Stirling-motor för autonom strömförsörjning hemma

I över 200 år har den så kallade yttre förbränningsmotorn som Robert Stirling uppfunnit varit känd:

Motorkretsen är ganska enkel, den har färre delar och sammansättningar, i motsats till en förbränningsmotor. I sin design rör sig arbetsämnet (vanligtvis luft) i en sluten slinga och är inte ett förbrukningsvaror. Endast värme tillförs systemet. Till skillnad från en ångmotor, turbin eller förbränningsmotor, där ett fungerande ämne (vatten, ånga, flytande bränsle) måste tillföras och tas bort i systemet. Stirling-motorn kan användas på valfri värmekälla: trä, kol, gas.

Stirling motor diagram:

Och animering av arbetsprocessen:

Mer värme appliceras - snabbare kolvrörelse och axelrotation. Dessutom kan detta system för yttre förbränning ha en ganska hög effektivitet - upp till 90%.

Om du söker efter bilder på Internet ser du bara demo- eller skrivbordsmodeller, hemlagade modeller som i bästa fall roterar en liten generator som bara kan ladda en mobil telefon.

Nästan ingen industriell eller produktionsmodell. Det var fortfarande möjligt att hitta en engelsk modell av en gaspanna, som drivs av naturgas med funktionen att generera elektricitet av en Stirling-motor:

Kallad WhisperGen (tyst generator) De skriver det 2012. upp till 400 sådana installationer har installerats i Europa. Kostnad: 1,5 tusen. Euro.

En annan modell:

Bensindriven. Elkraft: från 2 till 9 kW. Motorvarvtal 1500 varv / min. Vikt: 470 kg. Pris: 4125 Euro (ej känt från vilket datum).

Men i grund och botten kommer sökningen att ge dig följande bilder av souvenirmodeller eller hemlagade produkter:

Om souvenirer bara är en demonstration av detta schema kan den senare åtminstone generera elektricitet genom att värma cylindern med ett ljus eller en alkohollampa.

Du kan köpa dig en sådan souvenir:

Hur är det möjligt att med mångsidighet (drift på olika bränslen), enkelhet i design och, om möjligt skalning i storlek - Stirling-motorn förblir en länge glömd motor som aldrig fick distribution?

I samma England i slutet av 1800-talet. tillverkade industriella mönster som användes som vattenpumpar:

Detta är Stirling-motorn från 1895. Drivs av en vedeldad panna som kan bränna kol. Information om denna kopia som har kommit ner till oss i en video som tagits från överföringen av Discovery-kanalen:

Det finns bara två nackdelar med en sådan motor: uppvärmningstiden och stora dimensioner med låg effekt.

Att döma av storleken kan motorn rotera inte bara pumpen utan också generatorn (via en överdriven rem). Och detta är redan vägen till autonomi för alla objekt i avlägsna skogsområden.

Jag tror att monopolet inom energiresurserna inte startade denna motor. Att tjäna på försäljning av bränsle till förbränningsmotorer är mycket mer lönsamt än att bara producera installationer för autonom el och värmeförsörjning.

Jag publicerade nyligen en artikel: Pyrolysgasgeneratorpanna för att generera elektricitet

Men pyrolys för att erhålla bränsle (och ännu mer, rengöras från föroreningar) gas är en mer komplicerad väg. Och dessutom minskas förbränningsmotorens resurs. En Stirling-motor med liknande dimensioner som en pyrolyspanna för att driva en generator är en enklare design. Kan användas som drivenhet för pump, generator, lyftanordning.

I mitten av 1900-talet. inte alla avlägsna byar i vårt land hade ännu centraliserad el. Att köra generatorer från Stirling-motorer skulle lösa deras problem. Varför släppte du inte sådana installationer? Även om pyrolyspannor installerades på lastbilar tusentals! Kanske visste de inte eller ingen av ingenjörerna föreslog. Eller finns det "fallgropar" i driften av sådana installationer?

Låt oss anta att det inte finns några svårigheter och att det är möjligt att producera en Stirling-motor som drivs av en liten panna. En panna, till exempel, för 20-30 kW värmeeffekt för uppvärmning av ett hus. En del av värmen från värmepannan tas för drift av motorn och drivningen av elgeneratorn. Låt 5 kW - detta räcker för att tända och driva elektriska apparater.

Enligt min mening är det perfekta systemet. Installationen skulle vara efterfrågad för att bygga rekreationscenter på avlägsna platser. Skapandet av gårdar utan tillgång till elnät är också förenklat. Genom att bygga en biogasanläggning kan du få en energikälla för en panna.

Jag skrev om detta alternativ här: Biogasanläggning för uppvärmning av hemmet. Verkligt exempel

Installationen kan göras i olika storlekar: bärbar för turism, stillastående för byggnader. Om så önskas kan de flesta värmepannor utrustas med sådana motorer för att driva en generator. Kan placeras på hällen på en vedspis. Under den kalla årstiden kommer det att sparas på el. Eller använd den som en reservkälla för el. Vad tycker du - skriv i kommentarerna ...

***

Foto taget från öppna källor, från Yandex. Bilder

Prenumerera till kanalen, lägg till den i dina webbläsarbokmärken (Ctrl + D). Det finns mycket intressant information framöver.