Produrre energia elettrica con il calore prodotto dal motore auto


Devo ringraziarti Mr. Hyde perchè, seppur inconsapevolmente, con i tuoi filmati, mi riporti indietro nel tempo di almeno una 40ina d'anni, a quando cioè, da piccolo, andavo a trovare mio padre sul luogo di lavoro, un laboratorio di analisi ospedaliere, microscopi, vetrerie varie, becchi di Bunsen, centrifughe etc etc immagina come si potevano trasformare nella fantasia di un bambino di 5- 6 anni....
Tornando a noi e, parafrasando una frase celebre, mi verrebbe da dire: "eppur scende!". :spettacolo:
Se non ho visto male (prendevo come riferimento una, credo, macchia sul tubo), il sistema sembra funzionare, attorno al 49esimo secondo del filmato mi sembra proprio che un paio di centimetri di tubo si svuotino quasi di colpo.
Visto lo svuotamento "repentino", posso ipotizzare che esso avvenga proprio quando (come dicevo prima) il peso del liquido all'interno del tubo diviene maggiore della pressione della caldaia + l'inevitabile inerzia della valvola unidirezionale.
....
Leggo bene la temperatura, 60/65°C?
 
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ciao Lupino :)

Devo ringraziarti Mr. Hyde perchè, seppur inconsapevolmente, con i tuoi filmati, mi riporti indietro nel tempo di almeno una 40ina d'anni, a quando cioè, da piccolo, andavo a trovare mio padre sul luogo di lavoro, un laboratorio di analisi ospedaliere, microscopi, vetrerie varie, becchi di Bunsen, centrifughe etc etc immagina come si potevano trasformare nella fantasia di un bambino di 5- 6 anni....

è una cosa stupenda quella che hai scritto , e sono onorato di aver inconsciamente fatto tornare alla tua mente questi bei ricordi :)
Visto lo svuotamento "repentino", posso ipotizzare che esso avvenga proprio quando (come dicevo prima) il peso del liquido all'interno del tubo diviene maggiore della pressione della caldaia + l'inevitabile inerzia della valvola unidirezionale.

esatto , ho lasciato in marcia l'apparecchiatura per circa 2 ore , lo scarico condensa è alternato .

Leggo bene la temperatura, 60/65°C?

negativo , :) ... la temperatura è 99°C , ma puoi farlo girare a qualsiasi temperatura compresa tra i 30° ed i 105 °C , in un sistema senza aria tutto dipende dal raffredamento nel condensatore e dall'energia termica data all'ebollitore , il liquido acqua è in equilibrio con i suoi vapori , ad ogni temperatura corrisponde una composizione di equilibrio liquido/vapore diverso (pressione o tensione di vapore) maggiore è la temperatura e piu' aumenta(in % m/m) la fase vapore .
In pratica ci sono molecole che dalla fase liquida passano alla fase vapore , ed altrettante che dalla fase vapore , passano alla fase liquida , (questo avviene sempre anche se non lo vediamo), quando il numero di molecole che passano dalla fase liq alla fase vap è uguale al numero di molecole che passano da vap a liq , si dice che il sistema è in equilibrio ... se io perturbo questo equilibrio , ad esempio raffreddando la parte vapore (e quindi facendo condensare piu' molecole di vapore di prima) sposto l'equilibrio, costringendolo a reagire per ripristinare il numero di molecole nella fase vapore (cioè in pratica costringo il liquido a bollire), questo fenomeno è ben dimostrato in un video , nel primo messaggio di questo thread :)
 
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secondo voi potrebbe funzionare?

Potrebbe funzionare anche se con rendimenti molto bassi, ma manca una pompa che aspira il liquido dal condensatore e lo immette in caldaia. Dopo il condensatore si ha infatti una pressione inferiore a quella presente in caldaia e il ciclo non può proseguire.
 
No atomax, come si vede dal video postato, il passaggio dal condensatore alla caldaia avviene ugualmente; la differenza di pressione è eguagliata dal peso dello stesso liquido.
...in un sistema senza aria tutto dipende dal raffreddamento nel condensatore...
Ok, proprio come accennavo qualche post addietro. Il principio è il medesimo dei frigoriferi ad assorbimento.
...... la temperatura è 99°C...
Speravo fosse un po più bassa, avrebbe voluto dire che il liquido condensava pressoché a T ambiente.
Ti ricordo che per ovvi motivi il liquido in arrivo dal motore non deve avere una T superiore a 85/90°C.... certo se il calore fosse "preso" dai collettori di scarico anziché dall'impianto di raffreddamento di sicuro tutto il ciclo ne gioverebbe.
 
Ciao Mr.Hyde,
ma che pressione hai sul tubo che collega il condensatore alla caldaia e che pressione hai in caldaia?
Forse mi sbaglio, ma se hai la stessa pressione, allora l'acqua può tornare in caldaia per via della pressione (seppur minima ma comunque positiva) della colonna.
Ciao e complimenti per il video.
 
ma che pressione hai sul tubo che collega il condensatore alla caldaia e che pressione hai in caldaia?

la pressione del sistema è dipendente dalla temperatura , come si puo' osservare sulla tabella entalpica del vapore saturo

Tabella 1 –Vapore Saturo.
Image243.gif



Forse mi sbaglio, ma se hai la stessa pressione, allora l'acqua può tornare in caldaia per via della pressione (seppur minima ma comunque positiva) della colonna.

si esatto , ho fatto un disegno per spiegare meglio la situazione , l' apparecchiatura è in queste condizioni
DSCN0612.JPG
non so' se si capisce bene , pero' la pressione nel punto P4 è la piu' alta che c'è nel sistema , sul tubo di ritorno condensa è stata messa una valvola unidirezionale
 
Hyde,
le tue tabelle descrivono sistemi in equilibrio.
Applicandole al sistema caldaia-condensatore raffigurato qui sopra, scaldando a 90 °C e condensando a 40 °C si dovrebbe misurare una differenza di pressione di oltre 0,6 bar; questo è facile da verificare con manometri a U.

Secondo me invece la differenza di pressione tra i vari punti del sistema è minima, forse appena misurabile, azzardo previsione: pochi millimetri di acqua, forse addirittura 0,5 mm.
Faccio un' altra previsione, il sistema funziona anche senza il sifone, cioè senza quel tratto a U tra colonna discendente e caldaia.
Il sistema lo farei modificato come in figura allegata, non capisco perché l' hai disegnato in quel modo.
 

Allegati

  • DSCN0612mod.jpg
    DSCN0612mod.jpg
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Hyde..ma spiegami una cosa..nel tuo sistema hai una pressione di vapore..ma non credo "in caldaia" hai una pressione barica (scusa i termini noin approipriati) superiore a quella atmosferica..per cui è normale che se hai un batetnte a quota piu elevata della caldaia, rientra.

se però interponi una turbina, che fa da "tappo" al vapore..penso si crei i caldaia una sovrapressisone..e allora il battente non basta più..

Mi pare che anche tu avessi questo dubbio..e pensavi di fare una verifica sperimentale..
 
Era un po che mi ronzava in testa una similitudine tra il sistema proposto da Mr.Hyde e... un qualcos'altro...
Come si suol dire: "la notte porta consiglio". Il principio che sta alla base del sistema proposto è identico a quello presente in qualunque Heat Pipe; da quelli presenti nei PC portatili a quelli degli impianti solari.
Anzi, nel caso degli heat pipe, non solo non è necessaria una pompa tra il condensatore e l'evaporatore (parte calda e parte fredda) ma neppure una valvola unidirezionale.
Come liquido interno, dal link su postato...
Tuttavia, la maggior parte dei condotti termici usa l'ammoniaca...
Si potrebbe provare ad usare proprio l'ammoniaca (punto di ebollizione inferiore a quello dell'acqua) viste le temperature, relativamente basse, del liquido refrigerane proveniente dal motore.
Ma, a parere mio, in considerazione del Limite di Betz (considero, sperando di non sbagliarmi, il vapore alla stregua di un flusso d'aria) la parte più interessante potrebbe essere questa (sempre dal link)...
Il moto delle molecole di vapore è approssimativamente quello della velocità del suono (circa 300 m al secondo)...
Maggiore velocità = maggiore energia estraibile :spettacolo:
 
lupono..però heatpipe sposta calore da u punto all'altro..non produce lavoro estraibile all'esterno del sistema mediante un salto di pressione..
 
Sposta il calore attraverso l'evaporazione del liquido contenuto al suo interno. Il sistema ipotizzato da Mr.Hyde vorrebbe appunto sfruttare l'energia cinetica di detto vapore.
Per rispondere al tuo precedente post...
...e però interponi una turbina, che fa da "tappo" al vapore...
Potrebbe non essere necessario usare una turbina. Se il fluido presente all'interno dell'heat pipe fosse conduttore si potrebbero sfruttare i principi della magnetoidrodinamica (MHD) certo i rendimenti si ridurrebbero ancor di più ma si avrebbe il pregio di non turbare eccessivamente i flussi interni all'heat pipe.... che ne pensate?
......
Mr.Hyde, tu che sei un chimico che fluido si potrebbe utilizzare? L'optimum sarebbe un metallo liquido con un punto di ebollizione basso... non riesco a trovare il punto di ebollizione del galinstan....
... a, no, trovato...
...vaporisation point is above 1800 °C....
, un po troppo alto :cry:
 
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...l'acqua è un buon conduttore...
Tutto il contrario! L'acqua, intesa come acqua distillata ovvero "pura", è un pessimo conduttore; diviene conduttrice allorché la si pone in soluzione con un soluto (sale, acido....) in grado di ionizzarsi.
Nel link che ho postato (quello sull'MHD) si parla infatti di acqua marina.
...ma non mi pare che attorno al tubicino del filmato di Hyde (il condensato)...
No marcober, non dal condensato ma dal vapore.
Ti ripropongo un link simile al precedente ma con un disegno molto esplicativo: acceleratore MHD
Al fondo della pagina linkata vi è il disegno di un generatore MHD.
Il problema principale è la ricerca, come accennavo su, di un fluido (soluzione o elemento puro) con le seguenti caratteristiche:
- Buon conduttore (allo stato di vapore.... l'acqua marina non vale!)
- Punto di ebollizione a P "standard" relativamente basso (c.ca 100°C) vista la fonte di calore.... mi ripeto, a meno di non voler sfruttare i collettori di scarico al posto del circuito di raffreddamento.
....
Un aggiunta dell'ultimo secondo: stiamo parlando di un sistema (come da titolo del thread) in grado di sfruttare l'energia termica prodotta dal motore di un autoveicolo tramutandola in energia elettrica ma, ovviamente, il medesimo dispositivo potrebbe essere applicato anche agli svariati impianti solari-termici e, in tal caso, la cosa sarebbe decisamente più "interessante"
 
Ciao A.M. mi scrivi:

Hyde,
le tue tabelle descrivono sistemi in equilibrio.

certo! ed il sistema funziona proprio su questo equilibrio :spettacolo:

Applicandole al sistema caldaia-condensatore raffigurato qui sopra, scaldando a 90 °C e condensando a 40 °C si dovrebbe misurare una differenza di pressione di oltre 0,6 bar

se la condensazione avviene a 40°C ,il sistema si trova ad una pressione di 0,073 bar , ed il liquido nell'ebollitore puo' bollire solo a 40°C anche se la fonte di calore è a 200°C (è fisica !)

questo è facile da verificare con manometri a U

bè .... oggi come oggi i manovuotometri ad U sono stati rimpiazzati , la tecnologia a fatto passi in avanti rispetto ai tempi del caro EVANGELISTA (1600 d.c.)

nei laborator ,anche i termometri ,pressotati , livellostati ed i sistemi informatici hanno fatto passi avanti ...vedi questo thread [h=3]
icon1.png
Fai da te Costruito distillatore acqua ,autocostruita interfaccia a PC[/h]



Il sistema lo farei modificato come in figura allegata, non capisco perché l' hai disegnato in quel modo.

ecco la prova che non hai nemmeno guardato il video dell'apparecchiatura funzionante
se l'avessi guardato capiresti perche' l'ho disegnato cosi' ....risposta: è cosi'!!!!! come altro avrei dovuto disegnarlo??

il tuo schema non è nel modo piu' assoluto l'apparecchiatura di prova che ho assemblato!! riguarda bene

ciao Marco ,

ma non credo "in caldaia" hai unapressione barica (scusa i termini noin approipriati) superiore a quella atmosferica


si esatto la pressione è sempre piu' bassa di quella esterna, in base alla temperatura a cui si riesce a portare il sistema di condensazione , si ha la pressione corrispondente (consultabile sulla tabella entalpica sopracitata)

p.s. i termini vanno benissimo , sono certo che l'importante è capirsi...non stare li a preoccuparti per cose banali :)

Mi pare che anche tu avessi questo dubbio..e pensavi di fare una verifica sperimentale..

si si ,il mio dubbio era come per voi , vincera' la perdita di carico dovuta alla valvola unidirez ? (che come dice lupino potrebbe non esserci (vi faro' vedere come sempre via empirica)) ..vincera' la perdita di carico della turbina ? (questo non lo so', l'unico modo è provare ) ... io gia' toglierei la valvola unidirez ,in quanto il sifone fa' gia la sua funzione :D

l'acqua è un buon conduttore..ma non mi pare che attorno al tubicino del filmato di Hyde (il condensato) si possa ricavare granché ...

qui' c'è una riserva :) , nel senso che la potenzialita' (per potenzialita' dei generatori di vapore si intende la produzione oraria di vapore) dipende dalla superficie di riscaldamento e dal materiale con cui è costruito , .... come puoi notare , nella apparecchiatura da me utilizzata la superficie di riscaldamento è bassissima , idem quella di raffreddamento , inoltre utilizzo vetro ,che come ben sai ha un coefficiente di conduttivita' termica molto basso rispetto ai metalli tipo alluminio

ciao Lupino ,

Sposta il calore attraverso l'evaporazione del liquido contenuto al suo interno. Il sistema ipotizzato da Mr.Hyde vorrebbe appunto sfruttare l'energia cinetica di detto vapore.

esatto , in particolare , si sfrutta l'enorme energia trasportata dall'acqua in fase vapore (questa prende il nome di calore latente, il calore latente dell'acqua vapore è elevatissimo (540 Kcal /Kg ) , per intenderci per scaldare l'acqua liquida(senza farla bollire) da zero a 90 °C servono 90Kcal /kg (chiamasi calore sensibile) ), pensa quanto calore puo' trasportare 1 kg di vapore. Il segreto è l'energia che bisogna fornire per rompere il legame a idrogeno tra molecola e molecola di H2O, lo stesso che verra' rilasciato nella sua riformazione (condensato)

Mr.Hyde, tu che sei un chimico che fluido si potrebbe utilizzare? L'optimum sarebbe un metallo liquido con un punto di ebollizione basso... non riesco a trovare il punto di ebollizione del galinstan....

come dicevo sopra il miglior fluido(come quantita' di energia termica trasportata(in Kca/kg) per trasportare energia è l'acqua in fase vapore, nella condensazione cede le stesse kcal/kg che aveva "assorbito" nel passaggio di stato da liquido a vapore (cioè 540 kcal/kg) :)

grazie ancora per gli interventi e l'interessamento :)

cordialita'

Francy
 
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.... oggi come oggi i manovuotometri ad U sono stati rimpiazzati , la tecnologia a fatto passi in avanti rispetto ai tempi del caro EVANGELISTA (1600 d.c.) ...

Bene. Hai modo di misurare la pressione nei vari punti da te individuati?
Misurala, poi ne riparliamo.

Saluti.


AM
 
fino a che non guardi il video che ti dimostra che funziona non ne sarai convinto!! :)...una volta che con i tuoi occhi vedi che funziona .... non capisco il problema? cosa è che non comprendi? come vedi dal video il condensato ricade in caldaia nonostante la valvola unidirezionale ...che non ti fidi del mio video??
 
Hyde,
l' ho guardato dieci volte e più quel video, e tutte le volte mi viene il mal di mare.
A quanti minuti e quanti secondi si vede la valvola di non ritorno? Da cosa si riconosce? Non riesco a individuarla.

Io dico che la massima differenza di pressione nel tuo sistema è dell' ordine dei millimetri di acqua.
Se hai modo e voglia di misurarla, misurala; io chiudo qui.


Scrivi:
"... se la condensazione avviene a 40°C ,il sistema si trova ad una pressione di 0,073 bar , ed il liquido nell'ebollitore puo' bollire solo a 40°C ..."
Metti un termometro nel liquido in ebollizione e uno nel condensato e vedi se quanto dici è vero.


AM
 
Ultima modifica:
Lupino..ho capito..uso da decenni dosatori elettromagnetici che misurano la quantità di prodotti conduttivi che passano dentro un tubo di sezione nota.. che è la stessa cosa ma inversa..ioni in movimento creano un campo elettromagnetico che una bobina raccoglie e misura in termii di corrente...e quindi ti assicuro che con quel'energia non ci accendi nemmeno un led..a fatica si riesce a misurarla, dopo amplificazione.

Anche il link che dai dice che le rese di tali pompe(stesso principio ma alimentato e non in generazione) ha rse molto basse..accettabili se devi pompare sodio fuso nella centrale nucleare o alluminio fuso...altrimenti meglio una pompa normale.

Morale..l'energia che potresti trarre dal percolamento gravimetrico di un liquido ionizzato è una frazione di quela che potresti trarre turbinando lo stesso liquido in ua tradizionale turbina...e gia in altra discussione (uno che voleva sfruttare l'energia gravitazionale di un fluido fatto evaporare e condensare in un sistema chiuso) si erano fatti i conti e la quantità di energia potenziale era davvero vicina a zero...superiore agli attriti da vincere per la taglia di un sistema chiuso.
Il principio invece, se applicato da Madre natura su vasta scala, funziona (idroelettrico)

Pero come detto, sebbene l'acqua dei fiumi sia gia in parte salata e quindi ionizzata e conduttrice, nesuno sfrutta il suo passaggio cercando di imbrigliare il suo campo eletromagnetico (che pur esiste)

Tornando al sistema di Hyde..il sistema presenta nelle varie zone (caldaia e condensazione) diverso titolo di vapore..ma penso ugual pressione barometrica...per questo il condensato rientra in caldaia.
Se inseriamo una turbina che separa in pratica in 2 il sistema..a monte avremo una maggior pressione e a valle una minor pressione barometrica, che impedirà il rientro, richiedendo una pompa.
Nei generatori a vapore mi pare sia sempre presente la pompa, che assorbe una frazione dell'energia generata..cioè, se non sbaglio..l'energia che serve per far aumentare di 1 bar la pressione di una certa quantità di liquido è una piccola frazione rispetto all'energia che occorre per far evaporare la stessa quantita di acqua e portare questo vapore a + 1 bar...e quindi il lavoro assorbito dalla pompa è trascurabile rispetto all'energia inserita nel sistema e prelevata dal sistema.

D'altra parte se con 1 kcal si possono sollevare di 1 metro 427 kg di acqua..e con la stessa energia si solleva di 1 grado 1 kg di acqua..la cosa è abbastanza intuitiva...e per far evaporare qui 427 kg di acqua servirebbero circa 250.000 kcal..
 

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