il Ministero a decidere gli obblighi, ma è la certificazione del costruttore che indica la necessità di ispezioni periodiche/assistenza periodica/conduzione/guardiania.
                                          In ogni caso, bisogna far riferimento alle Norme armonizzate:


                                          Qualche esempio:
                                          MAS snc : caldaie a vapore - generatori di vapore
                                          Autoclave combinata con generatore di vapore a resistenze elettriche
                                          Gavardo caldaie

                                          Questa delle termocucine brasiliane non la sapevo, che chiavi di ricerca mi consigli di usare?
                                          Direi che con le parole "fogão a lenha + electricidade" trovi qualcosa... comunque, guarda questi:
                                          REPORTAGEM 07/02/08 JN - FOGÃO A LENHA GERA ELETRICIDEMELHOR SOMhttp://www.youtube.com/watch?v=GA1vm6k-1g8FOGAO DA FUNTAChttp://www.youtube.com/watch?v=p9mgp...

                                          O engenheiro mecânico Ronaldo Sato desenvolveu um fogão a lenha capaz de gerar energia elétrica. O equipamento é ideal para zonas rurais, onde o acesso à rede elétrica é dificultado, ele ainda é mais seguro e ambientalmente correto.


                                          Na mesma queima de biomassa utilizada para o preparo dos alimentos, o novo fogão produz energia suficiente para acender cinco lâmpadas e ligar uma televisão ou outros equipamentos de baixo consumo de eletricidade.

                                          http://www.eletrosul.gov.br/gdi/gdi/...=giiefY2!AShkc
                                          Ultima modifica di Ospite; 23-12-2012, 11:14.

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                                          • #51
                                            Solo aggiungendo controlli e dispositivi di sicurezza è possibile ridurre senza mai annullare il livello di pericolosità di una caldaia che genera il vapore.
                                            Ma in un'ipotesi di cogenerazione domestica, siamo sicuri che il suo costo non mandi fuori budget l'impianto?

                                            Per farsi un'idea dei prodotti in commercio basta cercare con le parole chiave "caldaia a vapore".

                                            A me sembrano tutte apparecchiature complesse (e costose).

                                            Se per il motore che produce elettricità il target è di 1 euro/Welettrico, per la caldaia è dato dal target del motore moltiplicato per il suo rendimento.

                                            Con rendimento al 10% (20%), il target della caldaia risulta 0,1 euro/Wtermico (0,2 euro/Wtermico).
                                            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                            • #52
                                              Solo aggiungendo controlli e dispositivi di sicurezza è possibile ridurre senza mai annullare il livello di pericolosità di una caldaia che genera il vapore.
                                              Per ridurre l'energia che si libera in caso di incidente, basta che sia poca già all'inizio. Con una caldaia da 5 kW abbiamo poco più di una vaporella per pulire i pavimenti, di cui non si può dire che abbondino i dispositivi di sicurezza, ed è facilissimo tirarci fuori il 10% in energia elettrica

                                              Ma in un'ipotesi di cogenerazione domestica, siamo sicuri che il suo costo non mandi fuori budget l'impianto?
                                              Nei link che ho mostrato, c'è una termocucina con caldaia, motore a vapore e generatore al prezzo di 2000 euro. Meno di una termocucina normale, in vendita in Italia. Il costo industriale del complesso di generazione è molto basso, lo sarebbe anche se fosse costruita dalla Polti o dall'Ariete.

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                                              • #53
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                                                ... guarda questi ...
                                                Grazie livingreen,
                                                peccato che sono poco tecnici.

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                                                • #54
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                                                  Costo massimo motore: 1 euro/W
                                                  Costo massimo caldaia: Costo elettrico * Rendimento del motore

                                                  Si provi ad applicarla alla cucina economica brasiliana.
                                                  Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                                  • #55
                                                    Originariamente inviato da Yuz Visualizza il messaggio
                                                    ...
                                                    Si provi ad applicarla alla cucina economica brasiliana.
                                                    ... e costi quel che costi, la si compra solo se non se ne può fare a meno...

                                                    Qui in Italia penso che non avrà mai mercato.

                                                    Commenta


                                                    • #56
                                                      E' sicuramente più sensato spendere il triplo per un pannello FV per ottenere metà dell'energia...

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                                                      • #57
                                                        Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                        Le termocucine a biomassa brasiliane, con motore a vapore e generatore integrato... .
                                                        Bisogna ammettere che lo spirito d'imprenditore unito alla fantasia ha dato i suoi frutti.
                                                        Certo è che un prodotto simile non esisteva da nessuna parte, e non sarei così certo sul fatto che non abbia diffusione, sono tante le possibili applicazioni in tutte le aree del mondo, sopratutto in quelle emergenti.

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                                                        • #58
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                                                          Non è corretto confrontare il prezzo di tutto l'impianto FV chiavi in mano e magari in conto energia
                                                          con quello del solo motore termico completo di alternatore.
                                                          Per fare un confronto alla pari il prezzo da confrontare è quello del solo pannello FV.
                                                          E questo prezzo non è molto lontano dall'ormai famoso 1 euro/W.

                                                          Il FV è fortemente penalizzato dal fatto che funziona solo nelle ore di luce e quindi in modo discontinuo.
                                                          Dall'altro ha solo bisogno di essere pulito una volta ogni tanto e funziona in sicurezza e in silenzio per almeno 20 anni.
                                                          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                                          • #59
                                                            Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                                            E' sicuramente più sensato...
                                                            Per quella stufa parlano di un costo di 2000€ e una produzione elettrica sconosciuta (si guardano bene da evidenziarla) ma difficilmente ipotizzabile sopra i 250-300W.

                                                            Bisogna essere realistici, ma un aggeggio del genere in Italia non penso che possa servire a nessuno.

                                                            Io ho un impianto FV di 6kWp sul mio tetto pagato 17000€ (IV° CE) che però oggi, alla vigilia di Natale non mi produce nulla.
                                                            Posso pensare di riempire questo "buco" elettrico con la stufetta brasiliana che costa 2000€ e mi produce 0,2kWe ?

                                                            Ho attualmente un riscaldamento a legna con un termo-camino da 30kW che potrei usare per cogenerare 2-3kWe, ma a tutt'oggi ci sono in commercio macchine in grado di garantirmi questo? e se ci fosse che costo avrebbe?

                                                            Bisogna vedere se si riesce ad ideare e a creare un prodotto idoneo che non possa costare più di 3000€.
                                                            Attualmente ci stiamo impegnando in questo senso, spendendo del tempo, poco denaro ma ricavandone molto divertimento.

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                                                            • #60
                                                              Salve.
                                                              Non capisco perchè si deve utilizzare un motore con rendimento del 10% e sprecare 90% di energia inquinando, quando invece si può ottenere di più modificando un motore stirling.Come vi dimostro più sotto.
                                                              La scelta di questo ciclo termico per la conversione dell'energia termica in energia meccanica comporta a mio parere dei vantaggi sia rispetto al ciclo Rankine (motore a vapore) sia rispetto al motore Stirling; rispetto al motore a vapore ha un maggior rendimento e migliori condizioni di sicurezza; rispetto al motore Stirling un minore peso ed una maggiore superficie captante l'energia solare, che può essere assorbita attraverso tutta la superficie esposta del tubo a serpentina, da sistemare all'interno di una cavità termicamente isolata posta all'altezza del piano di focalizzazione del concentratore solare.
                                                              Inoltre questo motore termico funziona con lo stesso principio delle pompe di calore e dei condizionatori; quindi può essere facilmente convertito per questi utilizzi.
                                                              Anche l'ultima versione dei frigoriferi ad alta efficienza utilizza lo stesso principio di funzionamento e lo stesso fluido (l'aria) al posto del freon e di altri composti che a breve o a lungo termine danneggiano la fascia di ozono nella stratosfera che ci protegge dagli ultravioletti pericolosi.
                                                              Descrizione del funzionamento: l'aria fresca a temperatura ambiente Ta entra dalla valvola A (che può essere azionata, al pari delle altre due valvole C e D mediante un sistema di aste e bilanceri, facenti capo ciascuno ad una opportuna camma fissata sullo stesso albero motore) e successivamente compressa; in questa fase aumenta la sua temperatura al valore Tc; quindi passa nel tubo a serpentina passando attraverso la valvola B che è una semplice valvola di non ritorno (come quelle dei pneumatici delle auto o delle biciclette).
                                                              Passando attraverso la serpentina viene riscaldata alla temperatura Tmax ed aumenta quindi la sua energia termica ed il suo volume; quindi, quando il pistone del secondo cilindro è al punto morto superiore, viene immessa nel cilindro attraverso la valvola D nella quantità tale da avere, alla fine della successiva espansione adiabatica, in corrispondenza del punto morto inferiore dello stesso cilindro, approssimativamente la pressione uguale a quella atmosferica; a quel punto la sua temperatura avrà il valore Te inferiore a quella massima raggiunta nella serpentina Tmax ma anche superiore a quella iniziale dell'ambiente Ta.
                                                              Si potrebbe a questo punto pensare di recuperare parte dell'energia termica che l'aria emessa al punto E ancora possiede riscaldando parzialmente l'aria appena compressa all'inizio del tubo a serpentina mendiante un opportuno scambiatore di calore; tuttavia si può dimostrare che la massima potenza, a parità di numero di giri del motore nell'unità di tempo, si ha proprio quando la temperatura raggiunta in fase di compressione Tc è uguale alla temperatura dell'aria di scarico al termine della fase di espansione Te; in queste condizioni si ottiene comunque un buon rendimento, senza ricorrere allo scambiatore di calore; tale aria in uscita invece potrà essere immessa in un'altro tubo a serpentina immerso nell'acqua ottenendo acqua calda da inviare ad un serbatoio termicamente isolato per un successivo utilizzo.
                                                              Il rendimento di conversione dell'energia termica in energia meccanica si può esprimere sia mediante l'espressione:
                                                              r = 1 - (Te - Ta)/(Tmax - Tc)
                                                              sia mediante l'espressione più pratica:
                                                              r = 1 - 1 / (rp ^ 0,286)
                                                              essendo rp il rapporto tra la pressione dell'aria all'interno del tubo, dopo la compressione e la pressione dell'aria esterna (1 ata).
                                                              Proprio per controllare tale rapporto di compressione la valvola A non andrà subito chiusa dopo la fase di aspirazione ma dopo un certo angolo di rotazione oltre il punto morto inferiore del primo cilindro, reimmettendo all'esterno parte dell'aria aspirata; questo si giustifica tenendo conto che durante il successivo riscaldamente l'aria aumenta di volume; quindi per una temperatura Tmax intorno ai 350 °C, che porta ad un raddoppio del volume dell'aria, o meglio del prodotto Pressione * Volume , la valvola A andrà chiusa quasi a metà della corsa del primo cilindro, per ottenere un rendimento ottimale.
                                                              Ad esempio, con un rapporto tra le pressioni di 4:1, il rendimento teorico di tale ciclo termico risulta: r = 0,327 cioè del 32,7%; il restante 67% dell'energia termica acquisita dal sole potrà invece essere utilizzato per riscaldare l'acqua.

                                                              L'energia solare si può e si deve utilizzare.
                                                              Ultima modifica di experimentator; 25-12-2012, 11:22.
                                                              Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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