Motor Stirling pentru alimentare autonomă la domiciliu

De peste 200 de ani, așa-numitul motor cu ardere externă inventat de Robert Stirling este cunoscut:

Circuitul motorului este destul de simplu, are mai puține piese și ansambluri, spre deosebire de un motor cu ardere internă. În proiectarea sa, substanța de lucru (de regulă, aerul) se deplasează într-o buclă închisă și nu este o substanță consumabilă. Doar căldura este furnizată sistemului. Spre deosebire de un motor cu aburi, turbină sau motor cu ardere internă, în care o substanță de lucru (apă, abur, combustibil lichid) trebuie alimentată și îndepărtată în sistem. Motorul Stirling poate funcționa pe orice sursă de căldură: lemn, cărbune, gaz.

Diagrama motorului Stirling:

Și animația procesului de lucru:

Se aplică mai multă căldură - mișcare mai rapidă a pistonului și rotație a arborelui. De asemenea, această schemă de ardere externă poate avea o eficiență destul de ridicată - până la 90%.

Dacă căutați imagini pe Internet, veți vedea doar modele demo sau desktop, modele de casă care, în cel mai bun caz, rotesc un mic generator care poate încărca doar un telefon mobil telefon.

Aproape niciun model industrial sau de producție. Era încă posibil să găsim un model englezesc al unui cazan pe gaz care funcționează pe gaz natural cu funcția de a genera electricitate de către un motor Stirling:

Chemat WhisperGen (generator silențios) Scriu asta în 2012. în Europa au fost instalate până la 400 de astfel de instalații. Cost: 1,5 mii. Euro.

Un alt model:

Alimentat cu gaz. Putere electrică: de la 2 la 9 kW. Turația motorului 1500 rpm. Greutate: 470 kg. Preț: 4125 Euro (nu se știe la ce dată).

Dar practic, căutarea vă va oferi următoarele fotografii cu modele de suveniruri sau produse de casă:

Dacă suvenirurile sunt doar o demonstrație a acestei scheme, atunci acestea din urmă pot genera cel puțin electricitate prin încălzirea cilindrului cu o lumânare sau o lampă cu alcool.

Vă puteți cumpăra un astfel de suvenir:

Cum este posibil ca, cu versatilitate (funcționarea pe mai mulți combustibili), simplitatea designului și, dacă este posibil dimensiune redusă - motorul Stirling rămâne un motor uitat de mult și care nu a ajuns niciodată distributie?

În aceeași Anglie de la sfârșitul secolului al XIX-lea. modele industriale fabricate care au fost utilizate ca pompe de apă:

Acesta este motorul Stirling din 1895. Alimentat de un cazan pe lemne, care poate arde cărbune. Informații despre această copie care au ajuns la noi într-un videoclip preluat de la transmiterea canalului Discovery:

Există doar două dezavantaje la un astfel de motor: timpul de încălzire și dimensiunile mari cu putere redusă.

Judecând după mărime, motorul este capabil să rotească nu numai pompa, ci și generatorul (printr-un overdrive cu curea). Și aceasta este deja calea către autonomia oricărui obiect din zonele îndepărtate de pădure.

Cred că monopolul din domeniul resurselor energetice nu a pornit acest motor. Obținerea unui profit din vânzarea de combustibil pentru motoarele cu ardere internă este mult mai profitabilă decât simpla producție de instalații pentru alimentare autonomă cu energie electrică și căldură.

Am postat recent un articol: Cazan generator de gaz de piroliză pentru generarea de electricitate

Dar piroliza pentru a obține combustibil (și cu atât mai mult, curățat de contaminare) gaz este o cale mai complicată. Și, în plus, resursa motorului cu ardere internă este redusă. Un motor Stirling de dimensiuni similare cu un cazan de piroliză pentru acționarea unui generator este un design mai simplu. Poate fi folosit ca acționare pentru pompă, generator, palan.

La mijlocul secolului XX. nu toate satele îndepărtate din țara noastră erau încă cu electricitate centralizată. Conducerea generatoarelor de la motoarele Stirling le-ar rezolva problemele. De ce nu ați lansat astfel de instalații? Deși cazanele de piroliză au fost instalate pe camioane cu mii! Poate că nu știau sau niciunul dintre ingineri nu a sugerat. Sau există „capcane” în funcționarea unor astfel de instalații?

Să presupunem că nu există nici o dificultate și că este posibil să producem un motor Stirling alimentat de un cazan mic. Un cazan, de exemplu, pentru 20-30 kW putere termică pentru încălzirea unei case. O parte din căldura de la cazanul de încălzire este preluată pentru funcționarea motorului și acționarea generatorului electric. Lăsați 5 kW - acest lucru este suficient pentru iluminarea și alimentarea aparatelor electrice.

După părerea mea, schema ideală. Instalația ar fi solicitată pentru construirea de centre de recreere în locuri îndepărtate. Crearea fermelor fără acces la rețelele de electricitate este, de asemenea, simplificată. Construind o instalație de biogaz, puteți obține o sursă de energie pentru un cazan.

Am scris despre această opțiune aici: Instalatie de biogaz pentru incalzirea locuintei. Exemplu real

Instalarea poate fi realizată în diferite dimensiuni: portabil pentru turism, staționar pentru clădiri. Dacă se dorește, majoritatea cazanelor de încălzire pot fi echipate cu astfel de motoare pentru a acționa un generator. Poate fi așezat pe plita pe o sobă cu lemne. În sezonul rece, vor exista economii la electricitate. Sau utilizați-l ca sursă de rezervă de energie electrică. Ce crezi - scrie în comentarii ...

***

Fotografie făcută din surse deschise, de la Yandex. Poze

Abonati-va la canal, adăugați-l la marcajele browserului (Ctrl + D). Există o mulțime de informații interesante în față.