forum.anastasia.ru :: Автономный геотермальный источник тока

по

[^/[Печать]\]

forum.anastasia.ru -> Новые технологии

#1: Автономный геотермальный источник тока Автор: Советник,

Добавлено: Пт 30 Окт 2009, 4:04
—
Предлагаю своеобразной OpenSource проект по автономной геотермальной установке для выработки электричества.
Описание:
За счет перепада температур над и под землей происходит циркуляция легкого газа, который приводит в движение турбину с генератором.
Плюсы:
- установка работает независимо от времени года, за исключением отсутствия перепада температур(это зависит от местности и глубины нижней части установки)
- автономна и не требует обслуживания
- безопасна и экологична(рассказы и статьи про выделение фосгена при высоких температурах или горении фреона уже отнесены наукой к разряду сказок)
- практически бесшумна
Минусы
- предварительно, одноконтурная установка даст невысокую производительность, данных пока нет. Но при отдачи 100Вт в час имеет смысл создавать многоконтурную систему для достижения 2 кВт и более...))
- возможно большой срок окупаемости (при условии альтернативного источника тока, при отсутствии - не обсуждается Smile

)

Установка состоит из:
1. радиатор(можно использовать автомобильный или любой другой) -2шт.
2. алюминиевые, медные или полимерные трубки
3. электронасос
4. генератор
5. муфта
6. турбина
7. компрессор и 2 дроссельных клапана
8. термодатчик - 2шт.
9. блок управления клапанной системы
10. теплоизоляция трубок(термофлекс или др. материалы)
11. аккумулятор
Конструкция системы:
Один радиатор с термодатчиком устанавливается под землей(можно использовать утепленный глубокий погреб), другой - над землей, т.к. главное условие работы - постоянный перепад температур. Радиаторы между собой соединены медными трубками, посередине устанавливается генератор, соединенный с турбиной муфтой и электронасос для задачи направления движения фреона. Энергопотребление электронасоса намного ниже выработки электричества генератором.

Технологический процесс происходит так: зимой в погребе температура около 6-10 градусов, в нижнем радиаторе происходит вскипание фреона, далее по 1-ому полуконтуру газообразный фреон поднимается над землей и за счет низкой температуры в верхнем радиаторе конденсируется в жидкость и опускается вниз по 2-ому полуконтуру до нижнего радиатора, протекая через турбину, соединенную с генератором прямой муфтой - цикл повторяется. Летом все происходит наоборот: в верхнем радиаторе происходит вскипание, а в нижнем конденсация. Но для полноценной работы установки необходимо установить автоматический регулятор давления фреона, который будет управлять дроссельными клапанами, чтобы установка работала постоянно, за исключением нулевого перепада температур. В данной установке компрессор будет выступать в роле пассивного хранилища запаса фреона для изменения давления. Компрессор с дроссельным клапаном устанавливается на ответвлении контура для регулировки давления газа в системе, он не участвует в техпроцессе, т.к. будет резко снижен кпд установки, его задача только регулировать давление фреона в системе.

Температура вскипания напрямую зависит от давления. Например, если наружная температура +25С, а внизу +10С, то создается необходимое давление фреона с температурой кипения +12С, т.е. при +10С уже будет конденсация. Если снаружи -25, а внизу +6С, то автоматика выставит давление для температуры кипения +5С. Разница температуры кипения и фактическая для условий кипения чем выше, тем быстрее циклический процесс в системе. Блок управления снимает данные температур с двух термодатчиков(снаружи и внизу), определяет направление движения фреона для насоса, управляет двумя клапанами по следующему принципу: если необходимо повысить давление в системе, то приоткрываются оба клапана компрессора для подачи фреона в систему, если надо понизить давление, то приоткрывается 1 -ый клапан подачи фреона в компрессор другой клапан при этом закрыт полностью, происходит наполнение компрессора.
Таким образом мы получаем полноценную автономную систему, зависящую только от перепада температур.

Данная геотермальная установка универсальна и будет иметь кпд за год выше, чем ветровая установка или модуль из солнечных батарей, т.к. время работы больше из-за более продолжительного перепада температур, нежели светового дня или интенсивности ветров.
Геотермальные системы используют в качестве отопления домов зимой и кондиционирования летом в Северной Америке, Северной Европе, при этом используются тепловые насосы, привод которых происходит извне, но это уже не автономный источник тока, а удешевление отопления из-за высоких цен на газ за рубежом, где электричество дешевле на порядок.

Несмотря на то, что кпд в таких установках заведомо выше за счет использования тепловой энергии, я предлагаю автономную систему для выработки электричества, которая управляется автоматически и имеет большой срок службы. В предложенной мною установке происходит преобразование тепловой энергии в механическую, а потом в электрическую. На этапе преобразования механической энергии в электрическую потери малы, а тепловой в механическую велики. Но т.к. целью является получение электричества, то идем на риск и проверку кпд установки
Первую экспериментальную установку я хочу собрать этой зимой без автоматики, регулировать давление буду, исходя из показаний манометра двумя винтовыми клапанами, если мощность установки даст небольшой результат, сделаю простой математический расчет многоконтурной установки и тогда....
Сейчас в мысленной разработке - автоматический блок управления давлением фреона, зависящий от температуры окружающей среды, возможно, есть готовые варианты, но свой будет дешевле и более гибок в настройке.
Схему нарисую попозже и выложу в тему
Ваши предложения, замечания....

Последний раз редактировалось: Советник (Вт 03 Ноя 2009, 14:07), всего редактировалось 1 раз

#2: Автор: Советник,

Добавлено: Вт 03 Ноя 2009, 13:08
—
а вот и первая схема

#3: Автор: petruha256,

Добавлено: Ср 11 Ноя 2009, 21:05
—
В принципе - работоспособная идея.

Попробуйте посчитать без цифр "с потолка", станет понятно - стоит ли огород городить.

#4: Автор: Рязанец, Населённый пункт: Рязань

Добавлено: Пт 13 Ноя 2009, 17:35
—
Если использовать разницу температур подобным способом, то эффективней сразу пользоваться теплом/холодом, чем генерить ток дохлой турбиной. Я про этот принцип уже "рисовал картину маслом" - накопитель тепла летом набирает его из воздуха (гелиоколлектора), попутно имеем естественный кондишн. Зимой (а может только на осень запаса хватит) - забираем накопленное тепло для собственных нужд.
Ни тебе фреона, ни контуров ни турбин. Энергетика прежде всего для тепла нужна ( по общему проценту потребления).

#5: Автор: shalun,

Добавлено: Пт 13 Ноя 2009, 20:21
—
Вы только эту идею развиваете, или интересует электричество реально?
Я, к примеру, выбор остановил на мини ТЭС на древесине. Ветряки, солнечные модули и термогенераторы тоже хороши, но отсутствует то ветер, то солнце и мощность слабенькая или габариты огромны. Да и накопитель электроэнергии нужен - аккумулятор и не один, преобразователь, а выходное напряжение ещё может быть и не совсем синусоидальным у преобразователя с 12/24 вольт на 220 вольт. А в мини ТЭС на древесине -прямая схема. Вот из приложения к договору прилагаемые технические условия: Приложение 1
к контракту от «____» __________ 2009 г.
Мини электростанция на древесном топливе «MS1-1ZS»
Комплектность: рама, тепловая машина, топка, электрогенератор, руководство по эксплуатации.
Основные характеристики:
Масса, кг - 30
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм - 520 х 560 х 450
Ёмкость топки - 10 литров
Генерируемая электрическая мощность, кВт - 1,9
Генерируемая тепловая мощность (чистый горячий воздух), кВт - 4,5
Вид топлива - дрова, древесный уголь, кизяк, пеллеты растений
Расход топлива (дрова влажностью 50%), кг/ч - 6
Тип электрогенератора - однофазный саморегулирующийся типа - "Sincro R80"
Степень электрозащиты: IP 23
Номинальное напряжение 230 В, 50 Гц
Погрешность выдаваемого напряжения: +8%
Условия эксплуатации, гарантии: MS1-1ZS используется согласно инструкциям: «MS1-1ZS. Руководство по эксплуатации». Изготовитель не несет ответственности за последствия, возникшие в связи с нарушением требований и установок инструкции. Изготовитель гарантирует безотказную работу по инструкциям в течение 12 месяцев и в случае возникновения при этом поломок он устраняет их за свой счет. Изготовитель вправе совершенствовать конструкцию, не ухудшая технико-экономические показатели. Стоимость 54 т.руб без НДС. Запасаться бочками с бензином или ДТ не нужно. Закинул в машину - и на "дальний кордон". Есть и помощнее - в 5, 10, 50, 100 и более кВт, но цена соответствующая.

#6: Автор: Рязанец, Населённый пункт: Рязань

Добавлено: Сб 14 Ноя 2009, 13:31
—
Технологичность сжиженного газа выше. Для обеспечения всем необходимым все имеется - баллоны, обвязка, поршневые энергоблоки с кпд выше 0,9 за счет утилизации тепла от двигателя. Вот тут как раз пригодится тепловой накопитель, когда тепло не требуется.
Потребление электроэнергии в бытовых условиях намного ниже потребления тепловой энергии, поэтому газ можно использовать и напрямую - для полуения тепла.
Для работы на дровах самым рациональным будет тепло-газо генератор пиролизного типа, но с усовершенствованием - обогащением воляными парами и рециркуляцией углекислого газа. Так, из 1 энергетической еденицы органического топлива (по использованию обычным сжиганием) получается 3-4 при использовании пиролизного метода.

#7: Автор: Советник,

Добавлено: Сб 14 Ноя 2009, 21:34
—
Если 6 кг/час, то так дров не напасешься, вы предлагаете совершенно нерациональный подход к проблеме получения электричества, т.к. постоянно придется подкладывать дрова и смысл получения электричества теряется

#8: Автор: Рязанец, Населённый пункт: Рязань

Добавлено: Сб 14 Ноя 2009, 22:16
—
Отнюдь. Пиролизные системы ( если это именно они) не требуют часто "подкладывать", так какполнота сгорания там очень большая. Да и объем генератора можно сделать приличным - все регулируется. хоть на неделю закладывай. Вообще, лучше электричество генерить напрямую - ветер, течения, солнце и т.п А тепло получать из теплогенератора с аккумуляцией его про запас.

#9: Автор: shalun,

Добавлено: Вс 15 Ноя 2009, 16:21
—
Советник, Рязанец.
Ваше дело, что вы использовать будете. По щучьему велению - и ветер сразу через ветряк вам выдаст стабилизированное переменное напряжение 220 вольт, или солнечные батареи... Красота???

Вы хоть читайте правильно. Размеры. Вес. Смысл установки. Мощность.
Закинул дров и пока они там топятся - пошло электричестро и пили, крути, стругай. А тепло ёще и обогревает помещение и без гари нагреваемый воздух.
Договорился с упр. лесопилки и бартером доски тебе, а им кроме дополнительного безлимитного электричества и очистка захламлённой щепой территории вокруг лесопилки и экологи язык прикусили, что утилизация отходов продумана.
Используйте себе газопоршневые двигатели-генераторы. И здесь и там в основе пиролиз.

#10: Автор: Рязанец, Населённый пункт: Рязань

Добавлено: Пн 16 Ноя 2009, 2:47
—
Согласен. О том и говорю - можно использовать и синтез-газ в качестве топлива для мотора генератора и сразу его в теплогенерацию пускать.
Но вот чтобы впустую не выбрасывать вылетающее тепло, применить бы накопитель его в подземном бункере-термосе.
Ну и не так уж просто для хозяйственных нужд быстренько раскочегарить пиролизную установку для "пили, крути, стругай". Это вам не рубильник воткнуть. Вот раскрутить маховичный накопитель за счет заправки дровами на синтез-газ для движка поршневого - это тот же принцип, что и накопить лишнее тепло, но уже в виде кинетической энергиидля электрогенерации. Про маховики тут отдельная темка рядом.

#11: Автор: vpbar, Населённый пункт: Городок

Добавлено: Ср 18 Ноя 2009, 13:52
—
При температуре нагревателя 25 гр.С а холодильника 10 максимально возможный КПД теплового двигателя равен 5%. Для получения 100 Вт нужно забирать от воздуха (он же будет нагревать) 2кВт тепла. Это в принципе не сложно. Но и отдать охладителю придется 1,9 кВт. И что бы с минимальным перепадом температур, ибо у нас его и так почти нет. Получается что нужен очень большой теплообменик в грунте. Можно конечно сбрасывать тепло в грунтовые воды, но это нехорошо по другим причинам.
Так что несмотря на привлекательность идеи практическая реализация будет слишком дорога, сложна и нерентабельна.

#12: Re: Автономный геотермальный источник тока Автор: Jimmi, Населённый пункт: Кировская область

Добавлено: Ср 18 Ноя 2009, 17:09
—
[quote="Советник"]Предлагаю своеобразной OpenSource проект по автономной геотермальной установке для выработки электричества.
Описание:
За счет перепада температур над и под землей происходит циркуляция легкого газа, который приводит в движение турбину с генератором.
quote]

На мой взгяд самое простое и долговечное гидростанция

#13: Автор: Bikmullin, Населённый пункт: Томск.

Добавлено: Ср 18 Ноя 2009, 17:32
—
Может не совсем в тему, но возможно кого-то заинтересует отопление и
получение горячей воды с помощью энергии солнца по новой технологии.
Летний вариант-1 панель -5 л. горячей воды в час. Вес 7 кг.
Площадь 0,5 м.кв.

Приглашаю к сотрудничеству региональных представителей.
Связь через почту: artur123@sibmail.com

forum.anastasia.ru -> Новые технологии

output generated using printer-friendly topic mod. Часовой пояс: GMT + 4

Страница 1 из 1